等离子点火系统学习教案

1、会计学1等离子点火等离子点火(din hu)系统系统第一页，共38页。第1页/共38页第二页，共38页。v等离子点火(din hu)机理v 等离子点火(din hu)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T5000K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

2、能量。v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、vO2）、离子（O2、H2、OH、O、H ）和电子等，可加速热化学转换，促进燃v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：v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v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v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v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v穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。v第2页/共38页第三

3、页，共38页。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(tngsh)将部分煤粉推入炉膛燃烧；设燃烧器壁温监视测点，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。第3页/共38页第四页，共38页。二次风二次风火焰火焰(huyn)监视监视电视电视触触摸摸屏屏一次风一次风火焰探头火焰探

4、头进进水水回回水水压压缩缩空空气气电源控制柜电源控制柜第4页/共38页第五页，共38页。等离子体等离子体(dnglzt)的定义的定义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。第5页/共38页第六页，共38页。第6页/共38页第七页，共38页。 等离子发生器等离子发生器输出功率输出功率: : 50 50 150KW 150KW 连续可调连续可调电流电流(dinli): (dinli): (200 (200 375A)375A)2%2%电压电压: : (250 (250 400V) 400V)5%5%空气压力空气压力: 0.008:

5、0.0080.013Mpa0.013Mpa空气耗量空气耗量: 100: 100150NM3/H 150NM3/H 冷却水冷却水: : 除盐水除盐水,P,P0.4Mpa 0.4Mpa F8T/H t40F8T/H t40第7页/共38页第八页，共38页。 等离子点火装置等离子点火装置第8页/共38页第九页，共38页。DLZ-200 等离子发生器原理等离子发生器原理(yunl)(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)阴极第9页/共38页第十页，共38页。等离子点火等离子点火(din hu)煤粉燃烧器煤粉燃烧器等

6、离子发生器利用直流电流等离子发生器利用直流电流（300A,300V）在介质气压）在介质气压（0.010.03MPa）的条件）的条件下接触引弧，并在强磁场控下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空制下获得稳定功率的直流空气等离子体气等离子体(dnglzt)；等离子体等离子体(dnglzt)被定义被定义为除固、液、气三态之外的为除固、液、气三态之外的第四态物质存在形式，内含第四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒子，形有大量化学活性的粒子，形成温度成温度T5000K的，温度梯的，温度梯度极大的局部高温区。度极大的局部高温区。二次风二次风二次风二次风等离子发生器等离子发生器等离子燃烧器等离

7、子燃烧器一次风一次风第10页/共38页第十一页，共38页。等离子发生器等离子发生器等离子燃烧器等离子燃烧器二次风二次风二次风二次风一次一次风风煤粉通过煤粉通过(tnggu)温度高温度高达达4000、含有、含有大量化学活性粒大量化学活性粒子的等离子体火子的等离子体火核时，迅速破裂核时，迅速破裂、气化，并可再、气化，并可再造挥发分，以其造挥发分，以其较低的点火功率较低的点火功率稳定地将煤粉直稳定地将煤粉直接点燃。接点燃。第11页/共38页第十二页，共38页。等离子发生器等离子发生器等离子燃烧器等离子燃烧器二次风二次风二次风二次风一次一次风风一级煤粉一级煤粉火焰火焰二级煤粉二级煤粉火焰火焰三级三级煤

8、粉煤粉火焰火焰(huyn)第12页/共38页第十三页，共38页。等离子发生器等离子发生器等离子燃烧器等离子燃烧器二次风二次风二次风二次风一次一次风风等离子燃烧器采用分级点火技术；后级的煤粉对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，、结渣，同时，燃烧器壁上装有可更换热电偶，在集控室内在集控室内(sh ni)(sh ni)可实时监视壁温可实时监视壁温第13页/共38页第十四页，共38页。等离子点火等离子点火(din hu)煤粉燃烧器煤粉燃烧器第14页/共38页第十五页，共

9、38页。 等离子点火器等离子点火器 等离子点火器安装(nzhung)后照片第15页/共38页第十六页，共38页。 等离子点火器等离子点火器 等离子点火器安装(nzhung)后照片第16页/共38页第十七页，共38页。 等离子点火等离子点火(din hu)燃烧器燃烧器 等离子点火燃烧器入口分叉(fn ch)管及中心筒气动门第17页/共38页第十八页，共38页。点火(din hu)系统等离子点火器等离子燃烧器电源控制柜隔离变压器控制系统辅助系统载体风系统冷却水系统图像火检系统冷炉制粉系统第18页/共38页第十九页，共38页。v 等离子电气系统v 等离子发生器电源系统是用来(yn li)产生维持等离

