蒸汽发生器作为国产DWRHS硫磺制酸低温余热回收工艺中的核心设备,其传热、传质性能直接影响蒸汽的产量与品质。为提高硫酸低温余热回收效率,本文以蒸汽发生器为研究对象,针对现有设备在服役期间存在的换热效率低、气液分离能力较差、易腐蚀等问题进行了工艺分析,对蒸汽发生器的关键结构进行优化设计与模拟仿真,实现蒸汽发生器工作性能的提升。本课题具体研究内容如下:（1）依据DWRHS硫酸低温余热回收工艺原理的要求,对蒸汽发生器低压蒸汽产量和品质的影响因素进行了分析,主要包括壳程结构型式、管程传热效率、气液分离效果等对其的影响,并结合蒸汽发生器对换热效率、气液分离性能、耐腐蚀、水质控制等方面的高性能需求,确定了硫酸蒸汽发生器的主要技术参数。（2）基于蒸汽产量和品质影响因素分析的结果和蒸发器主要设计参数,设计硫酸蒸汽发生器的整体结构为“大肚状”的釜式换热器,利用一次表面技术,将O型内肋结构引入U型换热管中用于提高设备的整体换热能力;设计了并列式旋流板分离器,用于蒸汽的净化分离,大大提升了蒸汽的品质。对蒸汽发生器的管、壳程结构进行了设计与强度校核,并通过无损检测、耐压试验、气密性试验等手段对其性能进行验证。（3）为提高蒸发器U型管强化传热性能,从速度场、温度场、压力场和TKE等多个维度对O型内肋管、光管内的流体流动与传热性能进行对比分析,发现O型内肋管相较于光管可以破坏流体的热边界层,诱发管内纵向涡流。特别地,当O型内肋交错布置时,其综合传热性能更加优于顺排的O型内肋管。进一步研究交错O型内肋管不同结构参数对管内Nu、f、PEC的影响得出:Nu值随Re、肋深e、肋半径r的增加而增加,随间距p的增加而减小;f值随肋深e、肋半径r的增加而增加,随Re、间距p的增加而减小;当O型内肋结构参数为e=1.5mm、r=6mm、p=22mm时,换热管综合传热性能最优。（4）为提升蒸发器气液分离能力,建立旋流板分离器的DPM模型进行有限元模拟,计算出其分离效率为74.8%。进一步优化旋流板分离器,采用双程布置结构提高其切向速度,模拟结果表明:双程旋流板分离器在具有更高分离效率的同时具有更低的压力降,分离效率提升约20%,且对粒径小于5μm的液滴颗粒分离效果更优。