等离子点火简介
等离子点火器工作原理
等离子点火器工作原理
等离子点火器是一种常用于点燃燃料的装置，它利用高压电场产生的等离子体来点燃燃料混合物。
其工作原理主要包括等离子体产生、传输和点火三个步骤。
首先，等离子点火器通过高压放电产生等离子体。
当高压电场加在两个电极之间时，电场强度超过气体击穿电压，气体中的自由电子被加速，与气体原子或分子碰撞，将其电离形成等离子体。
这种等离子体具有高能量和高温度，可以用来点燃燃料混合物。
其次，等离子体被传输到燃料混合物中。
等离子体产生后，需要将其传输到燃料混合物中，以点燃燃料。
传输等离子体的方法通常有两种，一种是通过电极直接将等离子体引入燃料混合物中，另一种是利用等离子体的电磁辐射来点燃燃料。
最后，等离子体点燃燃料混合物。
一旦等离子体传输到燃料混合物中，它会引发燃料的燃烧反应。
燃料混合物中的燃料和氧气在高温和高能量的作用下发生燃烧，释放出大量的热能和光能。
这样就完成了等离子点火器的工作，燃料开始燃烧，驱动发动机或其他设备运转。
总的来说，等离子点火器是一种利用高压电场产生等离子体来点燃燃料混合物的装置。
它通过产生、传输和点火三个步骤来完成点火过程。
等离子点火器在内燃机、火花塞点火系统等领域有着广泛的应用，是现代化工、交通运输等领域不可或缺的关键设备。
电厂等离子体点火系统介绍
• 提高煤粉燃尽率：提高风压、提高电压、提高
电流、提高功率
2.等离子燃烧器调整
2.1调整原则：
• 在保证燃烧器结焦的前提下，尽量提高燃尽率
2.2标准等离子火焰：
• 燃烧器壁温在100℃-300 ℃之间 • 图像火检为粉包火状态 • 燃尽率较高、燃烧稳定
2.3实际中的调整：
• 冷炉启动或燃烧不好时：降低一次风量、提高
8 14 J3
12 13
A-19
14
8
J4
13 12
设定电流
A-20
A-22
实际电压
V1
+-
A-45
A-36
A-43
A-39 A-40
分流器
电抗器
- A1 + 1C1 1D1
K1
61 62 71 72
工程名称
文件名称
设计 校对 审核
贾锦 李本伟 李本伟
等离子电源柜S400J-Y
版本标记
V1.0
原理接线图1
• 系统的压力表、压力开关的定期校验
电源柜、隔离变的维护 ：
• 对电源柜、隔离变所处环境制冷、通风装置进
行检查，确保制冷效果
• 对各柜子内进行线路检查 • 对各柜内进行除尘
风机水泵的维护
• 按厂家说明书对风机及水泵进行维护 • 对风机水泵出口的压力表、压力开关进行校验 • 定期清理风机入口滤网
所谈感受 仅为抛砖引玉
1.2电压调整原则：
• 电压与拉弧间隙、电弧长度成正比 • 运行中进阴极维持最佳电压300V、新阴极除外 • 电压调整范围250V-360V
1.3载体风调整原则：
• 风压要大小适中，每台发生器的风压有差别 • 风压在一定范围内与电弧稳定度成反比 • 风压在一定范围内与电弧长度正比 • 参考值11kpa、最佳值要根据实际工况摸索
等离子点火系统介绍
等离子点火系统介绍等离子点火系统的核心是等离子体发生器。
这个发生器由一个高压线圈和一个磁芯组成。
当系统供电后，高压线圈通过放电产生高能量的电磁场，进而在线圈上产生高频交流电流。
这个高频电流会通过点火线圈的端子传输到火花塞上。
火花塞是等离子点火系统的另一个重要组成部分。
它包含一个中心电极和一个接地电极。
当高频电流通过火花塞时，会在电极间产生一个高能量的电弧，形成一个强大的火花。
这个火花能够点燃燃料混合物，引发爆燃，从而使发动机正常工作。
相较于传统的点火系统，等离子点火系统具有几个重要的优点。
首先，它可以产生更强的火花。
高能量的火花能够更快速地点燃燃料混合物，提高燃烧效率，减少能源的浪费。
其次，等离子点火系统的点火能力更加可靠。
它能够在各种温度和湿度条件下始终提供稳定的点火性能，保证发动机的正常启动和工作。
此外，等离子点火系统还具有更长的寿命。
它的内部电路设计精密，使用寿命更长，维修和更换成本更低。
除了以上优点，等离子点火系统还具有更多的创新特点。
首先，它具有适应性强的特点。
它可以适应不同类型的发动机和燃料，如汽油、柴油和液化石油气等。
其次，等离子点火系统可以实现分段点火。
通过控制点火时间和火花强度，可以根据发动机工作状态和负载情况，实现最佳的点火效果和燃烧效率。
此外，等离子点火系统还可以与其他控制系统集成，如燃油喷射系统和排放控制系统，以提高整体发动机的性能和燃烧效率。
总结来说，等离子点火系统是一种领先的点火技术，采用高能量的等离子体点火，提高了燃料燃烧效率和发动机性能。
它的优点包括强大的点火能力、可靠性高和寿命长等。
未来随着技术的进一步发展和应用的推广，等离子点火系统将在汽车等内燃机领域发挥越来越重要的作用。
等离子点火器火焰温度
等离子点火器火焰温度等离子点火器是一种常用的点火设备，它利用高压电场产生的等离子体进行火焰点燃。
而火焰的温度则是等离子点火器的一个重要性能指标。
本文将介绍等离子点火器火焰温度的相关知识，帮助读者更好地了解这一设备的工作原理和应用特点。
一、等离子点火器的工作原理等离子点火器是通过产生高压电场，使空气分子发生电离，形成等离子体，从而实现火焰点燃的。
