等离子点火煤粉燃烧器技术原理及其应用研究
文章编号:10072290X(2005)0120019204
等离子点火煤粉燃烧器技术原理及其应用研究
孙超凡1,王公林2,刘庆鑫1,于文波2,叶向前1,陈东2,郭斌1
(1.广东省电力试验研究所,广东广州510600; 2.烟台龙源电力技术有限公司,山东烟台264006)
摘 要:介绍了广东省电力系统第1台等离子点火稳燃装置的基本原理和设计特点,探讨了该系统的燃烧机理和控制逻辑的修改,介绍了该装置的调试应用情况。调试结果表明:等离子点火装置具有节省启动调试阶段燃油的能力,运行和维护费用低廉,结构简单,操作控制方便,有较大的推广应用价值。
关键词:锅炉;燃烧器;等离子点火
中图分类号:T K223123文献标识码:B
T echnical principle and application research of plasma ignition burner
SUN Chao2fan1,W AN G Gong2lin2,L IU Qing2xin1,YU Wen2bo2,YE Xiang2qian1,C HEN Dong2,GUO Bin1 (11Gua ngdong Power Test&Research Institute,Gua ngzhou510600,China;21Ya ntai L ongyua n Power Technology Co., L t d.,Ya ntai,Sha ndong264006,China)
Abstract:This p ap er int roduces t he basic p rinciple and design characteristics of t he plasma ignition bur ner which is t he first one built in Gua ngdong Province.Its combustion mecha nism and logical cont rol syste m are discussed wit h t he commissioning test of t he plasma ignition system described.The commissioning results show t hat t he plasma ignition bur ner is wort h sp reading due t o its characteristics of oil saving,low operation a nd mainte nance costs,simple st ructure a nd easy manip ulation.
K ey w ords:boiler;bur ner;plasma ignition
广州恒运热电厂C厂6号锅炉系东方锅炉厂生产的D G980/1317220型自然循环汽包炉。该炉采用四角切圆布置,有A,B,C,D,E共5层燃烧器,2层油枪。配中速辊式直吹磨煤机。设计煤种为山西大同烟煤,其实际燃煤特性(收到基):固定碳4413%,灰分1915%,全水分9%,挥发分2512%,低位发热量21635kJ/kg。为节省启动调试阶段的燃油及运行、调峰阶段的助燃用油,根据6号锅炉的实际情况,该厂采用了烟台龙源电力技术有限公司生产的DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器,将A层(对应C磨煤机)4只主燃烧器改造为等离子点火煤粉燃烧器,与一次风管成60°夹角。该装置在广东地区推广应用尚属首次,本文主要对其工作原理和调试应用进行研究。1 工作原理
111 点火机理
DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器利用直流电流(大于200A)在介质气压大于011M Pa的条件下接触引弧,并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体。该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T>5000K的梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在10ms内迅速释放出挥发物,使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反应是在气向中进行,使混合物组分的粒级发生了变化,因而使煤粉的燃烧速度加快,也有助于煤粉的燃烧,这样就大大地减少煤粉燃烧所需要的引燃能量。
等离子体内含有大量化学活性粒子,如原子(C,H和O)、原子团(O H,H2和O2)、离子(O2-,H2-,O H-,O-和H+)和电子等,可加
第18卷第1期广东电力V ol118No11 2005年1月GUANG DONG E LECTRIC POWER J a n12005
收稿日期:2004205231
速热化学转换,促进燃料完全燃烧。此外,等离子体对于煤粉的作用,与通常情况相比提高20%～80%的挥发分,即等离子体有再造挥发分的效应,这对于点燃贫煤、强化燃烧有特别的意义。
也就是说,等离子点火燃烧器是利用强磁场控制下的直流接触引弧,将空气电离成高能等离子体。当煤粉通过等离子体时,由于受到超高温的强烈作用,煤粉颗粒在瞬间发生一系列物理和化学变化,释放挥发分,再造挥发分,并迅速燃烧。112 等离子发生器工作原理
等离子发生器为磁稳空气载体等离子发生器,它由线圈、阴极、阳极组成,如图1所示。其中阴极材料采用高电导率的金属材料或非金属材料制成;阳极由高电导率、高热导率及抗氧化的金属材料制成,它们均采用水冷方式,以承受电弧高温冲击;线圈在高温250℃情况下具有抗2kV 直流电压的击穿能力;电源采用全波整流电路,并具有恒流性能。等离子发生器的发火原理为:首先设定输出电流,当阴极前进同阳极接触后,整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变,当阴极缓缓离开阳极时,电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。具有0103M Pa 左右压力的空气在电弧的作用下,被电离为高温等离子体,其能量密度高达105～106W/cm 2,为点燃不同的煤种创造了良好的条件
。
图1 等离子发生器工作原理
113 燃烧机理
根据高温等离子体有限的能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配,为此设计了多级燃烧器,
如图2所示。它的意义在于应用多级放大的原理,
使系统的风粉浓度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况下,从而完成持续、稳定的点火、燃烧过程。实验证明,运用这一原理及设计方法可使单个燃烧器的出力从2t/h 扩大到10t/h 。在建立一级点火燃烧过程中采用了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火焰中心区,5000～10000℃的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理、化学过程,使煤粉原挥发分提高了20%～80%,其点火延迟时间不大于1s
。
图2 等离子燃烧器的结构
点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的
成败。在设计上该燃烧器出力约为500～800kg/h ,其喷口温度不低于1200℃。另外加设了第一级气膜冷却技术,避免了煤粉的贴壁流动及挂焦,同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为第Ⅰ区。
第Ⅱ区为混合燃烧区,区内一般采用“浓点浓”的燃烧原则,环形浓淡燃烧器可将淡粉流贴墙而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧。这样既利于混合段的点火,又冷却了混合段的壁面。在特大流量条件下还可采用多级点火。
