篦冷机喷水喷枪位置模拟

流体仿真CFD

篦冷机在余热锅炉停喷水降温时，篦床上料层被冷却水打湿并结块如图1，经过对现场的篦冷机管道及水冷喷枪的布置位置进行分析，可以看出2500T/D窑中12把喷枪的间距较小如图2

根据篦冷机喷水系统的温度控制系统（烟气在195℃以上开始喷水降温，喷枪水量根据除尘器入口烟气温度可调），由于喷枪距离料层的高度小，水雾很难迅速蒸发，且喷枪之间间距小，小水滴容易聚合成为大水滴，在烟气的携带下向篦冷机袋除尘器管道的进口靠近，并打湿管道口处的料层。

计算结果及分析

3.1雾化粒径150um

喷枪位置示意

2s时粒子追踪图（水蒸气质量分数）

2s时粒子（150um）追踪图（水蒸气质量分数）

由于雾化粒径较小，水滴颗粒很难在烟气的作用下接触到料层，而是直接被烟气裹挟进入烟道内持续加热直至蒸发，且液滴偏烟道侧上部运动。

3.2雾化粒径聚合为450um、1000um

2s时粒子（450um）追踪图（水蒸气质量分数）

2s时粒子（1000um）追踪图（水蒸气质量分数）

由于液滴粒径变大，质量也变大，此时烟气对其影响较小，液滴颗粒在初始高速度及惯性的作用下向料层运动，除去扩散至篦冷机侧壁的液滴被捕捉，其余轨迹的液滴大部分撞击至烟道口及其附近（蓝圈）的料层上，致使料层打湿结块，与现场情况相符。

小液滴聚合为大液滴，1000um相对于450um来说，喷枪的扩散范围更小，也即更容易形成局部低温，造成料层打湿结块。

3.3改变喷枪位置

改变喷枪位置2s时粒子（150um）追踪图

将12把喷枪中的3把均匀布置在出口管道对侧壁面上，距离篦冷机壳体顶部500mm，从水滴粒子图可以看出，两股粒子无干涉，顶部的9把喷枪也能留够充分的扩散距离，有利于液滴蒸发。