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[摘要] 对于锅炉来说，风系统是其非常重要的一个系统，对锅炉的正常运行作用重大，对于循环流化床锅炉来说也是如此。对循环流化床锅炉的风系统进行优化有利于提高运行的效率和经济效益。本文分析了循环流化床风系统的特点及优化措施。
[关键词] 循环流化床 风系统 优化 措施
循环流化床锅炉与普通的电站燃煤锅炉有着较大的区别，在系统组成和运行方式上有着自己的一些特点。风系统是循环流化床的重要系统之一，也是能耗比较高和故障率比较高的一个系统，对该系统进行优化可以大大降低循环流化床的电耗和提高锅炉运行的可靠性。
一、循环流化床风系统的特点
循环流化床的风系统与普通的煤粉炉相比差别较大，风机的数量也更多。依据作用进行分类，可将循环流化床锅炉风系统中的风分为一、二、三次风及冷却风和回料风等。一次风主要起流化床料的作用，压头可高达10-20kPa。由于一次风的压头较高，一般的风机难以满足运行要求，因此对于大型的循环流化床锅炉来说，通常同多台风机进行供风。二次风主要提供供燃料燃烧所需的氧气及加强物料的掺混，同时还能调节炉内温度场的分布，有利于防止局部炉温过高，降低NOx的排放。二次风由二次风机供给，有的一、二次风共用一台风机。三次风的主要作用是使撒入炉膛的煤分布较均匀，这样可以使燃烧过程进行的比较充分。冷却风主要实现对灰渣的冷却作用，而由于循环流化床中的脱硫剂是石灰石粉，因此石灰石输送风的主要作用是实现对石灰石粉的输送。返料风的作用是将物料输送回炉内，对于中小型锅炉来说，返料风的压头比较小，可以由一次风机提供，对于大型流化床鍋炉来说，由于需要输送的物料量比较大，因此通常设置独立的风机供风。
在循环流化床的运行过程中，对风量的要求非常严格。如果风量控制不好，不仅会使物料的流化效果变差，燃烧效率下降，同时还会使锅炉运行过程中产生结焦现象等，对锅炉的运行造成严重影响，严重时会导致停炉。
二、循环流化床锅炉风系统的优化措施
1、降低风机电耗
在循环流化床锅炉中，布风板设计为带有一定阻力，以使其上的床料与空气产生强烈的扰动和混合，并通过布风板的的空气阻力，得到均匀的气流速度分布，取得良好的流化工况，从而实现床料的均匀正常流化。因此一次风机输送的一次风必需具有较高的压头以克服布风板的阻力，如一次风机正常运行压头在10～13kPa，为增加二次风穿透度，二次风机运行压头也要在5—8kPa，因此循环流化床锅炉风机耗电量比较高。降低风机耗电可从以下方面考虑：
（1）增加二次风率。二次风压头较低，从降低风机电耗的角度，二次风率较大为好，但若二次风率过大，则密相区内颗粒的流动就有一定的问题，因为一次风必须保证密相区颗粒正常流化，福斯特·惠勒公司推荐一次风率约50%，当然，不同运行工况，应根据燃料特性可采用不同的一次风率。
（2）降低一次风压。有的锅炉一次风机安装有调节风门，起到风量调节的作用，锅炉微负压运行，因此一次风机出口风压由进入布风板的压降及床压决定及管道压损决定，如下公式：
P一次风=P布风板+P床压+P管
对于已经安装完毕的一次风管来说，可以认为管道内部的压力损失是不变值，当布风板的风量增多时其风压也相应增大，当床压升高时其一次风压也随着增大；在流化风量确定的情况下，一次风压的大小主要受运行床压的影响。因此，降低一次风压和一次风机耗电率的有效措施是对循环流化床锅炉的运行床压进行降低。运行数据表明，床压降低1kPa，一次风机耗电率降低0.35kW·h/t汽。为此，两台锅炉正常运行床压不高于6kPa，并维持在5kPa左右运行。但一定的床压是循环流化床锅炉正常运行的基础，运行指导书中将床压限在3-8kPa，运行实践表明，在此床压段锅炉均可实现满负荷运行。但除非锅炉排渣系统故障，运行床压处于下限运行工况较好。另一发面，锅炉床压不可过低，由前面分析可知，当床压降低时，床温下降，这不利于锅炉的安全运行，床层过薄，密相区蓄热量降低，也难于应付燃料量的较大波动，锅炉运行不稳定。
2、根据运行情况进行风量调整