第Ⅲ区为强化燃烧区,在Ⅰ、Ⅱ区内挥发分基本燃尽,为提高疏松炭的燃尽率,采用提前补氧强化燃烧的措施。提前补氧的目的在于提高该区的热焓,进而提高喷管的初速,加大火焰长度,提高燃尽度。所采用的气膜冷却技术亦达到了避免结焦的目的。
第Ⅳ区为燃尽区,疏松炭的燃尽率决定于火焰的长度,随烟气温度的升高而逐渐加大。
2 DL Z 2200型等离子点火煤粉燃烧器设计
特点
211 基本设计参数
21111 电源
三相电源380V ,频率50Hz ,最大消耗功率
2广东电力第18卷
200kV A ,负荷电流工作范围200～375A ,电弧
电压调节范围250～400V ,等离子发生器直流电源460V 。21112 压缩空气
压缩空气气压011～014M Pa ,消耗量60～
100m 3
/h 。21113 冷却水
冷却水压力0115～014M Pa (正常012M Pa ),最大流量10t/h ,要求除盐水温度不大于40℃。21114 点火器电功率点火器输出功率50～150k W ,额定输出功率120k W 。21115 等离子燃烧器设计参数
一次风管风速2410m/s ,一次风温度20℃,一次风风量1414m 3/h ,煤粉量315t/h ,风煤比
012～015,喷口风速60m/s (喷口温度1100℃
时),燃烧器阻力500Pa ,二次风管风速45m/s 。212 系统构成
DL Z 2200型等离子点火煤粉燃烧器的组成见图3。等离子发生器产生电功率为50～150k W 的空气等离子体,主要由阳极、电子发射枪、稳弧线圈3部分组成。直流电源柜将380V 三相电源整流成直流电,用于产生电弧。点火燃烧器与等离子发生器配套使用,以点燃煤粉。控制系统由可编程序逻辑控制器(PL C )、屏幕显示器(C R T )、通信接口和数据总线构成。辅助系统由冷却水和空气供给系统组成
。
图3DLZ 2200型等离子点火煤粉燃烧器的构成
213 安装特点
广州恒运热电厂C 厂6号锅炉等离子点火系统共设计有4套等离子点火煤粉燃烧装置。其中4支等离子燃烧器分别装在锅炉A 层4支主燃烧器位置,替换原有的煤粉燃烧器,等离子点火器安装在燃烧器侧面。低压盘安装在检修楼除尘段配
电室内,4套电源控制柜和隔离变压器安装在检
修楼二楼除尘配电室旁(等离子室),可以通过分散控制系统(D CS )或触摸屏进行控制。
3 调试情况
广州恒运热电厂C 厂6号锅炉等离子点火煤粉燃烧器调试工作包括分系统调试和整组启动热态调试两部分。311 分系统调试31111 冷却水系统调试通过1台冷却水泵来供应冷却水,其相应管路应进行冲洗。必须确保等离子发生器内部、软管和接口严密,且回水管要有水流出。冷却水压力通常控制在012M Pa 左右。31112 压缩空气系统调试对压缩空气系统管路进行吹扫。通过控制其母管进气手动阀来控制压缩空气压力,通常在012M Pa 左右。31113 控制逻辑的调试
由于等离子点火煤粉燃烧器的控制逻辑进入炉膛安全保护监控系统(FSSS ),因此,必须对FSSS 进行相应的修改,从而可方便地在D CS 上进行等离子点火煤粉燃烧器的投、切工作。
经修改,其逻辑功能变为:在“正常运行模式”下,C 磨煤机维持原来的FSSS 逻辑不变。在“等离子运行模式”下,可去掉“油枪投入”和“负荷大于25%”的启C 磨煤机条件,由等离子点火煤粉燃烧器中的控制器发出正常工作信号。当任一角度的等离子点火煤粉燃烧器出现断弧异常时,D CS 会发出报警信号。当任意两个角度的等离子点火煤粉燃烧器出现故障,且A 和B 层油枪少于3支运行时,会自动停止C 磨煤机运行。若C 磨煤机在运行时出现跳闸现象,则等离子点火煤粉燃烧器亦联跳。若发生锅炉主燃料跳闸(M F T ),则等离子点火煤粉燃烧器联跳,且禁止启动。等离子点火煤粉燃烧器允许启动的逻辑条件为:压缩空气和冷却水压力均正常,通信正常,锅炉吹扫已完成。312 启动投运调试
首次试投等离子点火煤粉燃烧器时,因安装的电缆容量偏小,造成该系统故障报警,并引起C 磨煤机跳闸,被迫停运。查明原因后,更换了
1
2 第1期孙超凡等:等离子点火煤粉燃烧器技术原理及其应用研究
大容量的电缆。在汽机冲转期间,即首次成功地投入等离子点火煤粉燃烧器,仅投2支油枪,1台磨煤机即可。在72h试运结束、进行滑参数停炉的过程中,带50M W负荷时,仅需投入1支油枪。后将全部油枪退出,只投等离子点火煤粉燃烧器,最低稳燃负荷达30M W。在24h试运行期间,在汽机冲转前即实现了全脱油枪的目标,只需投4个等离子点火煤粉燃烧器和1台磨煤机(C 磨煤机)运行,便可进行冲转、并网工作,带14 M W负荷,直到负荷升至115M W可保证锅炉稳燃时,才人为地将等离子点火煤粉燃烧器退出运行。从这几次启动调试情况来看,DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器是安全、可靠的,除了出于心理因素和首次应用考虑,点火冲转初期需短时投入下层3支油枪外,完全可实现汽机冲转前全脱油枪、只投等离子点火煤粉燃烧器和提前投1台磨煤机运行之功能,从而节约大量的助燃用油。
启动调试期间,根据实际燃煤情况和锅炉设备状况,对一些重要控制参数进行了调整。调整后,风煤比为0130～0135,点火初期一次风风速为2314～25174m/s(点火初期一次风风速为1117倍管道风速),点火后一次风风速为26m/s,点火初期给煤量为14～16t/h(最好先投下层3支油枪)。
4 结论
通过对广州恒运热电厂C厂6号锅炉安装的等离子点火煤粉燃烧器的调整试验,我们认为:
a)DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器在广州恒运热电厂C厂6号炉上的应用是成功的。由于该系统系首次在广东省成功地推广应用,因此,它填补了广东省电力系统应用等离子点火煤粉燃烧器这一高新技术的空白。
b)DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器具有节省启动调试阶段燃油的作用,若在吹管阶段即投运,则节油更可观。投产后,它还具有节省机组运行、调峰阶段助燃用油的能力,经济效益可观。
c)DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器运行和维护费用低廉,仅是燃油的15%～20%。
d)DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器在环保、安全方面社会效益显著。可降低有害物质氮、硫氧化物等的排放量,避免了用油点火初期因不能投入电除尘器而排放的大量烟尘,可更早投入电除尘器,更避免了使用燃油带来的诸多不安全隐患。
e)DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器结构简单,操作控制方便。只需提供冷却水、压缩空气、交流电源和煤粉,便可实现锅炉用较少量燃油或无油启停和稳燃的目的,可简化甚至不用燃油系统。
f)等离子点火煤粉燃烧器投资回报较快。若在新建锅炉首次点火时便投入等离子点火煤粉燃烧器运行,则基建调试期间所节省的燃油费用就基本上可填补投资等离子装置主、辅设备及安装所需的费用。
作者简介:孙超凡(1965—),男,江西抚州人,锅炉高级工程师,工学硕士,从事电站锅炉运行、调试的研究工作。
(上接第8页)
相对于其他地区明显缺乏电源支撑,建议广东电网电源投产顺序按“先东后西”考虑。
b)在“十二五”计划期间,如果贵电外送采用纯直流方案,则由于新增贵电落点集中在珠江口以东,粤东地区电源相对比较充裕,因此广东电网电源投产顺序按“先西后东”考虑。
如果贵电外送采用交直流混合送电方案,则由于大部分外区电力落点还是集中在珠江口以西地区,粤东地区相对于其他地区缺乏电源支撑,建议广东电网电源投产顺序按“先东后西”考虑。
c)2015以后,广东规划的大型电源应根据外区送电落点进行合理布局,尽量使潮流分布更为均匀,以利于提高接受外区电力的能力。
参考文献:
[1]全国联网规划深化研究工作组.全国联网规划深化研究[R].
