等离子点火系统
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华能山华阴能电罗厂源筹发建电处公司
生生产产准准备备部部培培训训资资料料 密封油系统
等离子点火系统
22001165年年88月月
华能罗源发电公司
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特点： 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。
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v 等离子点火机理 等离子点火装置是利用直流电流在介质气压条件下接触引弧，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，这样就大大地减少点 燃煤粉所需要的引燃能量。 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。本系统核心设备－－等离子发生器、燃烧器分别介绍如下： １．等离子发生器：DLZ-200型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、阳极等组成。其中阴极材料采用具有高导电率、高导热、耐氧化的金属 材料制成。阳极亦由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷 方式冷却，能承受电弧高温冲击。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。
F≥8T/H t≤40℃
等离子煤粉点火及稳燃技术
华能罗源发电公司
等离子点火装置
等离子煤粉点火及稳燃技术
华能罗源发电公司
DLZ-200 等离子发生器原理
等离子煤粉点火及稳燃技术
(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 电弧 放电腔
(8)进水口
(9)出水口 (7)压缩空气进口
(6)电源
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等离子点火煤粉燃烧器
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
等离子发生器利用直流电流（300A,300V）在 介质气压（0.01～0.03MPa）的条件下接触引 弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空 气等离子体；
等离子体被定义为除固、液、气三态之外的第 四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒 子，形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的 局部高温区。
的直流电源装置。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整 流电路将三相交流电源变为稳定的直流电源，它由隔离变压 器和电源柜两大部分组成。
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载体风系统
压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通 过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧，需要压 缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。 运行期间就地风压调整参数： • 最低气压：0.008MPa • 工作气压：0.01MPa • 最高气压：0.013MPa
温监视测点，便于随时对壁温进行调整，既有利于点火又可防止燃烧器被烧坏。
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等离子点火系统的组成
二次风
电源控制柜
压
进回
缩
触
火焰监视电视
水水
空
气
摸 屏
等离子体的定义
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等离子煤粉点火及稳燃技术
•等离子体是指被 电离的气体。
•由原子、电子、 离子或分子等粒 子组成。
•正、负电核数相 等，对内为良导 体，对外为中性 。
等离子发生器
等离子燃烧器采用分级点火技术；后级的煤 粉对前级燃烧筒壁其冷却作用，保证燃烧器 壁不超温、结渣，同时，燃烧器壁上装有可 更换热电偶，在集控室内可实时监视壁温
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等离子点火煤粉燃烧器
华能罗源发电公司
等离子点火器
等离子点火器安装后照片
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等离子点火器
等离子点火器安装后照片
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等离子发生器原理
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等离子发生器
Ø输出功率: 50 ～ 150KW 连续可调
Ø电流: (200 ～ 375A)±2% Ø电压: (250 ～ 400V)±5% Ø空气压力: 0.008～0.013Mpa Ø空气耗量: 100～150NM3/H Ø冷却水: 除盐水,P＝0.4Mpa
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等离子点火燃烧器
等离子点火燃烧器入口分叉管及中心筒气动门
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等离子点火系统的组成
点火系统
Ø等离子点火器 Ø等离子燃烧器 Ø电源控制柜 Ø隔离变压器 Ø控制系统
辅助系统
Ø载体风系统 Ø冷却水系统 Ø图像火检系统 Ø冷炉制粉系统
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v 等离子电气系统 等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定
二次风
二次风Байду номын сангаас
一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
煤粉通过温度高达4000℃、含有 大量化学活性粒子的等离子体火 核时，迅速破裂、气化，并可再 造挥发分，以其较低的点火功率 稳定地将煤粉直接点燃。
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
一级煤粉火 焰
二级煤粉火 焰
三级煤粉火 焰
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
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２．等离子燃烧器 其主要结构如下： 等离子燃烧器由等离子发生器、中心筒一级燃烧室、内套筒二级燃烧室，外套筒等部
分组成。 中心筒一级燃烧室：引入浓缩后的含粉气流，等离子电弧与煤粉在此发生强烈的电化学反
应，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃； 内套筒二级燃烧室：挥发份及煤粉继续燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分级燃烧； 外套筒：利用高速含粉气流冷却二级燃烧室，同时将部分煤粉推入炉膛燃烧；设燃烧器壁
生生产产准准备备部部培培训训资资料料 密封油系统
等离子点火系统
