引言

節能減排是助力實現碳達峰、碳中和的關鍵支撐，減少原料的使用和電能的消耗，是促進碳中和的方式之一。目前國內企業袋收塵器的使用率占比很高,袋收塵器的優點是能穩定的控制粉塵的排放,弊端是能耗高,阻力增加會使尾排風機功率加大，增加耗電量。所以降阻就成為袋收塵器廠家設計選型的方向。怎樣降低阻力及降低袋收塵器阻力后，對節能和碳排放產生的影響進行分析,供大家參考。

1.1 管道阻力

氣體在管道中所受到的壓力作用可分為靜壓力和動壓力兩種類型。當氣體處在靜止狀態時，只受到靜壓力的作用。當氣體處在流動狀態時,將同時受到靜壓和動壓的作用。動壓主要表現為單位體積氣體所具有的動能，恒為正值。在某一點上,動壓和靜壓各代數和即為該點的全壓。袋除塵器的阻力是指煙氣通過除塵器時的壓力損失，式⑴為除塵系統總阻力的表達式：

（1）△P=△P₁+△P₂+△P₃

由式（1）可知，袋除塵器的阻力，主要有三部分組成，其中△P₁進出氣口的管道阻力，Pa:其中△P₂代表收塵器的本體阻力,Pa：△P₃為濾袋濾料和粉塵層的阻力。

為了使進出氣口管道的局部壓力損失達到最小,采用軟件建立整體三維模型做CFD模擬分析，以模擬管道真實的氣流速度環境，進而分析其性能。

根據袋除塵器整體速度流線圖所示，在進口管道與除塵器煙道對接處,煙氣偏煙道底部流動,未增加導流板導致底部出現高風速（如圖1圈2所示，約34m/s）,也增大了管道的局部阻力；同時，由于煙氣集中在煙道下部，導致進入袋室的氣流偏向進口方向（如圖1圈1所示），導致袋區出現局部高風速，阻力增加對濾袋造成磨損。

根據原結構袋除塵器整體速度流線圖,在進氣口前煙箱內增加導流板后（如圖2）,煙氣在進口煙箱內相對均勻分布,充分擴散,進口煙道底部最大風速降低至約18m/s,同時進入袋室的煙氣基本向兩側均勻擴散。

以上圖可以看出，在收塵器的管道選型設計時,要盡量直角彎管的使用,如因場地或工藝影響在直。角彎管處增加導流板。

1.2 本體阻力

收塵器本體（如圖3）的阻力即從進氣口到出氣口壓力損失（不含濾袋阻力）。

從近些年的改造實際運行情況來看，原有袋收塵器為在線檢修而設置的進氣閥門是完全沒有必要的配置，在生產運行中會出現堵灰的情況，去掉進氣閥門不但能解決堵灰的問題，而且能減少阻力。采用高箱結構有利于漏風率的減少也有利于阻力的降低。因此在本體設計時盡量減少直角管道和閥門的使用，保證氣流的順暢。

1.3 濾袋阻力

濾袋部分的選擇，應選擇透氣性好的材質，在保證排放的情況下，阻力越低越好。設計選型時凈過濾風速盡量在0.75m/min。低的過濾風速對粉塵的排放和降低阻力也是一個很關鍵的數據，但不是越低越好,當達到一定的過濾風速后,加大投資而阻力卻降低很小,出現不經濟的情況。

以5000t/d熟料生產線窯尾風機為例,袋收塵器阻力優化以后每降低100Pa對能耗及碳排放的影響。依據表1中風機參數的性能曲線，我們按比例關系粗略計算,100Pa所需要的軸功率26.7kW,電機1.15的功率儲備系數,機械效率為0.95,所需電機功率32kW。該設備按300天運行，32×24×300=230400kW,工業用電平均0.5元/kW。1度電=0.123kg標準煤=0.785kg二氧化碳。

從收塵器降低阻力分析,可以看出能耗的節約和碳排放的減少，在實際運行中目前水泥熟料生產線窯尾的阻力很大一部分在1200Pa左右運行，經過升級后阻力降低到800Pa以下，僅此一項可每年為企業節約電耗921600kWh,間接減少二氧化碳排放720t。因此在碳中和的大背景下,低阻高效袋收塵器是未來發展的最佳選擇。

作者：祖坤坤，陶東義

所屬：河南中材環保有限公司

來源：《水泥工程》

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