北京:中国电力规划总院,20031
[2]中南电力设计院,西南电力设计院,广东省电力设计研究院.
南方电网2015年目标网架规划[R].武汉:中南电力设计院,2002.
作者简介:钟杰峰(1973—),男,广东梅县人,工程师,工程硕士,从事电力系统规划等的工作。
22广东电力第18卷
等离子点火装置运行规程
#4炉等离子点火装置运行规程 (试行) 批准：李富民 审核：高彦飞 编制：顾可伟 华能平凉电厂运行部 2003年9月
华能平凉电厂#4锅炉安装的等离子燃烧系统由烟台龙源电力技术有限公司提供，装置分点火系统和辅助系统两大部分，点火系统由等离子燃烧器、等离子点火器、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、一次风速在线测量装置等组成。 等离子点火系统共设计有四套等离子点火装置，其中四支等离子燃烧器分别装在锅炉A层四支主燃烧器位置，替换锅炉原有的煤粉燃烧器，等离子点火器安装在燃烧器侧面，四套电源控制柜和隔离变压器安装在380V工作段配电室，可以通过DCS或安装在主控室立盘上的触摸屏进行控制。 等离子点火器为磁稳空气载体发生器，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或非金属材料制成。阳极由高导电率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极3前进同阳极2接触后整个系统具有抗短路能力且电流恒定不变，当阴极缓慢离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉开喷管外部。一定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105－106W/cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。 一、设备规范： 1、冷却水系统：等离子装置在点火过程中要产生大量的热量，为冷却等离子装置的阳极和线圈，等离子点火装置中设计有专门的冷却水系统。冷却水取自300T除盐水箱，由两台TFW80-250型水泵供水，两台泵互为备用。冷却水经母管分别送至四个等离子发生器，单个等离子发生器的冷却水用量为8T/H，冷却水进入等离子装置后再分两路分别送入线圈、阴极、阳极，回水采用无压回水，出入口压差不小于0.2MPa。冷却水回水经回水母管返回至除盐水箱。
旋流式燃烧器的工作原理
燃烧器的作用 燃烧器是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分，它的作用是把煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛，合理地组织煤粉气流，并良好地混合，促使燃料迅速而稳定地着火和燃烧。 一个良好的燃烧器应具备的确良基本条件是： （1）一二次风出口截面应保证适当的一二次风风速比； （2）出口气流有足够的扰动性，使气流能很好地混合； （3）煤粉气流的扩散角，能在一定范围内任意调节，以适应煤种变化的需要；（4）沿出口截面煤粉的分布应均匀； （5）结构应简单、紧凑，通风阻力应小。 旋流式燃烧器 １、旋流式燃烧器的工作原理 旋流式燃烧器由圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。煤粉气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。 射出喷口后在气流中心形成回流区，这个回流区叫内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和
煤粉气流。由于二次风也形成旋转气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。 ２、旋流式燃烧器的类型 按照旋流器的结构，旋流式燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式、切向叶片式三大类，常用的有以下几种： 单蜗壳式 蜗壳式 双蜗壳式 三蜗壳式 旋流式燃烧器轴向叶轮式 单调风 双调风 ３、双调风旋流式燃烧器 双调风旋流式燃烧器是在单调风燃烧器的基础上发展出来的。双调风式燃烧器是把燃烧器的二次风通道分为两部分，一部分二次风进入燃烧器的内环形通 图4-20 双调风旋流燃烧器
燃烧器工作原理及调整方法
燃烧器工作原理及调整方法 窑头燃烧器对窑内熟料的煅烧有着举足轻重的作用，其性能好坏调整是否合理直接影响窑内的煅烧情况以及窑衬的使用寿命。合理调整燃烧器的外风、内风和中心风的蝶阀开度，提高煤粉着火前区域局部煤粉浓度，加强燃烧器高温气体的内、外，回流，强化一次风充分混合达到完全燃烧。但必须注意，内风不能调整太大，否则可能导致煤粉在着火前就已被稀释，这样反倒不利于着火，或者可能引起高温火焰，冲刷窑皮，导致窑皮脱落，不利于保护耐火砖。内风也不能调整过小，否则煤粉着火后不能很快与空气混合，就会导致煤粉反应速率降低，引起大量的一氧化碳不能及时地氧成二氧化碳，造成窑内还原气氛。另外：外风也不宜调整过大，否则会造成烧成带火焰后移，窑内窑尾部分结厚窑皮或在过渡带附近出现结圈、结蛋现象，外风也不要太小，否则不能产生强劲的火焰，不利于煅烧出好质量的熟料。因此应根据具体情况选择合理的操作参数，根据煤质的好坏、 细度、水分、二次风温度、窑内情况以及圣路易烧性的好坏而定，通过调整最佳的外风、内风和中心风的比例关系，及燃烧器在窑口附近的合理位置，确定适宜的煅烧制度。 1.燃烧器的定位，许多公司的燃烧器采用“光柱法”定位，控制准确，但操作不方便。最好采用位置标尺在窑头截面上定位，一般
控制在窑头截面Ｘ轴稍偏右位置或稍偏第四象限的位置效果较好。在特殊工艺情况下可做少许微调。 2.火焰形状对煅烧的影响燃烧器设计的最佳火焰形状是轴流风和旋流风在（0.0）位置（此时各风道管通风量最大），这时的火焰形状完整而有力。燃烧器横向分布. 调整火焰的形状是通过调整各风道的通风截面积来实践的。在（0.0）位置时，轴流风和旋流风的通风截面积达到最大。火焰形状是通过旋流风和轴流风的相互影响、相互制约而得到，火焰形状的稳定是通过中心风来实现的，中心风的风量不能过大，也不能过小。一般中心风的压力应该控制在6-8KPa 之间比较理想，旋流风在24-26KPa，轴流风在23-25KPa，各风道的通风截面积不小于90%的情况下，对各参数进行调整。要想得到火焰形状的改变需要有稳定的一次风出口压力来维持，通过稳定燃烧器上的压力，改变各支管道的通风截面积来达到改变火焰形状的目的。具体火焰形状的变化。在调整火焰形状的时候，要杜绝走极端的现象，当火焰过粗的时候，此时也会很长、很软。当火焰过细的时候，火焰又会太短，烧成带要求火焰的形状完整、活泼、有力，这就需要我们长期的观察和总结经验。 3.煤质变化对火焰形状的影响： （1）当煤灰分变高时，煤粉的燃烧速度变慢，火焰变长，火焰燃烧带变长，应该：①提高二次风温度或利用更多的二次风，加强一次风和二次风与煤粉的混合程度；②降低煤粉的细度和水分；③改变轴
等离子点火技术word版