10、子电弧稳定的直流电源装置。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。v 第19页/共38页第二十页，共38页。载体载体(zit)风系统风系统 压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通过(tnggu)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 第20页/共38页第二十一页，共38页。冷却水系统冷却水系统(xtng) 为保护等离子装置本身，需用水冷却阴、阳极和线

11、圈。 冷却水系统(xtng)设计的基本参数： 最小压力：0.25Mpa 正常压力：0.4Mpa 最大压力：0.5Mpa 最大流量：10t/h 等离子发生器冷却水差压0.20.3MPa 水质要求： 除盐水，温度40 等离子冷却水系统 由于等离子发生器的阳极、阴极和线圈工作在高温环境，必须通过水冷的方式来进行冷却，等离子冷却水系统采用闭式循环，使用闭冷水进行冷却，并专设两台冷却水泵互为备用。第21页/共38页第二十二页，共38页。 等离子电源等离子电源(dinyun)系统系统等离子电源(dinyun)柜及隔离变照片第22页/共38页第二十三页，共38页。 等离子电源等离子电源(dinyun)系统系

12、统等离子隔离(gl)变压器照片第23页/共38页第二十四页，共38页。等离子控制系统等离子控制系统(kn zh x tn)装于主控室立盘背后(bihu)的等离子PLC组件第24页/共38页第二十五页，共38页。 等离子控制系统等离子控制系统(kn zh x tn)等离子控制(kngzh)用10.4”触摸屏第25页/共38页第二十六页，共38页。 冷却水系统冷却水系统(xtng)冷却(lngqu)水泵第26页/共38页第二十七页，共38页。窥视孔内安装图像火检探头 图像图像(t xin)火检系统火检系统图像火检探头安装(nzhung)位置示意图第27页/共38页第二十八页，共38页。 图像图像(

13、t xin)火检系统火检系统图像(t xin)火检探头第28页/共38页第二十九页，共38页。图像火检冷却图像火检冷却(lngqu)风系统风系统第29页/共38页第三十页，共38页。 磨煤机冷炉制粉系统磨煤机冷炉制粉系统(xtng)磨入口(r ku)暖风器第30页/共38页第三十一页，共38页。 磨煤机冷炉制粉系统磨煤机冷炉制粉系统(xtng)磨入口暖风(nun fn)器疏水系统第31页/共38页第三十二页，共38页。等离子点火系统等离子点火系统(xtng)的运行的运行v等离子点火发生器的运行操作v1 1、等离子运行主要参数：v（1 1）电源：v 三相电源 380-5 380-5V V1010

14、V V；频率：50502%Hz2%Hz；最大消耗功率：200kVA200kVA；v 负荷电流工作范围：（300300330330）2%A2%A；电弧电压(diny)(diny)调节范围：（280280360360）5%V5%Vv（2 2）载体空气：v 最低气压：4kPa4kPa；最高气压：8kPa8kPa；空气压力调节范围：5 57kPa7kPav 最小消耗量：80m3/h80m3/h；最大消耗量：150m3/h150m3/hv（3 3）冷却水：v 最小压力：0.35MPa0.35MPa；正常压力：0.5-0.65MPa0.5-0.65MPa；最大压力：0.75MPa0.75MPa；最大流量：

15、10t/h10t/h；v 水质要求：除盐水，温度4040v（4 4）等离子发生器功率范围；正常运行 80120kW 80120kWv（5 5）阴极寿命：实际工况下不低于？h(h(易更换) )v（6 6）阳极寿命：设计工况下不低于500h500hv（7 7）等离子燃烧器出力：每角3-10t/h3-10t/hv（8 8）投粉后的着火时间：投粉后不大于8080秒第32页/共38页第三十三页，共38页。（11）燃烧器壁温控制温度：小于600（12）煤粉浓度：0.360.52kg/kg，最低不得低于0.3kg/kg（13）阴极和阳极之间距离：29-35MM（试验后进一步确定）2、操作画面介绍：运行时，先

16、合闸本角切换器当本角切换器合闸后，切换器状态可以在画面显示，当通讯正常，处于遥控位置，现场风压，水压以及画面上风压、水压信号显示正常，电流设定290A-320A，可以拉弧。首先阴极自动前进，阴、阳极接触后，电流立刻增加，之后阴极后退，电压逐渐增加，阴极退到指定距离，拉弧结束，画面出现拉弧成功显示。3、运行注意事项：锅炉点火之前火检风机必须投入，锅炉停止12小时后才允许停止火检风机。锅炉运行时现场载体风需要一直运行防止阴阳极污染。燃烧器壁温不能超过600度。当检修人员(rnyun)更换阴极头时运行人员(rnyun)禁止操作，现场检修人员(rnyun)更换阴极头必须把现场本角冷却水进回水门、载体风

