丰城等离子设计方案汇总

1、丰城发电厂2X660MVWI组等离子点火系统设计方案（第一版）拟稿：校对：审核：批准：烟台龙源电力技术有限公司2004年2月前言长期以来，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。据2000年电力工业统计资料汇编数字表明，2000年电力系统燃用燃料油1217.2万吨。近几年电力系统采取了一些减少燃油的措施，目前，全国每年电站锅炉（不包括工业锅炉）的点火和稳燃用油估计在250万吨以上，直接费用每年超过60亿元人民币。新建的火力发电机组在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲车、机组并网、电气试验、锅炉洗硅运行、机组带大负荷运行等许多阶段，此期间由于锅炉无法投磨或无法完全断油运行，因

2、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，600M愀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。烟台龙源电力技术有限公司开发的等离子无油点火及稳燃技术是一项煤粉锅炉点火及稳燃过程中以煤代油的有效措施，对于新建机组，如果在机组试运初期投入等离子点火系统，将可以大大降低试运期间的燃油消耗，产生巨大的经济效益。大唐公司托克托电厂一期工程为2660MW汽轮发电机组,由于在1、2号锅炉上安装了等离子点火系统，两台机组在试运期间的燃油消耗分别只有2800吨和1400吨，大大低于同类型的其它机组，节油产生的经济效益十分可观。江西丰城电厂新建工程为2X660MW汽轮发电机组，为在

3、该工程应用等离子点火设备，达到同样的节油效果，烟台龙源公司进行了进一步的开发试验，并提出了江西丰城电厂新建工程锅炉等离子点火系统设计方案，供各方讨论。1 等离子煤粉点火技术基本原理1.1 等离子煤粉点火机理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，煤粉颗粒通过该等离子体火核时，在千分之一秒内迅速释放出挥发物，再造挥发份，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反映是在气固两相流中进行，高温等离子体使混合物发生了一系列物理化学变化，近而使煤粉的燃烧速度加快，达到点

4、火并加速煤粉燃烧的目的，大大的减少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。1.2 等离子发生器工作原理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，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。其工作原理见图1。在冷却水及压缩空气满足条件后，首先设定电源（6）的工作输出电流（300400A）,当阴极（2）在直线电机（5）的推动下，与阳极（1）接触后，电源（6）按设定

5、的工作电流工作，当输出电流达到工作电流后，直线电机（5）推动阴极（2）向后移动，当阴极离开阳极的瞬间，电弧建立起来，当阴极达到规定的放电间距后，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。等离子体电弧放电腔（8）进水口阳极 （4）可更换阴极头（3）线圈（5）直线电机 （2）阴极（9）出水口压缩空气进口（6）电源图1:等离子发生器工作原理图2机组设备概况丰城电厂新建2X660MWT程，锅炉为上海锅炉厂SG2102/25.4-MXXX锅炉,本锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构口型炉。2.1锅炉容量和主要参数：锅炉

6、主要参数:名称单位BMCRBRL主蒸汽流量t/h21022001.7土烝汽温度oC571571上烝汽压力MPa(g)25.425.31再热器进口压力MPa(g)4.634.37再热器进口温度oC322316再热器出口压力MPa(g)4.434.19再热器出口温度oC569569再热烝汽流里t/h1760.91673给水温度oC2832802.2锅炉热力特性（B-MCR工况）:干烟气热损失Lg4.66%氢燃烧生成水热损失LH0.20%燃料中水份引起的热损失Lmf0.06%空气中水份热损失LmA0.09%未燃尽碳热损失Luc0.74%辐射及对流热损失LR0.18%未计入热损失Lua0.3%计算热效

7、率（按ASMEPTC4.M算）计算热效率（按低位发热量）93.77%制造厂裕量Lmm0.35%保证热效率（按设计煤种低位发热量）BMCR：况BRLX况燃料消耗量炉膛容积热负荷炉膛断面热负荷燃烧器区域壁面热负荷空气预热器进风温度空气预热器出口热风温度：一次风温度二次风温度省煤器出口过剩空气系数a不低于93.42 %不低于93.5%267.40t/h85.6kW/m34.823MW/m1.79MW/rn20 c332 c338 c1.21.2134 c128.3 C炉膛出口过剩空气系数a空气预热器出口烟气修正前温度空气预热器出口烟气修正后温度2.3煤种项目单位设计煤校核煤1校核煤2校核煤3淮南丰城

8、煤黄陵平顶山工业分析收到基低位发热值Qet.arkJ/kg22410186002491021000收到基全水份M%6.8011.6.166.50收到基灰份Aar%25.3130.0018.6129.00干燥无灰基挥发份Vdaf%34.6022.8438.5930.50空气干燥基水份Md%0.571.600.70元素分析收到基碳Car%55.1847.5362.9854.99收到基氢Hr%4.093.054.092.87收到基氧Q%6.505.622.44.95收到基氮Nar%1.321.181.011.191收到基全硫S.ar%0.801.620.980.50可磨性系数HGI-63.07860

9、.584.0冲刷磨损指数Ke-炉内气氛-灰变形温度DTC1220150012201220灰软化温度STC1450150012601450灰熔化温度FTC1450150013001450油种：0号轻柴油运动粘度（20 C时） 实际胶质酸度硫含量水份机械杂质凝固点闭口闪点低位发热值Qet.ar2.5燃烧系统3.0 8.0 厘沱（cst ）70mg/100ml10 mgKOH/100ml0C不低于65 c42000 kJ/kg煤灰成分:项目单位设计煤校核煤1校核煤2校核煤3SiO2%51.2354.9053.6451.09:Al2Q%33.9832.1217.1231.67Fe。%5.197.095