目录 1 前言———————————————————————————————1 2 等离子点火技术工作原理——————————————————————1 2.1 点火机理———————————————————————————1 2.2 等离子发生器工作原理—————————————————————2 2.3 燃烧机理———————————————————————————2 3 等离子点火系统组成————————————————————————3 3.1 等离子燃烧器—————————————————————————3 3.2 等离子发生器————————————————————————-- 4 3.3 等离子电气控制系统——————————————————————4 3.4 等离子压缩空气系统——————————————————————4 3. 5 等离子冷却系统————————————————————————5 3. 6 壁温检测系统—————————————————————————6 3. 7 风烟在线监测系统———————————————————————7 3.8 图像火焰监测—————————————————————————7 4 影响等离子点火的燃烧因素—————————————————————8 4.1 煤粉浓度对燃烧特性的影响———————————————————8 4.2 一次风对燃烧特性的影响————————————————————8 4.3 二此风对燃烧特性的影响————————————————————9 4.4 拉弧功率对燃烧特性的影响———————————————————9 5 等离子燃烧器与传统油燃烧器对比的优点———————————————9 6 等离子点火的不足之处———————————————————————10 7 等离子点火运行中出现的问题————————————————————10 8 解决方法—————————————————————————————11 9 结论———————————————————————————————12 参考文献———————————————————————————————13
等离子点火装置说明书
等离子点火装置说明书 目录
1.概述 大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被作为一项重要的指标来考核，为了减少重油(天然气)的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等。但是，这些都是传统意义上的节油技术，节油效果是有限的，还不能达到最终不用油的目的，若要进一步减少燃油到最终不用油，必须采用与传统上完全不同的全新工艺，这种工艺应既可保证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件——DLZ-200型等离子煤粉点火装置，采用直流空气等离子体作为点火源，可点燃挥发分较低的贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备。采用等离子点火装置，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点： ●经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的，15％~20％，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用； ●环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境； ●高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子(C、H、0)、原子团(OH、H2、O2)、离子(O-2、H-2、OH-、O-、H-)和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧； ●简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式； ●安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。 结论： 既然采用等离子技术点燃煤粉锅炉经济、高效、简单、安全、环保，有百利而无一害，当然是燃煤锅炉的首选设备，是目前燃油系统改造的最佳替代产品。
DLZ-200型等离子点火装置使用及维护说明书
DLZ-200型等离子点火装置 使用及维护说明书 2.O版 烟台龙源电力技术有限公司 YANTAI LONGYUAN ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO．，LTD．
QB/YTLY 国电电力烟台龙源电力技术有限公司企业标准 QB/YTLY-102007-2003 2003—01—01发布 DLZ一200型等离子点火装置 使用及维护说明书 2003—01—01实施 发布 国电电力烟台龙源电力技术有限公司 第二章等离子燃烧器工作原理 2.1点火机理 本装置利用直流电流(28O～350A)在介质气压0.01～O.03 MPa的条件下接触引弧， 并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体，在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞5000K的、梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化，因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E(E 等 =1/6E 油 ) 等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子(C、H、O)、原子团(OH、H 2、O 2 )、离 子(O 2-、H 2 -、OH-、O-、H+)和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外， 等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高20％～80％的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低挥发份煤粉，强化燃烧有特别的意义。 2．2等离子发生器工作原理 本发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或作金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金
燃烧器基本知识
燃烧器基本知识 燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 一、送风系统 送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。 1．壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分。从外形来看可以分为箱式和枪式两种，大功率燃烧器多数采用分体式壳体，一般为枪式。壳体的组成材料一般为高强度轻质合金铸件。（如图1-1）顶盖上的观火孔有观察火焰作用 2．风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力。某些小功率燃烧器采用单相电机，功率相对较小，大部分燃烧器采用三相电机，电机只有按照确定的方向旋转才能使燃烧器正常工作。有带动油泵及风叶作用，电机一般是2800转(如图1-2) 3．风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要。它由装有一定倾斜角度的叶片的圆柱状轮子组成，其组成材料一般为高强度轻质合金钢，所有合格的风机叶轮均具有良好的动平衡性能。 4．风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用，也是进风通道的组成部分，一般有一个外套式法兰与炉口联接。其组成材料一般为高强度和耐高温的合金钢。有风速调节作用。5．风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动。一般有手动调节、液压驱动控制器和伺服马达驱动控制器三种，前者工作稳定，不易产生故障，后者控制精确，风量变化平滑。 6．风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小。其组成材料有合金，合金档板有单片、双片、三片等多种组合形式。 7．扩散盘：又称稳焰盘，其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。 二、点火系统 点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆。