1、爐型結(jié)構(gòu)
目前已經(jīng)投產(chǎn)的300 MW CFB鍋爐從技術(shù)上可以分為兩種，一種是引進的ALSTOM技術(shù)，一種是東方鍋爐廠有限公司（東鍋）自主研發(fā)技術(shù)。這兩種鍋爐爐型結(jié)構(gòu)差別很大，就一次風系統(tǒng)而言，前者采用雙支腿結(jié)構(gòu)，后者采用單支腿結(jié)構(gòu)，而不同的爐型結(jié)構(gòu)對一次風機的設計選型影響較大。
1.1 雙支腿結(jié)構(gòu)
理論分析和運行實踐表明，雙支腿結(jié)構(gòu)鍋爐容易產(chǎn)生兩側(cè)支腿床料流化失穩(wěn)問題，即所謂的“翻床”。“翻床”的根本原因在于雙支腿結(jié)構(gòu)中兩側(cè)床壓與風量的正反饋特性，而這種正反饋特性的強弱和床料厚度直接相關(guān)。床料越厚，正反饋特性越強，越容易發(fā)生翻床。惡性翻床發(fā)生后，全部床料聚集到一側(cè)支腿，致使爐膛差壓大大提高，為使其流化并恢復平衡，必然要求一次風壓保持較高值（此時一次風壓遠大于BM-CR工況下的一次風壓），通風量卻下降至接近正常工況的一半，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
某ALSTOM型300 MW CFB鍋爐不同工況下一次風壓與單臺風機風量如表1所示。由表1可以看出，雙支腿鍋爐一次風機的選型應該有兩個依據(jù)，一個是BMCR工況，一個是翻床工況。原設計選型時將一次風壓和一次風量分開考慮，即利用翻床的風壓來選擇TB風壓，用BMCR風量來選擇TB風量，從而使?jié)M負荷運行時的一次風機運行工況點遠離TB工況點，而離心風機的特性是在小風量下，可以得到更高的壓頭。因此，改造設計中，TB風壓選擇高于滿負荷運行風壓20%裕量，TB風量選擇高于滿負荷運行風量的10%，并保證翻床工況點在該風機運行包絡線內(nèi)。需要指出的是，之所以能夠選擇較小的風量，是因為AL-STOM CFB鍋爐有4臺外置式換熱器，運行中可以用來調(diào)節(jié)床溫，而無需調(diào)節(jié)一二次風比率，因此一次風量能夠保持穩(wěn)定。實際運行表明，改造后的一次風機的運行效率得到了極大提高，同時也滿足了翻床事故處理的要求。
1.2 單支腿結(jié)構(gòu)
東鍋型300 MW CFB鍋爐采用單支腿結(jié)構(gòu)，避免了翻床的發(fā)生，但單支腿結(jié)構(gòu)單個布風板面積增大一倍，而且全部3組回料器均布置在后墻，這些都會影響床料流化的穩(wěn)定性，在運行過程中容易發(fā)生床壓波動。另外，東鍋型CFB鍋爐的一個重要特征是沒有外置式換熱器，床溫的調(diào)節(jié)要通過一二次風比率來進行，因此床溫的擾動可能帶來一次風量的較大變化。為此，在一次風機選型過程中，應充分考慮這些因素的影響。
某東鍋型300 MW CFB鍋爐不同工況下一次風壓與單臺風機風量如表2所示。由表2可以看出，原設計選型中，TB風壓較之BMCR風壓有30%裕量，而TB風量較之BMCR風量有22%裕量，實際滿負荷運行的風量和風壓都低于BMCR設計值，致使風機運行效率較低。考慮到運行中的不穩(wěn)定工況，比如床壓不穩(wěn)和改變一二次風比率來調(diào)節(jié)床溫，TB風壓應保留25%的裕量，同時TB風量應保留20%裕量。
圖l所示為某電廠東鍋型300 MW CFB鍋爐一次風壓和一次風機電流隨負荷變化的關(guān)系。由圖1可見，一次風機的出力隨機組負荷變化較大，因此適合選用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式，如增設變頻器，可以取得更好的節(jié)能效果。
2、煤質(zhì)特性
在煤粉鍋爐中，一次風承擔了干燥煤粉、輸送煤粉的作用，因此煤質(zhì)特性是煤粉爐一次風機選型的重要依據(jù)。在CFB鍋爐中，一次風所起的作用和煤粉鍋爐存在很大的不同，煤質(zhì)特性對一次風機選型的影響較小，這也是CFB鍋爐煤種適應性較好的重要原因，但煤質(zhì)中的灰分和揮發(fā)分存在較大差異時，也會對一次風機選型產(chǎn)生一定的影響。
2.1灰分
CFB鍋爐可以燃用灰分很大的貧煤，由此帶來的問題是排渣量增大。目前CFB鍋爐的各型冷渣器故障率都較高，一旦冷渣器故障，鍋爐床壓就會迅速升高，致使一次風機出口風壓同步升高。對于雙支腿CFB鍋爐而言，床壓的升高還會帶來翻床問題。因此，為了防止排渣故障給機組安全運行造成更大的影響，一次風機風壓選型裕量要有所增大，建議比一般情況下的TB風壓裕量再增加5%。
2.2揮發(fā)分
對于揮發(fā)分和水分較大的褐煤，其主要問題是難以維持床壓。褐煤在流化床燃燒過程中，難以生成床料，而隨著原有床料被流化風帶出爐膛，爐膛內(nèi)的床料難以保持穩(wěn)定。通常在機組運行過程中，一方面通過添加石灰石和床料維持平衡，另一方面通過降低一次風速減少床料帶出。因此，一次風壓和一次風量都會被控制在較低的水平。所以，在燃燒褐煤情況T，-次風機風壓選型裕量和風量裕量可以適當減小，建議比一般情況下的TB風壓和風量裕量再減少5%。
對于揮發(fā)分較小的無煙煤，其主要問題是提高燃
燒效率，降低飛灰含碳量。為了提高燃燒效率，通常采用的手段是增加床壓和提高床溫。所以，在燃燒無煙煤的況下，一次風機風壓選型裕量可以適當增大，建議比一般情況下的TB風壓裕量增大5%。
3、結(jié) 論
在大型CFB鍋爐一次風機選型過程中，應重視鍋爐爐型結(jié)構(gòu)和煤質(zhì)特性，并據(jù)此對TB風壓裕量和TB風量裕量進行調(diào)整，具體調(diào)整原則見表3。
本文通過對目前國內(nèi)兩種大型CFB爐型結(jié)構(gòu)及煤質(zhì)特性的分析，得到了一次風機選型裕量應隨爐型結(jié)構(gòu)及煤質(zhì)特性變化的規(guī)律，這一規(guī)律對于大型CFE鍋爐一次風機設計選型具有一定意義。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機
3、木屑顆粒機
