1、前言
    在火電廠和熱電廠中，除了泵類外，各種風機是消耗廠內用電的主要設備，以某熱電廠額定蒸發量75 dh CFB(循環流化床)鍋爐為例，配置的恒速運行的所有風機原動機額定功率之和達1244kW，占發電機額定單機容量的20.7%。這些風機的設計容量一般較大，許多電廠目前還依靠原始、落后的節流調節，能源浪費嚴重。如何降低這部分設備耗電量、降低廠用電率，是各廠節能工作的焦點之一。
    某公司通過對各種技術改造方案（變頻調速、液力偶合器、雙速電機調節、改變運行方式等）進行比較分析，最終決定對2臺75 t/h CFB鍋爐(3#、4#爐)增壓風機的運行方式進行優化改造，把90 kW增壓風機由長期恒速運行轉變為聯鎖熱備用自投狀態，大大降低了廠用電耗，取得了良好的經濟效果。
2、改造前情況
     75 t/h CFB鍋爐給煤系統采用全封閉式氣力輸送系統，約占總風量13.5%的熱一次風通過增壓風機后作為播煤風進入落煤管與燃料一起送入爐膛密相區，使燃料比較均勻地播撒入爐膛，防止燃料在給煤口處堆積造成床內溫度不均，使爐內溫度場更為均勻，提高了燃燒效率；同時，解決了正壓播煤的密封問題，又防止爐膛負壓突然變為較高的正壓，火焰噴出燒毀皮帶輸送機。該CFB鍋爐配置一臺AGX75 - IN09D型增壓風機，額定風量為11807 m/h，額定風壓13445 Pa，配套90 kW的Y280M -2型電動機，其額定電流為166 A。增壓風機設計容量過大，一直低負荷運行，依靠風門擋板節流調節風量，正常運行時進口風門擋板僅為20%~ 30%．有時甚至在15%以下，管道阻力大，風機運行效率低，造成較大的能量損失；同時，風機高速運轉(額定轉速2970r/min)，軸承容易損壞，檢修維護工作量較大。
    富通新能源生產銷售生物質鍋爐，這種生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    據統計，2002年4月6日一2003年5月10日，4#爐累計運行7883 h，累計產汽量為564620 t．負荷率為95.5%，增壓風機共消耗電能549098 kWh，平均噸汽能耗為0.973 kWh/t，折算到額定負荷工況下平均每小時消耗功率72.98 kWh。同樣，爐增壓風機噸汽能耗為0.896 kWh/t，平均每小時消耗67.2 kWh。若按鍋爐年平均運行7000 h計算（實際運行7300 h以上），這2臺增壓風機每年需消耗廠用電為98.12×l04 kWh。
3、方案比較
    在3‘鍋爐投運初期，增壓風機曾停止運行處于備用狀態，一次風通過增壓風機旁路門作為給煤動力。由于引風機風門擋板實際開度與DCS上指示不一致，以及停爐時操作不當，爐膛負壓變為正壓(大于+ 4000 Pa)，高溫煙氣沿落煤管道進入皮帶給煤機，先后燒毀了2條皮帶，被迫停爐檢修，造成較大的經濟損失和不良的社會影響。為此，公司各級人員對增壓風機的技術改造是慎之又慎，格外小心。
    經過深入調研，技術人員對變頻器詞速、液力偶合器、雙速電機調節、優化運行方式等各種技術改造方案進行分析比較，再三權衡其優缺點。
    增壓風機將熱一次風加壓，提供給煤動力，并在爐膛負壓突然變為較高的正壓時保護皮帶給煤機不會被噴出的火焰燒毀。如果能達到這兩點要求，優化增壓風機運行方式是完全可行的。
    增壓風機只是將一次風加壓，自動投運只是略微改變通過播煤裝置進入爐膛密相區的一次風量，對進入爐膛的總風量基本沒有影響，所以增壓風機的停運與自動投運不會引起爐膛壓力的較大變化，對CFB鍋爐床料流化狀態也不會產生不良影響。
    為確保在異常情況下增壓風機能夠自動啟動投入運行，我們在不改變增壓風機原有控制方式的情況下，增設兩個相互獨立并互為備用聯動控制回路，原理圖見圖1：
    (1)電氣回路：增設一個壓力變送器和切換開關。當聯鎖開關處于“投入”位置且爐膛壓力大于300 Pa時，壓力變送器常開觸點動作接通，時間繼電器線圈帶電，延時斷開型常開觸點閉合接通合閘線圈，啟動增壓風機。
    (2)熱工回路：在DCS內增加爐膛壓力大于300 Pa啟動增壓風機控制程序與電路，實現與電氣回路相同的功能。
    為確保異常情況下增壓風機無法自動投運時不再出現燒毀皮帶事故，公司設置并投入爐膛壓力高于2385 Pa時DCS系統自動報警并提示“爐膛壓力高”，運行中出現該報警并持續Ss時或爐膛壓力高于3630 Pa時，MFf保護動作切斷燃料、聯跳一次風機、引風機等，鍋爐按緊急停爐處理。
    同時，鍋爐正常運行期間，爐膛負壓控制投入“自動”運行，DCS系統根據爐膛負壓自動調節引風機擋板開度，以避免爐膛壓力出現大幅度變化。
    由于鍋爐點火啟動以及停爐過程中，風機操作頻繁引起爐膛壓力變化較大，且一次風壓力較低，為安全起見，公司規定增壓風機投入運行。
4、改造效果
    1年多的運行實踐證明，改造后增壓風機作為聯鎖熱備用沒有運行，其進、出口調節擋板處于全開狀態（風機旁路門全關）。受到管道阻力影響，播煤風壓比一次風壓略低1 kPa左右，但仍有8～9 kPa(增壓風機運行時，該風壓為11～13 kPa)，完全可以滿足鍋爐運行需要，鍋爐運行熱效率不受影響。
    由于系統沖擊、受熱部件爆管以及操作原因，曾出現多次爐膛壓力大于+300 Pa的現象，增壓風機均能自動啟動投入運行，起到保護作用。但是，由于進、出口調節擋板全開，增壓風機聯鎖重負荷啟動，啟動時間較長、電流大，對廠用變壓器沖擊較大。
    我們每周測量一次電動機絕緣強度，定期檢查控制回路、做聯鎖回路試驗等，以確保在異常情況下增壓風機能夠自動投運。
   2臺增壓風機經過技術改造后，僅在鍋爐點火啟動時及異常情況下投入運行，消耗很少電功率。據統計，2003年5月。2004年6月，這2臺增壓風機總共消耗電能5644 kWh，噸汽能耗分別為0.006188 kWWt、0.00288 kWh/t。若按年運行7000 h計算．2臺增壓風機每年僅需消耗生產用電4760 kWh。
    技術改造后，增壓風機作為聯鎖熱備用，節電效果顯著，每年節約廠用電量達97×10⁴ kWh，增加公司利潤377075元人民幣，增繳國家利稅64103元（電價按0.477元/kWh計算，其中增值稅為17%）。同時大大減少了檢修維護工作量，降低了檢修人員的工作強度。技術改造達到了預期的目的，取得了圓滿成功。
    富通新生廠生產銷售的顆粒機、秸稈壓塊機專業壓制生物質顆粒燃料飼料，生物質顆粒燃料主要供生物質鍋爐燃燒使用。