循环硫化床锅炉风系统优化措施研究

池冠江

摘 要：本文简单介绍现阶段在火电厂中使用的循环流化床锅炉的基本结构，分析循环硫化床锅炉风系统的主要配置情况，在此基础上重点分析针对循环硫化床锅炉风系统的优化措施，从而有效以提高循环硫化床锅炉风系统的运行效率，为后期更好的利用循环硫化床锅炉风系统奠定基础。

关键词：循环流化床；风系统；优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.023

1 引言

由于循环流化床的风系统比较复杂，相关风系统没有很好的实现配置，导致厂用电率比较高，影响了电厂的经济效益。因此在现阶段加强对循环硫化床锅炉风系统优化措施的研究，对于优化风口和风系统的配置，提高电厂经济效益具有重要的现实意义。

2 循环流化床结构

循环流化床主要由锅炉本体和一些辅助性的锅炉设备两个主要部分组成。其中锅炉本体包括汽水系统用于吸收燃料燃烧过程中产生的热量，然后将系统内的水加热到一定程度，得到符合压力和温度标准的热蒸汽，本体中的第二部分就是由燃烧器、回料系统和布风装置构成的燃烧系统，用以实现燃料的充分燃烧，得到热量。其余的就是一些供水、排烟的辅助系统装置。具体结构如图1所示。

3 循环流化床锅炉风系统配置

（1）一次风。循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉技术，最主要的核心技术就是燃料的流化动力的提供。正常使用中通常一次风量要达到锅炉使用总风量的一半左右，这样既能满足流化质量而且可以得到比较合适的布风板面积，实现均匀布风。一次风压头的大小主要由炉膛的压降大小和布风板阻力大小两部分决定。考虑到风道、预热器的压降，一次风机压头一般为18000Pa左右。为了尽量降低风机压头，可以从降低炉膛压降和布风板阻力两方面着手，在现在的技术水平下可行的方案是通过降低炉膛压降来实现风机压头的降低。但是也会有一定的负面影响，需要在具体操作中注意避免。

（2）二次风。循环流化床的二次风一方面要参与锅炉燃烧，调整燃烧情况；另一方面要控制燃烧过程中氮氧化物的排放，减少空气污染。二次风量的大小由一次风量决定，随一次风量大小的变化而反变化；二次风的压头一般为标准的12000Pa，才能达到标准的穿透能力，实现更好更充分的燃烧和脱硫。

（3）辅助用风。除了标准的一次风、二次风之外，锅炉风系统中还有一些辅助用风，比如回料器用风和锅炉播煤风等，约占整个风系统风量的10%。

4 循环流化床锅炉风系统优化措施

循环流化床的燃料高效燃烧效率和清洁性能是由复杂的循环流化床内部系统配合实现的，尤其是流化床风机的配置十分复杂，对于风量压头等参数的要求也比较高，这也导致在实际工作中使用循环流化床锅炉技术的电厂的整体用电率远远高于其他使用普通锅炉的电厂，一定程度上也制约了电厂的经济效益的提高。为了更好的发挥循环流化床锅炉技术的优势，降低电厂用电率需要重点加强对循环流化床锅炉风系统优化措施的研究，研究制定更加合理的风系统优化方案。

（1）改变调节方式。采用变速调节的方式来对风机进行调节，有效降低调节过程中产生的电力损耗。一种方式是利用液力耦合器进行调节，但是这种方式不能避免在系统启动过程中电机对电力系统的局部电网造成的冲击。还有一种技术方式是变频调速，能够有效降低设备启动过程对整个系统的冲击。随着大频率变频技术的发展，这种方式在循环流化床锅炉的风系统中逐渐得到广泛使用。

（2）一次风控制系统优化。在循环流化床系统中一般是在左右个放置一台风机并联运行。在系统运行过程中经常会出现风量偏差，两侧风量不同影响锅炉运转的情况。为了实现左右两侧一次风量的平衡，需要对风量控制系统进行调整。以右侧风机风量作为一次风量的标准，调节左侧风机风量，这样就不会出现风量不同影响锅炉运转的情况。另外在循环流化床锅炉的风系统中会有布风板的设计来控制一次风压，实际使用中一般需要对左右挡板进行调节从而对风压进行调节以配合系统运行。但是挡板的开度一般只能在一半以内才能正常使用，一旦超过一半就会引起其他的系统故障。所以在优化改进过程中要取消布风板入口调节的系统，优化调节参数，同时要根据具体情况改变调节一次风量的基准值。

（3）二次配风优化。二次风控制系统主要包括风压、风量以及氧量控制三个部分。一般在运行过程中，二次风都是采用分上下两级配风的方式进行风量供应。根据实际使用情况将上二次风和下二次风风量的比例调整为60%和40%，从而有效较低内风的吹出，降低能量损耗。

（4）修正二次风的氧量校正逻辑。二次风的风量供应指令受到氧量的影响，氧量校正系数计算逻辑出现问题就会使的最终二次风的风量供应指令与实际风量需求存在误差，对锅炉燃烧造成干扰。通过修正二次风的氧量校正逻辑，根据风量的百分比调节二次风的风量，从而实现对氧量需求的实时跟踪，有效降低在二次风供应的过程中对锅炉燃烧的扰动。

5 结论

循环流化床锅炉技术能够有效提高电厂燃料的燃烧效率，同时可以降低氮氧化物和硫化物的生成，减少有毒有害物质的排放。风系统的合理配置对于循环流化床的应用效果影响很大，通过对循环流化床风系统进行优化能够有效提高系统的运行效率，降低运行过程中电厂的电量损耗。电厂工作人员要加强对风系统优化配置的研究，制定更加合理的配置方案，从而不断降低电厂运营成本，有效提高电厂经济效益。

参考文献：

[1]文学婵.循环硫化床锅炉风道系统介绍及设计优化[J].城市建设理论研究（电子版），2013（24）.

[2]薛仰峰.循环硫化床锅炉二次风量不足影响锅炉带负荷分析与改造[J].区域供热，2015（05）：108-112.