17、门关掉。 第33页/共38页第三十四页，共38页。v运行与控制调节v等离子燃烧器的整套启动试运分为两个阶段进行：v第一阶段：在锅炉吹管过程中进行等离子燃烧器的启动和热态性能试验，验证燃烧器的点v火和稳燃能力、单（只）角燃烧器断弧复燃能力、不同煤粉量下的燃烧火焰温度测定、等离子v燃烧器配合磨煤机的出力范围试验及各项联锁和保护的可靠性。v这一阶段调试的关键是确保初始投入功率不超过允许的初始投入功率，点火过程不能发生v爆燃和二次燃烧。v第二阶段：在机组并网及以后的试运阶段进行等离子燃烧器投入及第二台磨投入试验、在v锅炉低负荷运行时采用等离子点火装置进行稳燃试验、采用等离子燃烧器点火时锅炉温升试验v等

18、。v这一阶段调试的关键是投入第二台磨能保证其对应的燃烧器被可靠的引燃并且不发生投入v功率的节跃，满足启动曲线的要求。v两个阶段的启动步骤和注意事项如下：v1、第一阶段：锅炉首次点火过程中等离子燃烧器的启动试运（吹管阶段）v严格按照运行规程要求的上水温度、上水时间对锅炉进行上水。v检查磨煤机冷态调试完毕具备投运条件，并将磨煤机的出口分离器挡板角度调整至较小值（确认后给定值）。v启动锅炉一次风机，调节B磨煤机入口风量达最低通风量，尽量维持磨出口一次风管风速在1820m/s左右。v检查热风蒸汽加热(ji r)装置的各项参数必须与设计的启动工况相符。第34页/共38页第三十五页，共38页。v按顺序启动

19、14号等离子发生器，调节电弧功率在100KW左右。v将磨煤机的运行模式切换到“等离子运行方式”，在磨煤机满足启动条件的情况下启动磨煤机，磨煤机运行稳定后启动给煤机，给煤量16-18t/h，维持磨煤机出口温度在5060。v点火初期就地必须要有专人观察等离子燃烧器的煤粉燃烧情况，记录各角从投煤至点燃的v时间。当任何一个燃烧器超过80s未点燃应立即停止启动，进行全炉膛吹扫并分析未能点燃的v原因后再次启动。注意观察火焰的燃烧情况、电源功率的波动(bdng)情况，调整一次风量、二次风门v开度，确定合理的一次风速及二次风门开度，做好事故预想，发现异常，及时处理。v等离子点火燃烧器投入运行的初期，应注意进行

20、二次风的调整，为控制温升，上部二次风v门要适当开大，注意观察、记录烟温探针的温度，防止吹管临时系统、再热器系统超温。v以较小的升压速率进行锅炉升压，进行热紧螺丝、冲洗仪表管、锅炉膨胀检查等工作。v注意监视阴极的寿命显示值，对即将损坏的阴极及时处理。当磨煤机在“等离子方式”下运行、v4支等离子点火器中的1支发生断弧时，光字牌将发出声光报警，v当磨在“等离子方式”下运行、4支等离子点火器中的2支发生断弧时，保护将停止磨煤机的运行，进行炉膛吹扫。此时应仔细检查断弧原因，待问题解决后再继续进行试运。v调整等离子装置的电弧功率，确定等离子装置的最低稳燃功率，在保证燃烧效果的条件下v适当降低电弧功率，以尽

21、量延长阴极的使用寿命。v根据机组试运要求增大或减小磨煤机的出力，试验等离子燃烧器配合型磨煤机的出力范围，同时根据火焰燃烧情况对一、二次风进行调整，逐步摸索运行经验。第35页/共38页第三十六页，共38页。v发现炉膛负压波动较大、燃烧不稳等异常情况时，要及时调整。v如果停止点火（例如某一阶段吹管结束），必须对所有一次风管进行吹扫。v等离子点火系统的进一步试运工作根据锅炉吹管进度统一进行安排。v2、第二阶段：在机组并网及以后的试运阶段v第二阶段点火初期的有关等离子系统操作步骤参考第一阶段，机组整体试验步骤根据机组v试运进度进行安排。这一阶段启动第二台磨时的注意事项：v在燃烧器不超温的前提下，尽可能将等离子燃烧器出力加到最大，再投入第二台磨煤机。v为保证第二台磨可靠的点燃，第二台磨投入功率可略高于磨煤机的最低出力。在第二台磨煤机v燃烧稳定后将第一台磨煤机的出力适当降低。v磨煤机增加出力后应随时观察燃烧工况的变化，对于煤质较好的煤种要防止燃烧器超温、v结渣，对于煤质较差的煤种（灰分过高或水分较高）应防止燃烧恶化。v磨煤机增出力的过程应严密监视锅炉各项参数是否满足启动