等离子点火.docx

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等离子点火

等离子点火

等离子点火是通过高压电弧点燃煤粉，阳极固定，阴极可以伸缩，点火时阴极靠近阳极，放电，形成高压电弧，投粉嘴，煤粉点燃。

技术要求比较高，较慢。

它利用的是分级点火的原理，即高压电弧点燃一少部分煤粉，一级点燃一级，一般是三级，它比较适合层燃的炉子，角燃的不太适合，在风道上设一小的燃烧室，里面配置几只小小油枪，用来加热冷风，已达到磨煤机的用风要求，正常情况下，根本用不着大油枪，但目前国内的技术不太成熟，阴极板的寿命太短，是制约等离子技术发展的障碍；等离子配套设施还没有正规厂家来生产也是制约的因素。

目前在一些大机组上有应用。

天津电建应用等离子点火实现“零油耗”

2005年09月09日09:

14

8月17日晚，广东台山发电厂国产60万千瓦火力发电机组3号锅炉应用等离子点火吹管顺利结束。

用等离子体电弧直接点燃煤粉，完全省掉了点火用油，第一次实现了真正意义上的“零油耗”。

此次点火吹管的成功使国产60万千瓦火力发电机组应用等离子无油点火技术实现实用化。

等离子点火煤粉燃烧器系统是在原锅炉设计的基础上，经设计变更而首次采用，利用等离子电弧产生的超高温直接点燃煤粉，达到节约锅炉启动及稳燃用油的目的。

在锅炉正常运行期间，该燃烧器还可以作为普通煤粉燃烧器使用，不会对锅炉其它性能造成影响。

作为施工方的天津电建台电项目部，仅3号机组点火吹管一项便节约燃油约380吨，节约资金150万元左右。

到机组完成168小时满负荷试运时，还将节约燃油3000多吨，节约资金1600多万元。

也论等离子点火作者资料

时间：

2005/04/0803:

25pm

就目前国内电力行业的形势，等离子无油点火技术是势不可挡。

但目前还存在诸多问题，很多的宣传还是作为官方语言存在，没有说明具体技术措施。

如下的一些问题，还请各位专家不吝赐教。

如果有其他的问题还请各位多多补充。

1、阴极和阳极的寿命短的问题。

2、小功率电弧直接点燃煤粉、煤粉点火燃烧器结焦及烧损的问题。

3、等离子体电弧不稳的问题。

4、大功率特种电源长时间运行可靠性差的问题。

5、目前国内电煤紧缺的情况下，在煤种挥发分比较低，不易点燃时，输出功率为多少合适的问题。

6、当等离子体电弧建立后，对一次风管风速、煤粉浓度有何要求的

问题。

7、对于不同的炉型应该怎么配置相应的等离子点火系统的问题。

8、据资料，采用等离子点火系统对点火燃烧器的改造有2种典型方案，

a、采用等离子点火燃烧器替代原来布置位置的油枪，仅作为点火燃

烧器使用，起到启动锅炉和低负荷助燃的作用。

采用改种燃烧器需要为其附加给分系统，包括一次风管路急给粉机。

就此方案，在目前还不成熟的等离子点火技术下，采用此方案的经济性多大？

b将主燃烧器改造成既能用等离子点火又能作主燃烧器的方式，用

该方案改造时将需要改造的主燃烧器拆下，更换成特殊设计的主燃烧器，该燃烧器在点火、稳燃期间作点火器用，正常运行时作主燃烧器用。

就此方案，所谓特殊设计的主燃烧器特殊在何处？

9、当改造好后，在冷态投用的情况下，由于磨煤机基本出力的要求，可能会导致冷态启动时锅炉升温升压过快，造成汽包壁温差过大。

该问题如何解决。

10、等离子产生的温度虽高，但热强度不够，局部会造成煤粉燃烧的不完全，在某台锅炉点火升负荷过程中，在除尘器灰斗中清除大量未燃净的煤粉，而在输灰不畅时随着时间的推移及排烟温度的升高，会造成会的自燃，发生爆炸事故。

该问题如何解决。

锅炉等离子点火燃烧器的应用

吴必科

（广州恒运集团有限公司,广东广州510730）

摘要：

简单介绍了等离子点火燃烧器的工作原理和系统组成，结合该燃烧器在恒运电厂6号锅炉的成功应用情况，分别从运行方式、运行控制参数、运行控制策略、运行工况等方面分析了该燃烧器的运行特性，对今后推广该技术的应用有借鉴作用。

关键词：

锅炉；等离子点火燃烧器；电弧；尝试

Applicationofplasmapulverizedcoalignitionburners

WUBike

（GuangzhouHengyunEnterprisesHoldingLtd,Guangzhou510730,China）

Abstract:

TheprincipiumandsystemconfigurationofplasmapulverizedcoalignitionburnersareintroducedbrieflyIncombinationwiththeapplicationoftheburnersinUnit6boilerinHengyunPowerPlant,theoperatingcharacteristicsoftheburnersareanalyzedfromoperationmode,operationcontrolparametersandstrategyaswellasoperationsituation

Keywords:

boiler;plasmapulverizedcoalignitionburner;electricarc;trial

恒运电厂6号锅炉（DG680/13.7-20）为超高压、自然循环、单汽包、正压直吹式制粉系统、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、燃烟煤锅炉。

