一次供风系统与风帽是循环流化床锅炉中的重要组成部分。燃烧室中的床料与空气的混合程度能够直接影响循环流化床锅炉的燃烧情况,这又与风帽的结构有很大的关系。供风系统中的布风均匀性对于提高循环流化床锅炉热效率具有重要的影响,一次风室内的布风不均匀会导致锅炉燃烧效率降低,进而提高锅炉能耗。本文针对上述循环流化床锅炉中存在的两大问题提出了技术改进方案,设计了一种新型风帽帮助流化床料,还可以解决风帽易磨损、易漏渣等问题,进一步提高风帽的寿命,延长了维修周期,同时设计了一种流动改善装置,安装在循环流化床锅炉的风室内,使风室内的布风情况均匀化。针对新型风帽和流动改善装置进行了数值模拟研究,结果表明新型风帽可以明显加强床料与空气的混合程度,同时还有具备防漏渣、防磨损的良好特性,流动改善装置的安装使锅炉风室内的流动不均匀性由81%降至24%。为了验证上述的数值模拟结论,进行了不同工况下的冷态实验研究,同时验证了小尺寸锅炉模型与全尺寸锅炉模型的流动相似性原理。随后针对全尺寸220t/hr循环流化床锅炉应用同样的研究方法进行分析,热态实验结果表明当锅炉的一次风室内安装最优化设计的流动改善装置后,热效率由85.71%提升至88.34%,产生的经济效益相当于每年节约5000吨标煤,可以看出这项节能技术的经济效益是十分显著的,也证明了本项研究中的技术改进方案的有效性。