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第一部分 锅炉低负荷运行风烟系统分析
一、150t/h循环硫化床锅炉风烟系统基本情况
锅炉风烟系统
鄂尔多斯市宝恒煤焦电有限责任公司2台设计负荷为150 t/h循环流化床锅炉风烟系统示意图如图1-1所示。
循环流化床锅炉由于自身燃烧特点，使得其风烟系统与其它锅炉有很大区别，风机数量多，压头差异大，管路结构复杂。锅炉的一次风的主要作用是作为床料的流化风以及为燃料初期燃烧提供氧量，需要克服布风板阻力、料层阻力，因此，一次风机需要压力高，流量大。二次风的主要作用是为燃料燃烧提供后续氧量，进入炉膛加强炉内空气扰动，实现燃料的分级燃烧和充分燃烧。一、二次风经通风机升压后分别进入空气预热器，一次风经过两个行程后进入炉膛底部水冷风室，通过布风板上的风帽使床料流化。另一路一次风机出口至炉前给煤机密封作用。二次风经过一个行程后，出口进入两侧风管，通过布置燃烧室四周分上、中、下进入炉膛，为分段燃烧提供空气。表1-1 为该锅炉配套各通风机性能参数额定值。
表1-1 锅炉风烟系统各风机性能参数设计值
一次风的作用主要是使床料保持处于良好的流化状态，且提供燃料燃烧所需的氧气。二次风的主要作用是增大烟气的拢动，减少炉膛内的热偏差，从而降低床温，提高炉膛出口烟温，同时也能提供燃烧所需的氧气。
风对锅炉的影响主要表现在风温、风量及配比。
风机问题
风机出力不够等导致锅炉负荷低。如风机叶轮、挡板关闭；风室、引风系统破损；
（5）影响锅炉出力的其它原因
1） 运行操作不当导致锅炉负荷低；
2） 尾部烟道积灰严重，使导热系数降低，会降低锅炉负荷床压不合理， 在燃用大颗粒劣质煤应该采用较高的床压，从而加大热容量。
3） 给水温度低导致锅炉负荷低；
4） 除尘器漏风导致锅炉负荷低；
5） 空气预热器漏风导致锅炉负荷低；
6） 返料器烟气反串导致锅炉负荷低；
7） 流化问题（如流化速度低、流化效果差等）导致锅炉负荷低；
8） 布风问题（如一、二次风配比不合理、布风板孔数、风帽型号不符合等） 导致锅炉负荷低；
对循环流化床锅炉而言，影响锅炉运行状况的主要因素：风机出力低、炉膛漏风大、主副床物料循环不好、悬浮段温差大、煤质差、燃料颗粒粗细配比。
由锅炉工艺流程可知，引起锅炉风量、风压不足的原因不外乎以下两点：
（1）风机与风烟系统不匹配，风机运行在低效率区域；
（2）风机选型错误，压力、流量无法满足锅炉燃烧需求。
通过以上分析得出150t/h循环硫化床锅炉低负荷运行的风烟系统的原因如下：
（1） 风机选型错误
锅炉出力不足的根本原因是由于引风机、一次风机和二次风机选型错误，造成风机与锅炉风烟系统不匹配。在锅炉大负荷运行工况点上，一次风机、二次风机和引风的风量不足，无法提供锅炉燃烧所需的风量。如：1号锅炉在负荷110t/h时，两台并联运行的引风机的调节门均开度很高，仍然无法满足锅炉燃烧所需空气量的要求，表明引风机满足压力情况下，流量不足，这是由引风机为前弯式结构型号决定的。
（2） 风机运行效率低
现引风机、一次风机和二次风机均使用的是前弯式叶轮结构通风机，实际运行工况点严重偏离了风机本身的高效工况点，在低效率区运行，经计算，所有风机运行效率在不到50%，造成巨大的电源消耗和浪费；图2-10为风机性能曲线与锅炉烟风系统阻力曲线联合工作运行示意图。
图2-10风机运行性能示意图
结论
鄂尔多斯市宝恒煤焦电有限责任公司两台150t/h循环硫化床锅炉低负荷运行的风烟系统主要原因是现有一次、二次和引风机选型错误，造成风机与锅炉风烟系统不匹配，使风机在低效率区运行，风机运行效率低于50%，满足不了锅炉额定负荷的运行需要，同时造成了巨大的电能浪费。
第二部分 锅炉满负荷运行风机节能高效运行改造
要选择与锅炉风烟系统匹配的通风机，需要准确的计算出风烟阻力和流量。风烟阻力计算在锅炉产品设计工作中担当及其重要的角色，以热力计算为基础，通过对各类烟气及空气通道进行空气动力学计算，可以求解出风烟系统的流动总阻力，为锅炉引、送风机的选型提供基础数据。
风压和供风量的增加使得锅炉高负荷运行时的热风与煤气配比得到提高，煤气充分燃烧所用时间縮短，锅炉运行负荷可提升至150t/h，提升了锅炉实际产能和煤气利用率，提高了锅炉效率。
二、风机节能高效运行改造方案
由于 1号和2号锅炉一、二次风机风量比均偏离了设计值要求，现有的二次风机存在风压、风量偏离额定值，本方案是在更换引风机的同时，保留二次风机的电机、传动组、机壳和轴不变，重新设计制造叶轮，提高二次风机的效率和风量。
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