实际运行过程中，影响锅炉床温的因素很多，主要为燃料水分，给水温度，石灰石给料量及燃料颗粒度等，当某一因素变化较大时，通过负荷计算公式便可定量地对各因素影响程度进行分析，以进行工况调整。根据理论分析，当负荷不变时，要提高床温，有效措施即为减小流化风量，这也是不同一、二次风配比调节床温的原理。如当给水温度降低时，进汽包给水欠焓增加，单位给水蒸发吸热量增加，同样负荷热强度、蒸发量降低，因此计算负荷较实际负荷正偏差增加，给水温度越低，偏差越大，此时汽冷旋风分离器内温度高于正常工况下相同负荷温度，一级过热器进口易超温。锅炉空床升炉时，一般通过加入石灰石维持床压。此时，颗粒度合适的循环物料较小，锅炉燃烧和热交换强度低，床温较高，炉膛出口与床温差值很大，负荷较低。随着床料的置换，循环物料增加，炉膛出口与床温的差值越来越小，负荷可逐渐上升。此时应增加流化风量以维持良好流化，可减少锅炉达到满负荷的时间。当然燃料颗粒度决定了燃料颗粒的燃烧速度，同样影响床温。
3、对风系统进行变频改造
在循环流化床的运行过程中，许多用户仅通过风门开度的大小来调节风量，这样不仅使风量的调节不准确，而且还会使风机的能耗增加，而加强对风系统的变频改造则可以有效解决这一问题。下面就以某电厂循环流化床锅炉引风机的变频改造为例对此进行分析。
对引风机改造的目的是实现引风机的变频运行，更好地实现精确控制及节能，变频系统所用的调节形式为闭环调节，这样可以根据反馈信息及时对风量进行控制。变频系统的主体结构是采用的多组功率模块，这些模块靠串联和并联而组合在一起，最终可以实现由各组低压叠加达到高压输出的目的。采用该系统对引风机进行变频改造以后可以有效降低引风机调速系统对电网的谐波污染，使输入的功率因数大大提高，同时也使得输出的波形质量大大提高，有效地避免电机附加发热、噪音、共模电压等问题的产生。经过改造后的引风机实现了风量的精确控制，取得了良好的经济效益。改造前后其功率因数的变化如表1所示：
三、结语
本文对循环流化床的风系统特点进行了分析，并结合风系统的特点选择有代表性的风系统的节能改造工作提出了几点措施，希望能为从事循环流化床运行的人员提供一点建议。
[参考文献]
[1]赵解放.循环流化床锅炉风系统变频节能技术研究与应用[J].大众科技，2011（02）：117-119
[2]罗必雄.大型循环流化床锅炉高压流化风系统设计优化[J].锅炉技术，2013（05）：23-24
邮寄：河南省信阳市大唐信阳发电有限责任公司设备管理部 郑伟（收）
邮编：464100
电话：13700760302
[关键词] 循环流化床 风系统 优化 措施
循环流化床锅炉与普通的电站燃煤锅炉有着较大的区别，在系统组成和运行方式上有着自己的一些特点。风系统是循环流化床的重要系统之一，也是能耗比较高和故障率比较高的一个系统，对该系统进行优化可以大大降低循环流化床的电耗和提高锅炉运行的可靠性。
一、循环流化床风系统的特点
循环流化床的风系统与普通的煤粉炉相比差别较大，风机的数量也更多。依据作用进行分类，可将循环流化床锅炉风系统中的风分为一、二、三次风及冷却风和回料风等。一次风主要起流化床料的作用，压头可高达10-20kPa。由于一次风的压头较高，一般的风机难以满足运行要求，因此对于大型的循环流化床锅炉来说，通常同多台风机进行供风。二次风主要提供供燃料燃烧所需的氧气及加强物料的掺混，同时还能调节炉内温度场的分布，有利于防止局部炉温过高，降低NOx的排放。二次风由二次风机供给，有的一、二次风共用一台风机。三次风的主要作用是使撒入炉膛的煤分布较均匀，这样可以使燃烧过程进行的比较充分。冷却风主要实现对灰渣的冷却作用，而由于循环流化床中的脱硫剂是石灰石粉，因此石灰石输送风的主要作用是实现对石灰石粉的输送。返料风的作用是将物料输送回炉内，对于中小型锅炉来说，返料风的压头比较小，可以由一次风机提供，对于大型流化床鍋炉来说，由于需要输送的物料量比较大，因此通常设置独立的风机供风。
在循环流化床的运行过程中，对风量的要求非常严格。如果风量控制不好，不仅会使物料的流化效果变差，燃烧效率下降，同时还会使锅炉运行过程中产生结焦现象等，对锅炉的运行造成严重影响，严重时会导致停炉。
二、循环流化床锅炉风系统的优化措施
1、降低风机电耗
在循环流化床锅炉中，布风板设计为带有一定阻力，以使其上的床料与空气产生强烈的扰动和混合，并通过布风板的的空气阻力，得到均匀的气流速度分布，取得良好的流化工况，从而实现床料的均匀正常流化。因此一次风机输送的一次风必需具有较高的压头以克服布风板的阻力，如一次风机正常运行压头在10～13kPa，为增加二次风穿透度，二次风机运行压头也要在5—8kPa，因此循环流化床锅炉风机耗电量比较高。降低风机耗电可从以下方面考虑：