22001165年年88月月
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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特点： 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。
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v 等离子点火机理 等离子点火装置是利用直流电流在介质气压条件下接触引弧，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，这样就大大地减少点 燃煤粉所需要的引燃能量。 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。本系统核心设备－－等离子发生器、燃烧器分别介绍如下： １．等离子发生器：DLZ-200型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、阳极等组成。其中阴极材料采用具有高导电率、高导热、耐氧化的金属 材料制成。阳极亦由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷 方式冷却，能承受电弧高温冲击。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。
F≥8T/H t≤40℃
等离子煤粉点火及稳燃技术
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等离子点火装置
等离子煤粉点火及稳燃技术
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DLZ-200 等离子发生器原理
等离子煤粉点火及稳燃技术
(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 电弧 放电腔
(8)进水口
(9)出水口 (7)压缩空气进口
(6)电源
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等离子点火煤粉燃烧器
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
等离子发生器利用直流电流（300A,300V）在 介质气压（0.01～0.03MPa）的条件下接触引 弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空 气等离子体；
等离子体被定义为除固、液、气三态之外的第 四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒 子，形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的 局部高温区。
的直流电源装置。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整 流电路将三相交流电源变为稳定的直流电源，它由隔离变压 器和电源柜两大部分组成。
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载体风系统
压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通 过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧，需要压 缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。 运行期间就地风压调整参数： • 最低气压：0.008MPa • 工作气压：0.01MPa • 最高气压：0.013MPa
温监视测点，便于随时对壁温进行调整，既有利于点火又可防止燃烧器被烧坏。
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等离子点火系统的组成
二次风
电源控制柜
压
进回
缩
触
火焰监视电视
水水
空
气
摸 屏
等离子体的定义
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等离子煤粉点火及稳燃技术
•等离子体是指被 电离的气体。
•由原子、电子、 离子或分子等粒 子组成。
•正、负电核数相 等，对内为良导 体，对外为中性 。
等离子发生器
等离子燃烧器采用分级点火技术；后级的煤 粉对前级燃烧筒壁其冷却作用，保证燃烧器 壁不超温、结渣，同时，燃烧器壁上装有可 更换热电偶，在集控室内可实时监视壁温
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等离子点火煤粉燃烧器
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等离子点火器
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等离子点火器
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等离子发生器原理
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等离子发生器
Ø输出功率: 50 ～ 150KW 连续可调
Ø电流: (200 ～ 375A)±2% Ø电压: (250 ～ 400V)±5% Ø空气压力: 0.008～0.013Mpa Ø空气耗量: 100～150NM3/H Ø冷却水: 除盐水,P＝0.4Mpa
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等离子点火燃烧器
等离子点火燃烧器入口分叉管及中心筒气动门
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等离子点火系统的组成
点火系统
Ø等离子点火器 Ø等离子燃烧器 Ø电源控制柜 Ø隔离变压器 Ø控制系统
辅助系统
Ø载体风系统 Ø冷却水系统 Ø图像火检系统 Ø冷炉制粉系统
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v 等离子电气系统 等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定
二次风
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一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
煤粉通过温度高达4000℃、含有 大量化学活性粒子的等离子体火 核时，迅速破裂、气化，并可再 造挥发分，以其较低的点火功率 稳定地将煤粉直接点燃。
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
等离子发生器
一级煤粉火 焰
二级煤粉火 焰
三级煤粉火 焰
二次风
二次风
一次风 等离子燃烧器
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２．等离子燃烧器 其主要结构如下： 等离子燃烧器由等离子发生器、中心筒一级燃烧室、内套筒二级燃烧室，外套筒等部
分组成。 中心筒一级燃烧室：引入浓缩后的含粉气流，等离子电弧与煤粉在此发生强烈的电化学反
应，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃； 内套筒二级燃烧室：挥发份及煤粉继续燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分级燃烧； 外套筒：利用高速含粉气流冷却二级燃烧室，同时将部分煤粉推入炉膛燃烧；设燃烧器壁