等离子点火系统幻灯

1、南京智瑞测控设备有限公司 等离子点火装置利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧，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T4000K的梯度极大的局部高温火核 等离子体的形成原理 等离子发生器为磁稳，空气载体等离子发生器 。等离子发生器工作原理 等离子发生器的组成：线圈、阴极、阳极等组成。 v阴极材料 ：高导电率、高导热、耐氧化的金属材料制成 v阳极材料：高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成 v它采用水冷却的方式工作原理图 (6)电源等离子体电弧放电腔(7)压缩空气进口(9)出水口(8)进水口(4)可更换阴极头(1)阳极(3)线圈(5)直线电机(2

2、)阴极工作原理：工作原理：（冷却水及压缩空气满足条件 ）设定电源的工作输出电流(300400A)阴极在直线电机的推动下，与阳极接触 （输出电流达到工作电流）直线电机推动阴极向后移动，当阴极离开阳极的瞬间，电弧建立起来（阴极达到规定的放电间距）在空气动力和磁场的作用下，装置产生稳定的电弧放电，生成等离子体 等离子煤粉点火系统的设计方案等离子煤粉点火系统的设计方案 改造方案为： 将锅炉燃烧器改造为等离子点火煤粉燃烧器，该燃烧器后端装有等离子点火器。（在锅炉点火启动阶段）点火器产生的等离子电弧可将通过燃烧器的煤粉直接点燃；（在锅炉高负荷运行阶段）该燃烧器可作为正常主燃烧器使用；（锅炉启动过程中）利用

3、等离子点火系统即可完成锅炉启动、汽轮机冲车、发电机并网并带电负荷，此时炉膛已达到较高温度，可以仅投入较少的燃油即可启动其它磨煤机继续升负荷，使机组达到较好的节油效果。 等离子点火煤粉燃烧器的改造方案等离子点火煤粉燃烧器的改造方案 改造方案： 拆除原燃烧器的中心风管及其内部的油枪，将其替换为可实现分级点火的等离子点火燃烧器，在原一次风管上加装分叉管，引出部分煤粉为等离子燃烧器供粉。工作流程：（在锅炉点火启动阶段）一次风分叉管上的插板门打开，原一次风管内的部分煤粉通过分叉管被引至等离子点火燃烧器，在这里煤粉被等离子电弧点燃并喷入炉膛；一次风管内剩余的煤粉继续沿一次风管进入原燃烧器的一次风室，并向前

4、喷入炉膛后被等离子燃烧器所产生的煤粉火焰点燃。 （在锅炉最低无油稳燃负荷以上运行阶段）一次风分叉管上的插板门关闭，所有煤粉仍按原设计路径进入燃烧器的一次风室，燃烧器完全按原设计方式运行。 等离子点火燃烧器方案示意图 水 冷 壁中 心 线一 次 风 管中 心 线等离子发生器的设计方案等离子发生器的设计方案 等离子发生器采用最新开发的产品，结构简单，性能可靠，点火器前端采用等离子体输送装置，通过狭长的管道将高度压缩的等离子体输送到燃烧器的点火位置。 等离子体输送管 防磨损设计，可以耐受一次风煤粉气流的冲刷磨损。 可从燃烧器后端整体拆除，维护、检修十分方便。 等离子发生器的阴极 采用长寿命阴极，其保

5、证的运行寿命为50小时 在托电一、二期的实际运行寿命可达80100小时 控制系统增加了阴极寿命预测系统，可在阴极失 效前报警，便于运行、检修人员及时更换 等离子点火动画等离子点火录像电气系统设计电气系统设计锅炉安装等离子点火装置，每套装置需要用户提供380VAC/150KVA的电源， 每套等离子点火装置的供电设备包括1台隔离变压器和1台电源控制柜 现场还需要为冷却水泵和高压离心风机提供电源，其中高压离心风机应有一路电源取自保安段。现场还需要为新增一次风分叉管道上的插板门提供两路380VAC的电源。 单台等离子点火电源控制装置性能参数 序号名 称 单 位 参 数 1电源及控制装置 2额定电源电压

6、 V380 -510 3最大输入功率 KVA2004最大输出直流电压（DC） V3755最大输出直流电流（DC） A4006正常工作电压范围（DC） V250-3607正常工作电流范围（DC） V290-3208适用频率范围 HZ45-659运行环境温度 0-4010防护等级 IP2011隔离变压器绝缘等级 F级 12电功率 13最低输出功率 KW5014最大输出功率 KW15015额定输出功率 KW85-110 控制系统与控制系统与FSSSFSSS、DCSDCS接口设计接口设计 等离子点火系统的控制方案等离子点火系统的控制方案 等离子点火系统自身设有一套控制系统，其控制主机采用西门子S7-3

7、00可编程控制器为核心，S7-300与各电源柜之间为数据通讯，操作界面为工业液晶触摸屏，运行人员在此可进行启弧、停弧、功率调节、参数设置等操作 等离子点火系统中的冷却水泵、高压离心风机的控制可以在触摸屏上操作，也可以在选择直接进DCS操作 与与DCSDCS连接连接 与DCS连接的目的： 把所有操作做到DCS画面上可以方便运行员操作，不用在集控室重新布置操作盘，易于运行员操作。 在设计联络会前与DCS厂家、电厂、设计院等单位确定PLC与DCS可否直接以通讯方式连接。 如通讯连接方式不能实现，等离子点火控制系统PLC与DCS采用硬接线的连接方式，所有现场开关量、模拟量通过硬接线进入S7-300，再

8、由S7300接入DCS，在DCS对系统实行操作及显示，人机界面清晰。方便了运行员对整个锅炉的控制，整个系统可以达到安全、稳定的运行。 连接方式： 锅炉锅炉FSSSFSSS逻辑修改逻辑修改 锅炉进行等离子点火系统改造后，需对原FSSS系统进行部分逻辑修改，以满足锅炉利用等离子点火系统启动的要求。 FSSS逻辑进行如下修改等离子煤粉点火辅助系统设计等离子煤粉点火辅助系统设计 v辅助系统设计的内容辅助系统设计的内容 辅助系统设计的内容包括四部分： 载体冷却风系统的设计 冷却水系统的设计 图像火检监测系统的设计 一次风风速测量在线监测系统的设计 载体冷却风系统的设计载体冷却风系统的设计 等离子发生器采

9、用稳压、洁净、干燥的空气作为等离子载体，本方案采用高压离心风机出口高压风系统为等离子发生器提供载体。 （在等离子点火器停止工作以后）高压离心风机继续工作，为等离子点火器、图像火检探头供冷却风。 图像火检监测系统的设计图像火检监测系统的设计 为监视等离子点火燃烧器的火焰情况，方便运行人员进行燃烧调整，在经过改造的等离子点火燃烧器上各安装1套图像火检装置 一次风风速测量系统的设计一次风风速测量系统的设计 为便于等离子煤粉燃烧器煤粉浓度、速度的控制，在进行改造的磨煤机出口一次风管上各安装1套风速在线监测装置，用于在线监测磨出口一次风速，方便运行人员进行燃烧调整 整个系统的控制通过安装于主控室的PLC完成，显示和控制通过触摸屏完成 运行方式说明运行方式说明 锅炉机组启动运行方式说明锅炉机组启动运行方式说明 锅炉的燃烧系统在进行了等离子点火装置及制粉系统的改造后，已具备了冷态直接点