8．点火变压器：分电子式和机械（电感）式两种,是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2 5KV、2 6KV、2 7KV，输出电流一般为15~30mA。有EDI、丹佛斯、国产丹佛斯、飞达这几种。油机跟气机的区别是：油机一般两个头气机一般一个头。分电子式和机械式两种 9．点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料。一般有单体式和分体式两种。一般点火针是用不锈钢材料耐800度高温，而我们用的是镍铬丝能耐1500度高温。注意点火棒不能与金属接触 10．电火高压电缆：其作用是传送电能。可以耐150万伏电压。 三、监测系统 监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、外接监测温度器等。11．火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极。 A、光敏电阻：多用于轻油、重油燃烧器上，其功能和工作原理为：光敏电阻和一个有三个触点的火焰继电器相连，光敏电阻的阻值随器接收到的光的亮度而变化，接收到的光越亮，阻值就越低，当加在光敏电阻两端的电压一定时，电路中的电流就越高，当电流达到一定值时，火焰继电器被激活，从而使燃烧器继续向下工作。当光敏电阻没有感受到足够的光线时，火焰继电器不工作，燃烧器将停止工作。光敏电阻不适用于气体燃烧器。 B、电离电极：多用于燃气燃烧器上。程控器给电离电极供电，如果没有火焰，电极上的供电将停止，如果有火焰，燃气被其自身的高温电离，离子电流在电极、火焰和燃烧头之间流动，离子电流被整流成直流，
等离子点火煤粉燃烧器技术原理及其应用研究
文章编号:10072290X(2005)0120019204 等离子点火煤粉燃烧器技术原理及其应用研究 孙超凡1,王公林2,刘庆鑫1,于文波2,叶向前1,陈东2,郭斌1 (1.广东省电力试验研究所,广东广州510600; 2.烟台龙源电力技术有限公司,山东烟台264006) 摘 要:介绍了广东省电力系统第1台等离子点火稳燃装置的基本原理和设计特点,探讨了该系统的燃烧机理和控制逻辑的修改,介绍了该装置的调试应用情况。调试结果表明:等离子点火装置具有节省启动调试阶段燃油的能力,运行和维护费用低廉,结构简单,操作控制方便,有较大的推广应用价值。 关键词:锅炉;燃烧器;等离子点火 中图分类号:T K223123文献标识码:B T echnical principle and application research of plasma ignition burner SUN Chao2fan1,W AN G Gong2lin2,L IU Qing2xin1,YU Wen2bo2,YE Xiang2qian1,C HEN Dong2,GUO Bin1 (11Gua ngdong Power Test&Research Institute,Gua ngzhou510600,China;21Ya ntai L ongyua n Power Technology Co., L t d.,Ya ntai,Sha ndong264006,China) Abstract:This p ap er int roduces t he basic p rinciple and design characteristics of t he plasma ignition bur ner which is t he first one built in Gua ngdong Province.Its combustion mecha nism and logical cont rol syste m are discussed wit h t he commissioning test of t he plasma ignition system described.The commissioning results show t hat t he plasma ignition bur ner is wort h sp reading due t o its characteristics of oil saving,low operation a nd mainte nance costs,simple st ructure a nd easy manip ulation. K ey w ords:boiler;bur ner;plasma ignition 广州恒运热电厂C厂6号锅炉系东方锅炉厂生产的D G980/1317220型自然循环汽包炉。该炉采用四角切圆布置,有A,B,C,D,E共5层燃烧器,2层油枪。配中速辊式直吹磨煤机。设计煤种为山西大同烟煤,其实际燃煤特性(收到基):固定碳4413%,灰分1915%,全水分9%,挥发分2512%,低位发热量21635kJ/kg。为节省启动调试阶段的燃油及运行、调峰阶段的助燃用油,根据6号锅炉的实际情况,该厂采用了烟台龙源电力技术有限公司生产的DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器,将A层(对应C磨煤机)4只主燃烧器改造为等离子点火煤粉燃烧器,与一次风管成60°夹角。该装置在广东地区推广应用尚属首次,本文主要对其工作原理和调试应用进行研究。1 工作原理 111 点火机理 DL Z2200型等离子点火煤粉燃烧器利用直流电流(大于200A)在介质气压大于011M Pa的条件下接触引弧,并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体。该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T>5000K的梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在10ms内迅速释放出挥发物,使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反应是在气向中进行,使混合物组分的粒级发生了变化,因而使煤粉的燃烧速度加快,也有助于煤粉的燃烧,这样就大大地减少煤粉燃烧所需要的引燃能量。 等离子体内含有大量化学活性粒子,如原子(C,H和O)、原子团(O H,H2和O2)、离子(O2-,H2-,O H-,O-和H+)和电子等,可加 第18卷第1期广东电力V ol118No11 2005年1月GUANG DONG E LECTRIC POWER J a n12005 收稿日期:2004205231
皮拉德最新型燃烧器工作原理
燃烧器工作原理 ROTA2 是一种专用于新一代回转窑燃烧器的新型加热设备。这种设备具备ROTAFLAM 燃烧器的高动量以及调节简单的优点。 ?保持空气动量恒定的情况下，通过改变旋流器的轴向位置进行旋流调节。 ?通过燃烧器的进口压力控制动量。 与ROTAFLAM 类似，ROTA2 的设计方案源自锅炉专用型“GRC”型Pillard （Pillard 专利号No. 71.03504）燃烧器的设计、使用经验。其特点为： ?采用中央孔的旋流效应。 ?外部轴向气流。 总布局原理 粉末状燃料（煤、石油焦、褐煤、无烟煤）通道的总布局——下称煤粉通道——位于中心空气与单通道空气之间（带有一个轴向出口与一个径向出口）：?使火焰基部产生再循环空气漩涡，即使在回转窑冷态启动时这种状态也能保持良好的稳定性。 ?通过出口一次风流量使火焰宽度处于可控状态。 ?产生富燃火焰（按照空气动力学形式聚缩） 火焰中心达到这种状态后能够明显减少NOx 物质的形成。 轴向高动量原理 在外部轴向布置的一次风喷射口产生的强大脉冲激发下，可产生一个逐步与二次风混合的过程。这些轴向一次风喷口专用于在保持火焰直径可控的同时，优化二次风的吸收情况。 旋流调节原理 在保持一次风流量（因此，也可保持脉冲）恒定的情况下，通过特殊旋流调节器可调节火焰形状。