（1）增加二次风率。二次风压头较低，从降低风机电耗的角度，二次风率较大为好，但若二次风率过大，则密相区内颗粒的流动就有一定的问题，因为一次风必须保证密相区颗粒正常流化，福斯特·惠勒公司推荐一次风率约50%，当然，不同运行工况，应根据燃料特性可采用不同的一次风率。
（2）降低一次风压。有的锅炉一次风机安装有调节风门，起到风量调节的作用，锅炉微负压运行，因此一次风机出口风压由进入布风板的压降及床压决定及管道压损决定，如下公式：
P一次风=P布风板+P床压+P管
对于已经安装完毕的一次风管来说，可以认为管道内部的压力损失是不变值，当布风板的风量增多时其风压也相应增大，当床压升高时其一次风压也随着增大；在流化风量确定的情况下，一次风压的大小主要受运行床压的影响。因此，降低一次风压和一次风机耗电率的有效措施是对循环流化床锅炉的运行床压进行降低。运行数据表明，床压降低1kPa，一次风机耗电率降低0.35kW·h/t汽。为此，两台锅炉正常运行床压不高于6kPa，并维持在5kPa左右运行。但一定的床压是循环流化床锅炉正常运行的基础，运行指导书中将床压限在3-8kPa，运行实践表明，在此床压段锅炉均可实现满负荷运行。但除非锅炉排渣系统故障，运行床压处于下限运行工况较好。另一发面，锅炉床压不可过低，由前面分析可知，当床压降低时，床温下降，这不利于锅炉的安全运行，床层过薄，密相区蓄热量降低，也难于应付燃料量的较大波动，锅炉运行不稳定。
2、根据运行情况进行风量调整
实际运行过程中，影响锅炉床温的因素很多，主要为燃料水分，给水温度，石灰石给料量及燃料颗粒度等，当某一因素变化较大时，通过负荷计算公式便可定量地对各因素影响程度进行分析，以进行工况调整。根据理论分析，当负荷不变时，要提高床温，有效措施即为减小流化风量，这也是不同一、二次风配比调节床温的原理。如当给水温度降低时，进汽包给水欠焓增加，单位给水蒸发吸热量增加，同样负荷热强度、蒸发量降低，因此计算负荷较实际负荷正偏差增加，给水温度越低，偏差越大，此时汽冷旋风分离器内温度高于正常工况下相同负荷温度，一级过热器进口易超温。锅炉空床升炉时，一般通过加入石灰石维持床压。此时，颗粒度合适的循环物料较小，锅炉燃烧和热交换强度低，床温较高，炉膛出口与床温差值很大，负荷较低。随着床料的置换，循环物料增加，炉膛出口与床温的差值越来越小，负荷可逐渐上升。此时应增加流化风量以维持良好流化，可减少锅炉达到满负荷的时间。当然燃料颗粒度决定了燃料颗粒的燃烧速度，同样影响床温。
3、对风系统进行变频改造
在循环流化床的运行过程中，许多用户仅通过风门开度的大小来调节风量，这样不仅使风量的调节不准确，而且还会使风机的能耗增加，而加强对风系统的变频改造则可以有效解决这一问题。下面就以某电厂循环流化床锅炉引风机的变频改造为例对此进行分析。
对引风机改造的目的是实现引风机的变频运行，更好地实现精确控制及节能，变频系统所用的调节形式为闭环调节，这样可以根据反馈信息及时对风量进行控制。变频系统的主体结构是采用的多组功率模块，这些模块靠串联和并联而组合在一起，最终可以实现由各组低压叠加达到高压输出的目的。采用该系统对引风机进行变频改造以后可以有效降低引风机调速系统对电网的谐波污染，使输入的功率因数大大提高，同时也使得输出的波形质量大大提高，有效地避免电机附加发热、噪音、共模电压等问题的产生。经过改造后的引风机实现了风量的精确控制，取得了良好的经济效益。改造前后其功率因数的变化如表1所示：
三、结语
本文对循环流化床的风系统特点进行了分析，并结合风系统的特点选择有代表性的风系统的节能改造工作提出了几点措施，希望能为从事循环流化床运行的人员提供一点建议。
[参考文献]
[1]赵解放.循环流化床锅炉风系统变频节能技术研究与应用[J].大众科技，2011（02）：117-119
[2]罗必雄.大型循环流化床锅炉高压流化风系统设计优化[J].锅炉技术，2013（05）：23-24
邮寄：河南省信阳市大唐信阳发电有限责任公司设备管理部 郑伟（收）
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