等离子点火简介

• 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。
煤粉锅炉等离子体发生器简图
(1)阳极 (4)可更换阴极头 (3)线圈 (5)直线电机 (2)阴极
等离子体体 电弧 放电腔
(8)进水口
(9)出水口 (7)压缩空气进口
(6)电源
系统组成
火焰检测
整流柜
等离子体 发生器
等离子体 燃烧器
工业电视
运行界面
隔离变压器－原边电压：380VAC；付边电压：365VAC 直流电源柜－提供等离子发生器所需的直流电；AC输入：380V，150KVA；DC输出：250～350A 冷却水－冷却等离子发生器阳极、阴极等部件；8t/h、<35℃、除盐水、给回水压差>0.2MPa 高压空气－提供等离子发生器产生等离子体所需介质；洁净、~0.01MPa、150Nm3/h 火检探头及火焰电视－监视等离子燃烧器的燃烧状况 控制部分－通过触摸屏或DCS操作。
四角切圆燃烧锅炉改造
等
离
子
体
燃
煤粉分离器
烧
器
二次风箱 一次风管道
等离子发生器的使用和维护
一：拉弧前的检查与使用 二：拉弧后的检查与调整 三：运行中常见问题的维护 四：常见故障的判断与处理
一：拉弧前的检查与使用
1主电路电源线的检查。 2拉弧电机正反转的检查。 3载体风的调整。 4冷却水的调整。 5拉弧间隙的设定。 6整流柜的优化。 7拉弧条件的检查。
火焰探头 等离子燃烧器
火焰监视器 等离子发生器
冷冷 高 却却 压 水水 空 给回 气 水水
控制部分
直 流 电 源 柜
隔离变压器
点火示意图
等离子体 发生器
燃烧器原理
一级火焰
二级火焰
三级火焰
特制弯头
分级燃烧
冷却水系wenku.baidu.com（以四角切圆燃烧锅炉为例）
就地压力表
差压开关
等离子体发生器
回水箱 来自水箱
等离子点火设备介绍
主讲人：田永强
纲要
1
设备简介
2
点火原理
3
系统组成
4
使用和维护
设备简介
煤粉锅炉等离子体发生器外形图
点火示意图
设备组成
二次风
电源控制柜
进回压
触
火焰监视电视
水水缩 空
摸 屏
气
炉膛燃烧状况图片
火焰检测效果
点火原理
• 利用直流电流（280---350A）在介质气压0.010.03Mpa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。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、 高导热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。 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。
1主电路电源线的检查
检查等离子发生器的主电路电源线（正、负极） 是否接错，用万用表检查，电源正极接线圈，负极 接阴极，（从电源柜后面看带电抗器的一端出线为 电源正极），阴极线是随阴极前后移动的，检查阴 极电源线是否自由及各接线点是否牢靠。
2拉弧电机正反转的检查
检查拉弧电机接线是否正确，在触摸屏上手动 调整阴极前进、后退，或者把电源柜打倒就地位用 阴极前进、后退按钮控制电机前进、后退，在现场 观察电机正反转是否正确，如果不正确在现场等离 子发生器里的2根线对调一下就可以了。在检查电 机进退的同时顺便检查阴、阳极接触信号是否回来 了，在触摸屏上看24v变零并有黄色小块，在电源 柜上主要看继电器k11是否吸合或J1 是否吸合。
2、拉弧后的细调，是根据拉弧后的电流及电压波动情况进行调 整，如果拉弧后电流电压波动较大，就要对载体风进行细调， 直到找到最佳值，载体风粗调也可以采用各角不同风压进行调 整，拉弧后观察各角电流、电压波动，找出最佳值。
注：现场一般有2路风，一路是吹扫风，一路载体风，拉弧时关 掉吹扫风，打开载体风，拉弧结束后关掉载体风打开吹扫风，2 路风不能同时打开，切记。
3载体风的调整
载体风过大或过小将会影响等离子发生器的稳定性、阴、阳极 的寿命及电弧质量，载体风调整至关重要，载体风调整一般分2 部分
1、是拉弧前粗调，短发生器一般调至5-10KPa之间就可以了， 加阻尼环的也不要超过15KPa。带输送弧的长点火器压力最好不 要低于10KPa，否则电弧的质量差，阳极的寿命也会大大缩短， 最好是12KPa左右
4冷却水的调整
冷却水压力的调整：冷却水水压最好都要保持在0.40.6MPa之间，冷却水调整好后一定要检查一下线圈是否 有回水。
• 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则设计了多级燃烧器。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条 件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。 实验证明运用这一原理及设计方法使单个燃烧器 的出力可以从2T/H扩达到10T/H。在建立一级点火 燃烧过程中我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直送 入等离子火炬中心区，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 挥发份的含量提高了80%，其点火延迟时间不大于 1秒。