在等离子体形成的过程中，电子和正离子高速运动，产生了大量的能量。
这些能量转化为热能，使火焰温度升高。
二、等离子点火器火焰的特点1. 高温：等离子点火器产生的火焰温度通常可以达到上千摄氏度，甚至更高。
这种高温火焰可以在极短的时间内点燃燃料，提高点火效率。
2. 稳定：等离子点火器的火焰稳定性较好，不易受外界环境的影响。
即使在风力较大的情况下，火焰也能保持稳定。
3. 易于控制：等离子点火器的火焰温度可以通过调节电场强度和频率来控制。
这使得等离子点火器在不同的应用场景下，可以灵活地适应不同的需求。
三、等离子点火器火焰温度的影响因素等离子点火器火焰温度受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 电场强度：电场强度越大，电子和正离子的能量越高，火焰温度也越高。
2. 电场频率：电场频率的变化会影响等离子体的形成和运动速度，从而影响火焰温度。
3. 燃料类型：不同的燃料有不同的燃烧特性，对火焰温度有一定的影响。
4. 氧气含量：氧气是燃料燃烧的必要条件，氧气含量越高，火焰温度也越高。
5. 点火距离：点火距离越近，火焰温度越高。
四、等离子点火器的应用领域等离子点火器在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 燃气燃烧器：等离子点火器可以用于燃气燃烧器的点火，提高点火效率和稳定性。
2. 内燃机：等离子点火器可以用于内燃机的点火系统，提高燃烧效率和动力输出。
3. 工业加热：等离子点火器可以用于工业加热设备，提高加热效率和温度控制精度。
4. 焊接和切割：等离子点火器可以用于焊接和切割工艺中的火焰点燃，提高工艺效率和质量。
等离子点火
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0.01MPa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50～150 kW，中心温度可达6000 ℃。
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。
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。
.3等离子燃烧器结构等离子燃烧器采用内燃方式，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。
由于燃烧器的壁面要承受高温，因此加入了气膜冷却风。
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，30 min后，按照锅炉冷态起动曲线增投另一对角油燃烧器。
d) 置C磨煤机在“等离子运行模式”运行，检查制粉系统正常，二次风温达到90～130℃，起动一次风机、密封风机，磨煤机起动条件满足，C制粉系统投入暖磨。
等离子点火的基本原理
等离子点火的基本原理等离子点火技术是一种新型的燃烧技术，具有高效、环保、安全等优点，被广泛应用于各种工业燃烧设备中。
本文将介绍等离子点火的基本原理，包括等离子弧形成、高温加热、煤粉点燃和稳定燃烧等方面。
1.等离子弧形成等离子弧是一种高温电弧，其形成原理是利用气体放电产生电离作用，使气体温度迅速升高，形成高温电弧。
在等离子点火系统中，通常采用高频高压电源产生电弧，使气体介质发生电离，产生高温等离子体。
电弧的稳定性和能量输出是等离子点火的关键因素。
2.高温加热高温加热是等离子点火的重要环节。
在等离子弧产生的高温作用下，气体介质被加热到很高的温度，达到燃料的着火点。
同时，高温作用还能使煤粉颗粒得到迅速加热，使其表面氧化反应加速，促进煤粉的点燃。
3.煤粉点燃煤粉的点燃是等离子点火的核心环节。
在等离子点火过程中，高温等离子体与煤粉颗粒接触，通过热传导和热辐射等方式将热量传递给煤粉颗粒。
热传导是指高温等离子体与煤粉颗粒直接接触，将热量传递给煤粉颗粒；热辐射是指高温等离子体通过辐射将热量传递给煤粉颗粒。
在高温作用下，煤粉颗粒表面的碳原子与氧气发生氧化反应，释放出大量的热，使煤粉颗粒温度进一步升高，达到着火点。
4.稳定燃烧稳定燃烧是等离子点火的重要控制因素。
在等离子点火初期，燃料燃烧不稳定，容易产生熄火或爆燃现象。
因此，需要采取措施控制燃烧过程，使其稳定燃烧。
常用的控制方法包括控制过量空气系数、调节燃料喷射速度和调节等离子电流强度等。
其中，控制过量空气系数是最重要的控制因素之一。
当过量空气系数过低时，容易产生爆燃现象；当过量空气系数过高时，燃烧不充分，浪费燃料。
因此，需要选择合适的过量空气系数，以保证燃料稳定燃烧。
总之，等离子点火的基本原理包括等离子弧形成、高温加热、煤粉点燃和稳定燃烧等方面。
在实际应用中，需要根据不同的燃烧设备和燃料特性选择合适的操作参数和控制方法，以保证等离子点火的成功和燃烧效率的提高。
等离子点火与微油点火的应用