10、.083.80灰CaO%1.4510.646.634.95分TQ%1.560.40.481.18析K2O%0.931.291.331.71Na2O%0.691.100.44660MM轮发电机组，机组在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲车、机组并网、电气试验、锅炉洗硅运行、机组带大负荷运行等许多阶段，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。根据电力部最新颁布的试运导则中的规定,600MW机组试运期间燃油消耗的标准定量为9000吨。如果在机组试运初期投入等离子煤粉点火系统，将可以使整个试运期间的燃油消耗控制在2000吨以内，产生巨大的经济效益。江西丰城电厂一台机组按

11、常规方法试运所需燃油耗费计算：燃油消耗：9000吨燃油价格：0.3万元/吨燃油耗费：0.3X9000=2700（万元）机组改装等离子无油点火装置进行试运所需费用计算：a.燃油耗费:燃油消耗：2000吨燃油价格：0.3万元/吨燃油耗费：0.3X2000=600（万元）b.原煤耗费：燃油的低位发热量为4.18X04kj/kg,设计煤种低位发热量为23348kj/kg,原煤价格为80元/吨，节约燃油数量为7000吨，则按发热量相等的原则所需的原煤费用为：一一44.18107000父80=100.26万兀23348c.耗电费用设计煤种发热量：23348kj/kg4181047000原煤消耗：81070

12、00=12532吨23348制粉单耗：20kwh/t；等离子燃烧器耗电：20kwh/t；厂用电价格为0.16元/kwh耗电费用：12532X20+20）0.16=8.0万元d.改造费用（估算值）：600万元经过以上计算可知，在试运期间投用等离子无油点火装置单台炉即可为电厂节约投资：2700-600-100.26-8.0-600=1391.74万元5.2间接经济效益按照常规的试运方法，机组在试运期间要长期低负荷运行，此期间锅炉纯烧油或油煤混烧，为避免未燃尽的油滴粘污电极，锅炉电除尘器无法正常投入，大量烟尘直接排放到大气中，给环境带来严重的污染，同时烟气中的粉尘会对锅炉引风机叶片造成磨损，这些均给

13、电厂带来间接的经济损失。在机组试运期间投入等离子煤粉点火系统，电除尘器可以在锅炉启动及低负荷期间正常投入，大大减少粉尘的排放，避免了环境污染，给电厂带来显著的社会效益和经济效益。6工程进度：为保证等离子点火一次成功，初步确定等离子点火系统改造工程进度如下：1、 200年月日前完成所有系统的设计工作，并于月日召开首次设计联络会，具体确定设计方案；2、 200年月日前完成所有系统的设计工作，并于月日召开第二次设计联络会，确定工程具体实施方案；3、 200年月日前完成试验件在烟台龙源公司试验台热台试验；4、 200年月日前烟台龙源公司完成设备生产工作；5、 200年月日前等离子设备到达施工现场；6、

14、 200 年 月日前完成等离子系统的安装施工;7、200年月至月完成所有等离子设备调试工作并投入运行（具体时间待定）7设备范围：（一台炉）序号设备名称规格与型号数量备注1等离子点火发生器DLZ2004套2等离子点火燃烧器4台3图像监视系统LY20001套4路/套4等离子控制系统1套5等离子电源柜4台6等离子隔离变压器4台7风粉在线检测系统1套4路/套8制粉管路暖风系统1套9冷却水系统1套水泵和水泵控制柜10压缩空气系统1套空压机、储气罐。电厂后容量可以不上烟台龙源电力技术有限公司2004年2月25日附图一等离子发生器外形图图3-3等离子发生器外形尺寸图盘编号/型号34回路编号/一次线方案号配合

15、二次线方案号主母线THY-3*2(60*10)次线方案1_JRL,1-5.J_tJL,_JLJ_4小151*iJdc%TJ卜fT*中性线TMY-60*10主要电器元件断路器MT20N/3P2000AMT06N/3P630AMT06N/3P630AMT06N/3P630AMT06N/3P630ANS80H-MA63ANS80H-MA63ANS100N-MA100ANS100N-MA100A交流接触器LC1-D50LC1-D50LC1-D80LC1-D80热继电器LR2-D3359CLR2-D3359CLR2-D3361CLR2-D3361C电流互感器SDH-42000/5SDH-1600/5SD

16、H-1600/5SDH-1600/5SDH-1600/5SDH-0275/5SDH-0275/5SDH-02100/5SDH-02100/5电流表6L2-A2000/56L2-A600/56L2-A600/56L2-A600/56L2-A600/599T1-A75/599T1-A75/599T1-A100/599T1-A100/5电压表6L2-V0-450V回路编号1A1B2A2B3A3B3C3D占用高度模数640640640640320320320320用电设备或供电回路设备负荷1000KVA200KVA200KVA200KVA200KVA11KW11KW22KW22KW设备名称电源进线1#

17、点火器2#点火器3#点火器4#点火器1#火检风机2#火检风机1舲却水泵2舲却水泵图3-5等离子电气系统图附图三压缩空气和火检风机系统图1-1/2球阀45x1-1/2I丁）压求闲力控制螭狞【45X3仪表组件45乂一国力控制1/2球南45X3仪表组件51X351压力压力表3#2#炉25X压力压力表压力控745X32001#51X351X?51X3159X4压力控狞351X351x1球H25x2T11F1球阀DLZ-20LZ二201球阀-25X21球阀25X2JI1TI仪表组件I1TI仪表组件注：1、该图仅示意出火检冷却风及压缩空气系统构成，不代表其真实走向。来自厂用压缩空气丰城电厂新建660MWS组等离子点火系统REV.设计火检冷却风及压缩空气系统总图文件号校核审核学烟台龙源电力技