等离子点火.docx

1、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”20

2、05年 09月 09日 09:148 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

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： 2005/04/08 03:25pm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

4、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

5、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（

6、 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Application of plasma pulverized coal ignition burnersWU Bike(Guangzhou Hengyun Enterprises Holding Ltd, Guangzhou 510730, China)Abst

7、ract: The principium and system configuration of plasma pulverized coal ignition burners are introduced briefly In combination with the application of the burners in Unit 6 boiler in Hengyun Power Plant, the operating characteristics of the burners are analyzed from operation mode, operation control

8、 parameters and strategy as well as operation situationKeywords: boiler; plasma pulverized coal ignition burner; electric arc; 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

9、 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200 A）在介质气压大于0.01 MPa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50150 kW,中心温度可达6 000 C。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

10、 0.1 s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 29.87 t/h，允许磨煤机最低出力为7.47 t/h，额

11、定通风量为12.46 kg/s，最低通风量为9.345 kg/s，密封风量为1.21 kg/s，磨 机出口温度6580 C。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。 1怛运电厂6号锅炉煨工业分柘习林7说j 1缚科叽打1悍褂0. MJ 2 ? II- * !, r：! Ill*卄3” 2i.-i Sti* 2i?iM.I =n U片411A., V ，“严枷12J丄；|Vf 5-Jr片isf” li习 |.-些imMl r屮11砧wSN, .-1t 0-B，亦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

12、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

13、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， 30 min 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90130 C,起动一次风机、密封风机，磨煤机起动条件满足

14、， 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 300 A起弧，稳定5 min 将等离子发生器功率控制在80120 kW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110 Mvy

15、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110 MW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110 MW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200375 A，电弧电压250400 V;压缩空气压力0.120.3 MPa压缩空气体积流量 60100 m3/h ;冷却水压力0.150.40 MPa,冷却水体 积流量不大于10 m3/h ;水质为除盐水，水温不大于 40 C。4.2燃烧器