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有效控制总风量及一、二次风量的合理配比

国内热电厂近几年越来越多，90%以上是循环流化床锅炉，专业人员的流动也越来越大，他们对循环流化床的理解错综复杂，运行操作也存在较大差异， 1995年前，人们对循环流化床锅炉的理解只是表面，或者是纯理论上的、浅肤的，学校热能动力专业也只是在介绍煤粉炉的基础上稍提循环流化床锅炉 ，但在1998年以后社会上热电行业全面发展，循环流化床在热电联产方面的速度惊人，所以培养这方面的人才及运行操作人员也进入高峰期，但由于教员自身对循环流化床理论的缺陷，造成他们对循环流化床理解的参差不济。2002年以后，第一代循环流化床操作人员已经摸索出一套正确的理论与实际相结合的观点，才慢慢把人们对循环流化床的理解得到全面提升。电力联盟 缔造电力行业最具权威的技术交流平台
本文对循环流化床做了一些初步的讲解，包括一、二次风的作用、氧量控制、床温的控制等等，好多内容是理论基础，同时也使大家走出了一个误区，譬如：大家所知 一次风的作用---流化、补充氧量，二次风的作用---扰动、剥灰壳、助燃，当时想想确实是这样，但以后实践中发现一次风还有冷却作用，过多的一次风不但会冷却床温，还会增加烟气流速提高了飞灰含碳量，二次风量也一样，过大的二次风不但破坏炉内动力场，还会增加过剩空气系数，引起排烟热损失。后来经过几个热电厂专业人员相互交流及专业书籍中介绍对一、二次风有了更进一步的诠释：一次风主要作用是流化、冷却布风板及风帽、调节床温，二次风的作用补充氧量、扰动、延长煤粒在炉内的停留时间，这样就强化了二次风的作用，所以近几年好多热电厂在二次风机上安装变频，调节二次风作为负荷调节的主要手段。
要运行人员操作好锅炉的最经济性，就必须提供一套合理的理论数据，我公司有二台杭州锅炉厂生产的130T/H高温高压循环流化床锅炉，针对我公司锅炉特性，我在理论上先分析一下正常情况下一、二次风总风量控制，我公司燃煤的工业及元素分析基本情况：含硫量0.6%，灰份25%，挥发份30%（含氢3%），固定碳45%。那么一吨煤理论所需的风量为(脱硫后):

S+O2=SO2                           SO2+ca*+1/2O2=CaSO4
硫完全燃烧需要的空气量=(1*0.6%*1.5)/21%=0.0429T
C+O2=CO2
碳完全燃烧需要的空气量=1*45%*32/12/21%=7.714T
2H2+O2=2H2O
氢完全燃烧需要的空气量=1*3%*32/4/21%=1.143T
锅炉的过剩空气系数α=1.2     空气的密度ρ=1.29kg/m3
1吨煤所需总空气量V=（0.0429+7.714+1.143）*1000/1.29*1.2=8280m3
               如果吨煤产汽率为1：6.5    ，播煤风量=5000 m3那么锅炉满负荷所需风量为=130/6.5*8280+5000=170000 m3
从燃料充分燃烧方面考虑，锅炉满负荷时所需的总风量为170000 m3左右，如果大于此风量，第一会起到冷却作用，影响锅炉热效率。第二烟气流速过快，冲刷加强，不利于锅炉运行，如果低于此风量运行，燃料就会不完全燃烧，影响锅炉的热效率。所以严格控制总风量，相对应地也控制了尾部烟道的氧量。但如何来合理控制一、二次风量，我认为应遵循以下几条原则：

首先，锅炉冷态流化试验的临界流化风量作为一次风的基础（最小风量Qmin），在任何负荷下不能低于此风量。

第二，二次风机出口风压不能高于一次风机出口风压，这样可避免二次风压迫床层，破坏密相区的动力场（密相区正压过大），影响料层的流化。
第三，合理控制床温，达到快速、有效地调节负荷。在料层完全流化、床温相对稳定的前提下，要严格控制一次风量的大幅度波动，在密相区（温度相对较低），煤颗粒还没来得及完全燃烧（底部可能还没到着火点），如果增加一次风量首先作用是冷却，达到布风板一定高度时才参与氧化反应，才起到助燃作用，但二次风却不同，由于他的风口地理位置高（在火焰的中间部位），氧化反应剧烈，因此积极参与二次风调节能更有效地控制负荷（能充分燃烧）。
第四，在低负荷时（50%以下），由于一次临界流化风量接近煤完全燃烧所需风量（风量小、烟气流速慢尾部烟道就易积灰，锅炉热效率低），这时可适当提高过剩空气系数（α=1.4），不仅能提高流速，还能达到空气与煤颗粒的完全反应。
第五，严格控制风量与入炉煤颗粒之间的比例关系，煤颗粒近视为球状物，那么他的重量与半径的三次方成正比关系（球的体积4/3πr3），如果8mm床料的临界流化风量为32000m3/h，那么10mm床料的临界流化风量需62500m3/h，如果16mm颗粒的床料为10%（90%合格），那么他的临界流化风量将增加25000 m3/h，可以想像一次风量的调整与煤颗粒息息相关。
一次、二次风量的合理配比，我个人认为，一句话：一次风保证流化的前提下，遵循上述五条原则，由二次风来控制总风量。