7.3 - 描述（图 1、2） ROTA2 燃烧器可在下列配置情况下工作： ? 采用粉末状燃料，如煤、石油焦、褐煤、无烟煤（包括一只点火枪） ? 采用油或者气体 ? 采用任何比例的混合燃料 ? 采用液体和/或固体替代燃料 根据燃料类型，ROTA 2 燃烧器通常用于消耗 7 – 11% 的纯一次风。消耗量将在燃烧器运行期间进行优化。 Rota 2 燃烧器包括： 图 1：燃烧器喷嘴 (1) 套管 (3) (2) (1)
DLZ-200型等离子点火装置使用及维护说明书
DLZ-200型等离子点火装置使用及维护说明书
目录 Ｏ安全措施 0 第一章绪论 (1) 第二章等离子燃烧器工作原理 (2) 第三章等离子点火燃烧系统构成 (5) 第四章等离子点火系统的安装 (22) 第五章等离子点火系统的调试 (28) 第六章等离子点火系统的运行 (39) 第七章等离子点火系统的维护 (47)
安全措施 本说明书声明 列出了等离子燃烧系统安全和可靠运行所需的所有措施。对特殊的应用，可能需要附加补充资料和说明书，如果遇到这种情况，请与烟台龙源公司最近的办事处或直接与本部联系，以求技术支援；如果在修理等离子燃烧设备时使用了未经厂家认可的零件，或是由不具备资格的人员进行不正确的操作将会增加出现危险的机会，这将导致事故的发生及设备损坏。 本手册所有安全提示请严格遵守。 请仔细阅读本说明书所提供的安全信息。 警告! 在设备运行过程中，本装置电子发射枪将出现危险电压，切勿触摸。否则，将导致死亡和严重的人身伤害以及财产损失。 本装置电子发射枪被罩在一个安全防护罩内，防护罩下部为电气，冷却水进、出接口，此部位有可能引发故障，非专业维护人员切勿接近。 只有首先完全熟悉本使用说明书所包括的安全注意事项，结构安装，操作以及维护说明的相当熟练的人员才能从事本装置的工作。 本装置成功和安全的运行依赖于精心的运输和适当的保管，以及正确的连接，操作安装和维护。 即使是在等离子发生器不工作时，电源柜进线及隔离变压器亦带有危险电压，非停电状态，切勿进行任何工作，在从事任何维护和修理工作之前，电源柜所有电源必须切断并挂警示牌！
第一章绪论 大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核，为了减少重油（天然气）的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等，但是，这些方法已到了尽头，若要进一步减少燃油到最终不用油，必须采用与传统上完全不同的全新工艺，这种工艺应既可保证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件——DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器，采用直流空气等离子体作为点火源，可点燃挥发分较低的（10%）贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备，采用等离子点火燃烧器，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点： 1) 经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的15%～20%，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用； 2) 环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境； 3) 高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧； 4) 简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式； 5）安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。 结论： 既然采用等离子技术点燃煤粉锅炉经济、高效、简单、安全、环保，有百利而无一害，当然是燃煤锅炉的首选设备，是目前燃油系统改造的最佳替代产品。
等离子燃烧器工作原理
等离子无油点火 一、技术原理 等离子无油点火装置，是完全取代油系统，实现 电站燃煤锅炉真正的无油启动和稳燃的高科技点火 装置。该装置解决了阴极和阳极的寿命短、小功率电 弧直接点燃煤粉、煤粉点火燃烧器结焦及烧损、等离 子体电弧不稳、大功率特种电源长时间运行可靠性差 等多项技术关键。 其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50～150 kW，中心温度可达6 000 ℃。 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0.1 s内迅 速着火，并为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. 等离子点火装置 二、技术优势结构图
1、经济实用：运行费和技术维护费仅是使用油点火 时费用的20%左右。电源的效率较通常使用的可控硅 或硅整流高10%，达到了省电的目地，降低了运行成 本。 2、适用广泛：在燃烧器的设计上采用了分级燃烧、 气膜冷却及浓淡分离等技术，使其适应煤种范围宽， 对煤粉细度无特殊要求，且出力大、不结焦、耐磨损、 使用寿命长； 3、结构紧凑：不需要外设隔离变压器、电抗器、限 流电阻等大功率设备和器件，设备投入少，占地面积 小。另外，由于等离子发生器采用了最新型的结构， 不仅电极的寿命大幅延长，体积和重量也比较小，便 于现场的安装与维护。 4、调节范围大：等离子发生器的输出功率调节范围 是30～150KW，可以适用于不同的煤种和调峰的需 要。 5、安全环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置 可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大 量烟尘对环境的污染；另外，采用单一燃料后，减少 了油品的运输和储存环节，亦改善了厂区环境。 等离子燃烧器工作原理 2．1点火机理． 本装置利用直流电流280-350A在介质气压0.01-0.03MPA的条件下接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞５０００Ｋ的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子火核受到高温作用，并在０.００１秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧． ２.２工作原理 本发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈，阴极，阳极组成．阴阳极由高导电率，高导热率，抗氧化的金属材料制成；并采用水冷方式以承受电弧高温冲击．其拉弧原理：首先设定输出电流，当阴极前进与阳极接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达１０５Ｗ／ＣＭ．为点燃不同的煤粉创造了良好的条件 ２.３燃烧机理 根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原设计了多级
燃烧器工作原理及调整方法
燃烧器工作原理及调整方 法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
