循環硫化床鍋爐風系統優化措施研究

池冠江

摘 要：本文簡單介紹現階段在火電廠中使用的循環流化床鍋爐的基本結構，分析循環硫化床鍋爐風系統的主要配置情況，在此基礎上重點分析針對循環硫化床鍋爐風系統的優化措施，從而有效以提高循環硫化床鍋爐風系統的運行效率，為后期更好的利用循環硫化床鍋爐風系統奠定基礎。

關鍵詞：循環流化床；風系統；優化

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

1 引言

由于循環流化床的風系統比較復雜，相關風系統沒有很好的實現配置，導致廠用電率比較高，影響了電廠的經濟效益。因此在現階段加強對循環硫化床鍋爐風系統優化措施的研究，對于優化風口和風系統的配置，提高電廠經濟效益具有重要的現實意義。

2 循環流化床結構

循環流化床主要由鍋爐本體和一些輔助性的鍋爐設備兩個主要部分組成。其中鍋爐本體包括汽水系統用于吸收燃料燃燒過程中產生的熱量，然后將系統內的水加熱到一定程度，得到符合壓力和溫度標準的熱蒸汽，本體中的第二部分就是由燃燒器、回料系統和布風裝置構成的燃燒系統，用以實現燃料的充分燃燒，得到熱量。其余的就是一些供水、排煙的輔助系統裝置。具體結構如圖1所示。

3 循環流化床鍋爐風系統配置

（1）一次風。循環流化床鍋爐是一種流態化燃燒的鍋爐技術，最主要的核心技術就是燃料的流化動力的提供。正常使用中通常一次風量要達到鍋爐使用總風量的一半左右，這樣既能滿足流化質量而且可以得到比較合適的布風板面積，實現均勻布風。一次風壓頭的大小主要由爐膛的壓降大小和布風板阻力大小兩部分決定。考慮到風道、預熱器的壓降，一次風機壓頭一般為18000Pa左右。為了盡量降低風機壓頭，可以從降低爐膛壓降和布風板阻力兩方面著手，在現在的技術水平下可行的方案是通過降低爐膛壓降來實現風機壓頭的降低。但是也會有一定的負面影響，需要在具體操作中注意避免。

（2）二次風。循環流化床的二次風一方面要參與鍋爐燃燒，調整燃燒情況；另一方面要控制燃燒過程中氮氧化物的排放，減少空氣污染。二次風量的大小由一次風量決定，隨一次風量大小的變化而反變化；二次風的壓頭一般為標準的12000Pa，才能達到標準的穿透能力，實現更好更充分的燃燒和脫硫。

（3）輔助用風。除了標準的一次風、二次風之外，鍋爐風系統中還有一些輔助用風，比如回料器用風和鍋爐播煤風等，約占整個風系統風量的10%。

4 循環流化床鍋爐風系統優化措施

循環流化床的燃料高效燃燒效率和清潔性能是由復雜的循環流化床內部系統配合實現的，尤其是流化床風機的配置十分復雜，對于風量壓頭等參數的要求也比較高，這也導致在實際工作中使用循環流化床鍋爐技術的電廠的整體用電率遠遠高于其他使用普通鍋爐的電廠，一定程度上也制約了電廠的經濟效益的提高。為了更好的發揮循環流化床鍋爐技術的優勢，降低電廠用電率需要重點加強對循環流化床鍋爐風系統優化措施的研究，研究制定更加合理的風系統優化方案。

（1）改變調節方式。采用變速調節的方式來對風機進行調節，有效降低調節過程中產生的電力損耗。一種方式是利用液力耦合器進行調節，但是這種方式不能避免在系統啟動過程中電機對電力系統的局部電網造成的沖擊。還有一種技術方式是變頻調速，能夠有效降低設備啟動過程對整個系統的沖擊。隨著大頻率變頻技術的發展，這種方式在循環流化床鍋爐的風系統中逐漸得到廣泛使用。

（2）一次風控制系統優化。在循環流化床系統中一般是在左右個放置一臺風機并聯運行。在系統運行過程中經常會出現風量偏差，兩側風量不同影響鍋爐運轉的情況。為了實現左右兩側一次風量的平衡，需要對風量控制系統進行調整。以右側風機風量作為一次風量的標準，調節左側風機風量，這樣就不會出現風量不同影響鍋爐運轉的情況。另外在循環流化床鍋爐的風系統中會有布風板的設計來控制一次風壓，實際使用中一般需要對左右擋板進行調節從而對風壓進行調節以配合系統運行。但是擋板的開度一般只能在一半以內才能正常使用，一旦超過一半就會引起其他的系統故障。所以在優化改進過程中要取消布風板入口調節的系統，優化調節參數，同時要根據具體情況改變調節一次風量的基準值。

（3）二次配風優化。二次風控制系統主要包括風壓、風量以及氧量控制三個部分。一般在運行過程中，二次風都是采用分上下兩級配風的方式進行風量供應。根據實際使用情況將上二次風和下二次風風量的比例調整為60%和40%，從而有效較低內風的吹出，降低能量損耗。

（4）修正二次風的氧量校正邏輯。二次風的風量供應指令受到氧量的影響，氧量校正系數計算邏輯出現問題就會使的最終二次風的風量供應指令與實際風量需求存在誤差，對鍋爐燃燒造成干擾。通過修正二次風的氧量校正邏輯，根據風量的百分比調節二次風的風量，從而實現對氧量需求的實時跟蹤，有效降低在二次風供應的過程中對鍋爐燃燒的擾動。

5 結論

循環流化床鍋爐技術能夠有效提高電廠燃料的燃燒效率，同時可以降低氮氧化物和硫化物的生成，減少有毒有害物質的排放。風系統的合理配置對于循環流化床的應用效果影響很大，通過對循環流化床風系統進行優化能夠有效提高系統的運行效率，降低運行過程中電廠的電量損耗。電廠工作人員要加強對風系統優化配置的研究，制定更加合理的配置方案，從而不斷降低電廠運營成本，有效提高電廠經濟效益。

參考文獻：

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