2003年10月，该锅炉投入运行。

锅炉首次整组起动前，将第一层四支主燃烧器改造为等离子点火煤粉燃烧器，并成功地投入运行，这是广东省内火电厂的首次尝试。

煤粉锅炉等离子点火技术在国外已有20多年的历史了，近年来在国内也有研究和应用,并取得了较好的效益[1,2]。

该技术成功地运用在广州恒运电厂6号锅炉，使整组起动节约用油共计两百多吨，点火期间可尽早投运电除尘器，经济效益和环保效益明显。

1等离子点火煤粉燃烧器工作原理

等离子点火技术的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。

该点火装置利用直流电流（大于200A）在介质气压大于0.01MPa的条件下通过阴极和阳极接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体。

其连续可调功率范围为

50〜150kW,中心温度可达6000C。

一次风粉送入等离子点火煤粉燃烧器经浓淡分离后，使浓相煤粉进入等离子火炬中心区，在约0.1s内迅速着火，并为

1。

淡相煤粉提供高温热源，使淡相煤粉也迅速着火，最终形成稳定的燃烧火炬。

燃烧器壁面采用气膜冷却技术，可冷却燃烧器壁面，防烧损、防结渣，用除盐水对电极及线圈进行冷却。

等离子点火器本体部分工作原理见图

送料装程配料呼环』二次风管

2系统及设备简介

2.1制粉系统及燃烧器布置

恒运电厂6号炉采用四角切圆布置五层煤燃烧器、二层油燃烧器。

煤质工业

分析见表1。

制粉系统为5台ZGM80G辊式中速磨煤机，每台磨煤机（额定工况下为4台运行、1台备用）制粉后送至一层煤粉燃烧器，其中C磨煤机连接第一

层燃烧器。

磨煤机最大出力为29.87t/h，允许磨煤机最低出力为7.47t/h，额定通风量为12.46kg/s，最低通风量为9.345kg/s，密封风量为1.21kg/s，磨机出口温度65〜80C。

改造前，设计使用油燃烧器起停、稳燃。

此次改造将第一层4只煤燃烧器替换为等离子点火燃烧器，同时用作点火燃烧器和主燃烧器。

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2.2等离子燃烧系统

等离子燃烧系统由点火系统和辅助系统两大部分组成。

点火系统由等离子燃

烧器、等离子发生器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成；辅助系统由压缩空气系统、冷却水系统、图像火检系统、一次风在线测速系统等组成。

由于受场地限制，在C磨煤机入口的一次风道未加装蒸汽暖风器。

2.3等离子燃烧器结构

（见图2）。

由于燃烧器的壁面要承受高温,

等离子燃烧器米用内燃方式，为三级送粉，由等离子发生器、风粉管、外套管、喷口、浓淡块、主燃烧器等组成因此加入了气膜冷却风。

图2尊B子煙燒器结构示意图

3等离子点火燃烧器系统运行方式

为保证机组的安全及等离子点火系统的正常运行，在炉膛安全监控系统

（FSSS逻辑中，C磨煤机实现正常运行模式”和等离子运行模式”的切换。

在正

常运行模式”时，第一层燃烧器实现主燃烧器功能；在等离子运行模式”时，对C

磨煤机的部分起动条件进行屏蔽，第一层燃烧器实现点火燃烧器功能。

3.1冷态等离子点火运行方式

a）按照运行规程的要求，锅炉上水到点火水位，风机起动，炉膛吹扫程序完成。

b）全面检查等离子燃烧器的各子系统，确认压缩空气、冷却风、冷却水等各项参数正常，等离子发生器具备起动条件。

c）锅炉点火，投入一层对角油燃烧器，30min后，按照锅炉冷态起动曲线增投另一对角油燃烧器。

d）

二次风温达

C制粉系统投

置C磨煤机在等离子运行模式”运行，检查制粉系统正常，到90〜130C,起动一次风机、密封风机，磨煤机起动条件满足，入暖磨。

起动捞渣机、碎渣机运行。

e）

后，根据煤种

将等离子发生器给定电流设置为300A起弧，稳定5min将等离子发生器功率控制在80〜120kW范围内。

f）调节第一层燃烧器周界风，维持风门开度在15%。

g）起动C制粉系统。

h）就地观察等离子燃烧器的燃烧情况，调整一次风量、周界风门开度，确定合理的一次风速及风门开度。

i）等离子燃烧器燃烧稳定后，逐步减少油燃烧器，直至完全断油运行，并投入电除尘器第四电场运行。

j）汽机冲转、定速、并网后逐渐增加燃料量。

k）C制粉系统出力达70%，投入上层煤粉燃烧器。

此后按规程要求，升温、升压，并投入其它电除尘电场。

l）运行负荷带到110Mvy超过锅炉最低稳燃负荷时，置C磨煤机在正常运行模式”，逐步停用四角等离子发生器，锅炉转入正常运行。

3.2等离子助燃运行方式

a）锅炉在低负荷助燃并所带负荷降到110MW付近时，将正常运行模式”工作的等离子燃烧器逐支投入等离子发生器。

当四角等离子燃烧器都投入等离子发生器后，根据需要，置C磨煤机在正常运行模式”或等离子运行模式”运行。

b）锅炉在滑停助燃并带负荷降到110MW寸近时，投入等离子发生器，置C磨煤机在正常运行模式”运行，按规程要求平稳降温、降负荷。

c）当电负荷降至0，机组解列，等离子燃烧器退出，停运电除尘器，锅炉

停炉。

4等离子点火燃烧器系统运行控制参数

4.1系统控制参数

为保证等离子发生器正常工作，对电源、压缩空气、冷却水、水质等均有控

制要求：

负荷电流200〜375A，电弧电压250〜400V;压缩空气压力0.12〜0.3MPa压缩空气体积流量60〜100m3/h;冷却水压力0.15〜0.40MPa,冷却水体积流量不大于10m3/h;水质为除盐水，水温不大于40C。

4.2燃烧器