燃烧器工作原理及调整方法 窑头燃烧器对窑内熟料的煅烧有着举足轻重的作用，其性能好坏调整是否合理直接影响窑内的煅烧情况以及窑衬的使用寿命。合理调整燃烧器的外风、内风和中心风的蝶阀开度，提高煤粉着火前区域局部煤粉浓度，加强燃烧器高温气体的内、外，回流，强化一次风充分混合达到完全燃烧。但必须注意，内风不能调整太大，否则可能导致煤粉在着火前就已被稀释，这样反倒不利于着火，或者可能引起高温火焰，冲刷窑皮，导致窑皮脱落，不利于保护耐火砖。内风也不能调整过小，否则煤粉着火后不能很快与空气混合，就会导致煤粉反应速率降低，引起大量的一氧化碳不能及时地氧成二氧化碳，造成窑内还原气氛。另外：外风也不宜调整过大，否则会造成烧成带火焰后移，窑内窑尾部分结厚窑皮或在过渡带附近出现结圈、结蛋现象，外风也不要太小，否则不能产生强劲的火焰，不利于煅烧出好质量的熟料。因此应根据具体情况选择合理的操作参数，根据煤质的好坏、细度、水分、二次风温度、窑内情况以及圣路易烧性的好坏而定，通过调整最佳的外风、内风和中心风的比例关系，及燃烧器在窑口附近的合理位置，确定适宜的煅烧制度。 1.燃烧器的定位，许多公司的燃烧器采用“光柱法”定位，控制准确，但操作不方便。最好采用位置标尺在窑头截面上定位，一般
控制在窑头截面Ｘ轴稍偏右位置或稍偏第四象限的位置效果较好。在特殊工艺情况下可做少许微调。 2.火焰形状对煅烧的影响燃烧器设计的最佳火焰形状是轴流风和旋流风在（）位置（此时各风道管通风量最大），这时的火焰形状完整而有力。燃烧器横向分布. 调整火焰的形状是通过调整各风道的通风截面积来实践的。在（）位置时，轴流风和旋流风的通风截面积达到最大。火焰形状是通过旋流风和轴流风的相互影响、相互制约而得到，火焰形状的稳定是通过中心风来实现的，中心风的风量不能过大，也不能过小。一般中心风的压力应该控制在6-8KPa之间比较理想，旋流风在24-26KPa，轴流风在23-25KPa，各风道的通风截面积不小于90%的情况下，对各参数进行调整。要想得到火焰形状的改变需要有稳定的一次风出口压力来维持，通过稳定燃烧器上的压力，改变各支管道的通风截面积来达到改变火焰形状的目的。具体火焰形状的变化。在调整火焰形状的时候，要杜绝走极端的现象，当火焰过粗的时候，此时也会很长、很软。当火焰过细的时候，火焰又会太短，烧成带要求火焰的形状完整、活泼、有力，这就需要我们长期的观察和总结经验。 3.煤质变化对火焰形状的影响： （1）当煤灰分变高时，煤粉的燃烧速度变慢，火焰变长，火焰燃烧带变长，应该：①提高二次风温度或利用更多的二次风，加强一次风和二次风与煤粉的混合程度；②降低煤粉的细度和水分；③
第二章 等离子点火煤粉燃烧器工作原理
第二章等离子点火煤粉燃烧器工作原理 2.1 点火机理 本装置利用直流电流（280---350A）在介质气压0.01-0.03Mpa的条件下接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高20% ～80%的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低挥发份煤粉强化燃烧有特别的意义。 变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力的空气在电
图2.2 燃烧机理图
采用提前补氧强化燃烧措施，提前补氧的原因在于提高该区的热焓进而提高喷管的初速达到加大火焰长度提高燃尽度的目的，所采用的气膜冷却技术亦达到了避免结焦的目的（1998年获专利）。 第四区为燃尽区，疏松碳的燃尽率，决定于火焰的长度。随烟气的温升燃尽率逐渐加大。 第三章 等离子点火燃烧系统组成 3.1 等离子点火燃烧系统 3.1.1 燃烧系统 等离子燃烧器是借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，与以往的煤粉燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃，并将火焰在燃烧器内逐级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。 如图3.1所示，等离子发生器产生稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的中心筒中形成T ＞5000K 的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受 II III 等 离 子 发 生 器 一次风 I 气膜风 等离子弧 图3.1 等离子燃烧器示意图 风箱 中心筒 撞击式浓淡块
课程论文(等离子点火与微油点火技术比较)
等离子点火与微油点火技术比较 摘要：锅炉启动及低负荷助燃用油是构成发电厂成本的重要组成部分，利用等离子点火技术和微油点火技术，可以使启、停炉的燃油消耗大大减少，经济效益较好。 关键词：等离子点火微油点火节能 当今世界能源资源日益紧张，国内外均积极开展电站燃煤锅炉节油技术的研究，我国也先后开发了“节省燃用油、燃油锅炉改烧煤、推广劣质煤燃烧技术、以煤代油”等技术。这些技术的应用对电站节油起到了明显的作用，但燃煤机组节油降耗仍具有很大的空间。等离子点火技术的突破性进展以及微油点火技术的出现，使我国的电站节油技术又迈向了新阶段。在短短几年时间内，等离子点火技术和微油点火技术已成为现代大型机组锅炉点火和稳燃过程中的主流节油技术。 1.等离子点火技术 1.1 等离子点火系统构成 等离子点火系统主要有以下几部分构成：等离子发生器；等离子燃烧器；电源柜及供电系统；辅助系统（包括冷却水系统、压缩空气系统，图像火检系统）；控制系统以及风粉系统等。 1.2 等离子点火系统工作原理 1.2.1 等离子发生器工作原理 等离子发生器由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极和阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的特殊材料制成，以承受高温电弧冲击。线圈在高温情况下具有抗直流高压击穿能力。电源采用全波整流并具有恒流性能。其点火原理为：在一定输出电流条件下，当阴极前进同阳极接触后，系统处在短路状态，当阴极缓缓离开阳极时产生电弧，电弧在
线圈磁场的作用下被拉出喷管外部。压缩空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，进入燃烧器点燃煤粉。 直流电流在一定介质气压的条件下引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体，该等离子体在点火燃烧器中形成T>4000K的梯度极大的局部高温火核，煤粉颗粒通过该等离子“火核”时，迅速释放出挥发物、再造挥发份，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧，达到点火并加速煤粉燃烧的目的。等离子体内含有大量的化学活性粒子，如原子（C、H、O）、离子（O2-、H+、OH-）和电子等，它们可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧。
各种燃气燃烧器工作原理及简介培训课件
各种燃气燃烧器工作原理及简介 气体燃烧器 气体燃烧器种类较多 , 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。 1. 自然供风燃烧器 如图 3-45 所示 , 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧 器 , 低压燃气通过管子上的火孔流出 , 与空气事先元预混合 , 是一次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式 , 因 而也称为扩散文燃烧器。 这种燃烧器燃烧稳定 , 运行方便 , 而且结构简单 , 可以利用 300~400Pa 的低压燃气。但炉膛过量空气系数较大 , α= 、 1.2~1.6; 排烟热损失 q2 和气体不完全燃烧热损失 q3 偏大 ; 火焰较长 , 要求炉膛容积大 ; 燃烧速度低 , 只用于很小容量的锅炉。 2. 引射式燃烧器
它的种类繁多。按燃烧方式分 , 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。 所用的引射介质可以是空气 , 也可以是一定压力的燃气 , 前者需要鼓风装置。 (1) 大气式引射燃烧器 如图 3-46 所示。燃气以一定流速自喷嘴进入引射器 , 在引射器的缩口处将一次空气 ( α1=0.45~0.65) 引入 , 两者经混合后流向燃烧器头部 , 由直径为 2~10mm 的火孔流出 , 以本生火焰形式燃烧。这种燃烧器也只用于小型锅炉 , 它适用于各种低压燃气 , 而且不需要鼓风装置。但热负荷太大 , 结构笨重。 (2) 空气引射式燃烧器