等离子点火与微油点火的应用一、等离子点火与微油点火的工作原理1、等离子的点火原理是：利用直流电流在等离子载体空气中接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T＞5000K的，温度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，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和成分发生变化，有助于加速煤粉的燃烧，大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。
这样就可以用很低的能量点燃部分煤粉。
然后，以内燃，逐级放大的方式，将整个燃烧器点燃，实现用等离子弧直接点火的目的。
2、气化微油点火燃烧器的工作原理是：先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热，扩容，后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。
气化燃烧后的火焰刚性极强、其传播速度极快超过声速、火焰呈完全透明状（根部为蓝色，中间及尾部为透明白色），火焰中心温度高达1500～2000℃。
微油气化油枪燃烧形成的高温火焰，使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。
满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。
二、等离子点火与微油点火的系统组成1、等离子点火系统主要有：等离子体点火燃烧器、等离子体发生器、等离子体电源及控制系统、冷炉制粉系统、风粉在线检测系统、压缩空气系统、循环冷却水系统以及火焰检测等系统构成。
等离子燃烧器改造一般布置在下层原主燃烧器位置，将该下层燃烧器一部或全部改造为等离子燃烧器，600MW以下的锅炉，一般每台炉设2～6台等离子燃烧器，800MW以上锅炉一般设8台等离子燃烧器。
等离子点火简介
等离子体发生器
回水箱
来自水箱
四角切圆燃烧锅炉改造
二次风箱
煤粉分离器
等 离 子 体 燃 烧 器
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。
2阴极头寿命短原因 及处理方法 冷却水压力低、不通畅、温度高，应提高冷却水 压力至0.4-0.6MPa，清理冷却水滤网，检查冷却 水软管部分是否卡死，水箱加水降温。 拉弧电流设定过高，应降低拉弧电流为300A。 阴极头烧损的形状不好，原因是冷却不均匀或风 压及拉弧间隙设定不合理造成的，应调整拉弧间 隙及风压到最佳值，长发生器阳极支架里阴极杆 托快脱落也是造成阴极头烧偏的原因。
三：运行中常见问题的处理 1阳极寿命短的原因 及处理方法。 2阴极头寿命短原因 及处理方法。 3电弧不稳易掉弧原因 及处理方法。 4拉弧条件都满足启弧时电流、电压无变化的原因 及处理方法。 5拉弧条件都满足启弧时电流变化、电压不变化 的 原因及处理方法。
1阳极寿命短的原因 及处理方法 载体风过低，提高载体风压力。 拉弧间隙过少，增大拉弧间隙。 冷却水压力低，冷却水有空气，提高冷却压力， 冷却水系统放气。
煤粉锅炉等离子体发生器简图
(1)阳极 (1)阳极
(4)可更换阴极头 (3)线圈 (5)直线电机 (4)可更换阴极头 (3)线圈 (5)直线电机
(2)阴极 (2)阴极
(8)进水口 (8)进水口
(9)出水口 (9)出水口 (7)压缩空气进口 (7)压缩空气进口 等离子体体 电弧 放电腔 (6)电源 (6)电源
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• 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。
• 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。
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
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）
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。
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。
• 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。
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。
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。
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。
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
冷却水系统（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