如图 3-47 所示。压头为 5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时 , 形成负压 , 把低压的燃气从四个管孔吸人 , 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物 , 它流向火孔出口 , 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃烧。图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器 , 炉膛出口过量空气系数小 , 燃烧强度高 , 但需要鼓风装置 , 耗电大 , 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。 3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。种类较多 , 常用的有旋流式和平流式两 种。 这两类燃烧器的配风器与燃油燃烧器基本相似 , 燃气分流器的基本形式为单管式和多管式。其结构简单。燃烧形成的火焰特征与通常旋流式和直流式燃油燃烧器也相似 , 这里不再一一叙述。以下列举一种常用的燃气燃烧 器的例子。图 3-48 是周边供气蜗壳式燃烧器。
等离子点火系统培训教材.doc
岱海电厂2X 600MW机组检修部培训教材 DHT1 等离子点火系统 内蒙古岱海发电有限责任公司
2004年11月
DHT1内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材1 目录 第一章前言 (2) 第二章等离子煤粉点火技术基本原理 (4) 第一节等离子煤粉点火机理 (4) 第二节等离子发生器工作原理 (5) 第三节等离子燃烧器及其原理 (6) 第四节旋流式等离子燃烧器的特点 (6) 第五节等离子点火燃烧系统的组成 (7) 第三章岱海一期机组设备概况 (8) 第四章岱海一期等离子煤粉点火系统的设计方案 (11) 第一节等离子煤粉点火装置的设计 (11) 第二节电气系统设计 (13) 第三节磨煤机冷炉制粉方案设计 (14) 第四节控制系统与FSSS DCS接口设计 (15) 第五章调试及运行方式说明 (18) 第六章设计界限及设备参数 (23)
2 内蒙古岱海发电有限责任公司培训教材DHT1 第一章前言 长期以来，火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。特别是对于新建的火力发电机组，其在试运期间要经过锅炉吹管、锅炉洗硅运行、锅炉热态调试、安全阀整定、汽机冲转、机组并网、电气试验、机组带大负荷试验等许多阶段，此期间由于锅炉无法投磨或无法完全断油运行，因此要耗费大量的燃油。根据原电力部颁布的试运导则中的规定，600MV机组试运期间燃油消耗的标准定量为9000吨，燃料费用十分可观。因此开发新技术减少燃油、降低发电成本是广大科技工作者长期研究的课题。在目前随着国内电厂竞价上网的不断扩大，追求节约电厂锅炉点火及助燃用油的呼声愈来愈高，在这种背景下，凸现了锅炉无油点火技术迫切的社会需求和巨大的经济价值。 烟台龙源电力技术有限公司在总结国外经验教训的基础上，于1997年开始研究适 合中国国情的等离子点火装置，1998年8月25日在试验室制造出第一台样机并引弧成功，在常温送粉的情况下，成功点燃了挥发份为11%勺淄博贫煤，1999年6月开始在烟台发电厂1号炉安装DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器进行试验。2000年2月15日成功实现机组无油点火启动。2000年9月29日通过了国家电力公司专家组鉴定，具有“世界领先水平”。 随着等离子点火技术开发和中间储仓制粉系统锅炉上应用成功，解决在直吹式制粉 系统锅炉上应用研究理所当然地成为主题。在此背景下，促成华北电力科学研究院和烟台龙源电力技术有限公司合作，充分利用双方技术、资源优势，共同筹资成立了北京恒源信达电力技术有限公司，双方优势互补，致力于等离子点火技术推广应用和针对直吹式制粉系统锅炉上的研究开发。华北电力科学研究院有限责任公司于2001年10月申报并承担了国家电力公司的科技开发项目一一“中速磨直吹式制粉系统锅炉等离子无油点火系统应用研究”。 1、需要解决的技术难题 等离子点火技术在直吹式制粉系统锅炉上的开发应用，主要存在下列一些技术难 题： 如何在锅炉冷态条件下利用现有的中速磨煤机磨制出合格的煤粉； 如何控制磨煤机长期在小出力范围内安全稳定运行； 如何控制机组启动初期投入等离子点火装置时锅炉升温、升压速率； 如何实现高压缸启动汽轮机无油枪投入磨煤机运行冲转； 如何防止锅炉再热器干烧及管壁超温；
等离子点火装置说明书
等离子点火装置说明书 目录 1.概述 (110) 2.等离子燃烧器工作原理 (111) 2.1点火机理 (111) 2.2等离子发生器工作原理 (111) 2.3燃烧机理 (112) 3.等离子点火燃烧系统组成 (113) 3.1等离子点火燃烧系统 (113) 3.1.1燃烧系统 (113) 3.1.2风粉系统 (114) 3.2等离子点火器系统 (115) 3.2.1等离子发生器 (115) 3.2.2等离子电气系统 (117) 3.2.3等离子载体风系统 (119) 3.2.4等离子冷却水系统 (119) 4.运行 (120) 4.1操作界面介绍 (120) 4.1.1以触摸屏方式操作单角等离子点火的画面 (120) 4.1.2以DCS方式操作另设等离子点火燃烧器的画面 (121) 4.2运行的控制与调节 (122) 4.3运行主要参数 (123) 5.故障处理 (124) - 109 -
1.概述 大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被作为一项重要的指标来考核，为了减少重油(天然气)的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等。但是，这些都是传统意义上的节油技术，节油效果是有限的，还不能达到最终不用油的目的，若要进一步减少燃油到最终不用油，必须采用与传统上完全不同的全新工艺，这种工艺应既可保证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件——DLZ-200型等离子煤粉点火装置，采用直流空气等离子体作为点火源，可点燃挥发分较低的贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备。采用等离子点火装置，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点： ●经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的，15％~20％，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用； ●环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境； ●高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子(C、H、0)、原子团(OH、H2、O2)、离子(O-2、H-2、OH-、O-、H-)和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧； ●简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式； ●安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。 结论： 既然采用等离子技术点燃煤粉锅炉经济、高效、简单、安全、环保，有百利 - 110 -