锅炉等离子点火稳燃系统改造可行性研究报告

等离子点火稳燃系统可行性方案3一、前言锅炉启动、停炉及低负荷助燃用油是构成电厂发电本钱的重要组成局部。随着电力市场的开放，峰谷差加大使得机组启停调峰频繁，使用油量进一步增加。国家计委在《中国能源》白皮书中号召“争论、开发、应用以煤代油的技术和产品是正在执行的长期能源战略的一局部，鼓舞全社会开展以煤代油的工作。 ”国外等离子无油点火技术的争论开发已有20多年的历史，美国CEB&V和西屋公司都做性、投资及设备寿命方面还存在着很多问题，尤其在点燃挥发分较低的贫煤更是一筹莫展。迄今离离子点火技术根本原理等离子点火机理DLZ-200型等离子点火装置是利用直流电流在介质气压0.01 0.03MPa的条件下接触引弧，并在强磁场掌握下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在特地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，使煤粉颗粒裂开粉碎，从而快速燃烧。由于反响是在气相中进行，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，这样就大大地削减促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子〔C、H、0〕、原子团〔OHH2、02、离子〔02—、H2—、0HK0-、H+〕和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧。等离子点火系统等离子点火系统由等离子燃烧器及其输粉系统，直流供电及掌握系统，关心系统和热工监控系统组成。隔离变压器CRT#1CRT#1控制柜1L掌握系统数据总线等离子发生器等离子发生器及工作原理承受集开放式磁稳与机械、电磁压缩于一体复合构造的等离子发生器，其功率为50150kW连续可调.承受双拉伐尔喷管复式阳极，避开煤粉对其污染，其材料为具有高导热、高导500小时以上；50小时以上，且更换便利。阴、阳极的磁稳线圈均为水冷构造。突破了前人所用的等离子发生器电极构造与材料，成功的付诸工程应用。承受了抗氧化特别合金的阴、阳极，实现了以空气作为等离子载体，不需专供惰性气体保护电极，既简化了系统，又大幅度的降低了运行费用。该等离子发生器和各型等离子燃烧器相协作已成功地点燃劣质烟煤、烟煤和褐煤。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。其中阴极材料承受具有高导电率、高导热、耐氧化的金属材料制成。4弧高温冲击。线圈在高温250C2023V的直流电压击穿力量，电源承受全波整流(300400A)，当阴极⑵在直线电机⑸的推动下，与阳极(1)接触后，电源⑹按设定的工作电流工作，当输出电流到达工作电流后，直线电机(5)推动阴极(2)向后移动，当阴极离开阳极的瞬间，电弧放电，生成等离子体。⑴阳极(4)可更换阴极头 (3)线圈(5)直线电机

阴极进水口LJT]

电源2-1等离子发生器工作原理图等离子体

压缩空气进口烧器

等离子燃稳定牢靠地点燃，确保点火过程中不爆燃、不二次燃烧；点火过程燃烧器不结渣、不烧坏。不影响主燃烧器的主要性能。引起结渣、超温、燃烧效率下降等问题；其次是燃烧器构造必需简单，阻力不能太大，以满足各燃烧器的出力可以在肯定的范围内变动，以满足启动曲线的要求，同时满足作为主燃烧器时出力的要求。从最大限度的节约燃油的角度考虑，在设计上该燃烧器期望能满足在锅炉冷态4〕600C以°800C,可以保证燃烧器的安全；投入运行后原主燃烧器的性能根本得到保证，°未觉察超温、结渣、燃烧不良等现象。等离子点火燃烧器主要设计参数如表2-1序号名称单位结果备注序号名称单位结果备注1一次风管风速m/sC等离子点火器投运状态2一次风温等离子点火器投运状态3一次风量t/h45煤粉量煤粉浓度t/hkg/kg67喷口风速m/s燃烧器阻力Pa1000c含浓缩装置二、锅炉设备概况锅炉2X220T7H上海锅炉厂生产的四角切圆煤粉炉。该锅炉为单炉膛n型布置、负压燃烧。制粉系统12X220T7H制粉系统为钢球磨中储式，锅炉间有绞龙输粉。燃用煤质1全水分Mt(%)38..05水分Mad5.6灰分Ad14.46挥发分Vdaf46.12燃烧器燃烧器为直流燃烧器，共两层，每层 4台三、等离子点火系统设计方案体风系统，图像火检系统等构成。；就自_炯；就自_炯丿扯&机电动阎来自一按凤等离子点火燃烧装置构造由等离子发生器、一级燃烧室、二级燃烧室、 二次风等组成，每只燃烧器装2只壁温测点，共4点，送入DCSS统。50—150KW的等离子体电弧来点燃煤粉，由阴极、阳极和线圈等组成。一级燃烧室：煤粉与高温等离子电弧发生猛烈的电化学反响，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃，约占煤粉总量的五分之一。二级燃烧室：挥发份及煤粉燃烧。周界二次风：冷却二级燃烧室及补充二级燃烧室喷出的未燃尽固定碳在炉膛内燃烧所需的空气。22只煤粉主燃烧器上，直接由相应的主一次风管来粉。在燃烧器的设计时重点考虑了如下几个问题：A：由于直接改造主燃烧器，应保证等离子点火燃烧器出力在高负荷工况下与610以满足在高负荷工况，等离子点火装置不投运的状况下，等离子燃烧器的出力与原燃烧器的出力根本全都。B：保证锅炉在冷态启动时煤粉能比较简洁地被点燃。C：确保燃烧器喷口不结焦。燃烧器承受多级燃烧方式，确保煤粉的充分燃烧;燃烧器内有气膜冷却，预防结焦和烧损。等离子体发生器 等离子体燃烧器1等离子点火燃烧器主要设计参数名称一次风温一次风量

单位 结果 备注m/s 16-22C20m3/h煤粉量燃烧器阻力二次风管风速

t/hkg/kg 0.3-0.5m/sPa 1000m/s燃烧器改造示意图

喷口温度按1100C直流供电及掌握系统6000V400KVAAC380V电源，分二路分别送至二台隔离变压器，再接至整流柜，输出的直流电送至就地等离子发生器以产生等离子电弧。两台载体冷却风机，其中一路须取自380VAC呆安段二路冷却水泵电源。本系统掌握主机可承受PLC掌握方式,弧进展掌握，另外，亦可依据电厂要求，将等离子点火掌握系统以硬接线的方式或通讯的方式直DCS空制系统进展掌握。等离子点火系统电源的容量〔单台机组〕如下：隔离变进线电源：380VAC200kVA/每路〔2路，分别取自两段〕整流柜掌握电源〔UPS：220VAC10A/每路〔2路〕等离子冷却水泵：380VACkW/每台〔2台，取自两段〕等离子冷却风机：380VACkW/每台〔2台，一路取自保安段〕1〔UPS送至火检柜安排〕：220VAC25A/每路〔1路〕2〔送至火检柜安排〕：220VAC25A/每路〔1路〕冷却水系统为保护等离子发生器本身，需用水冷却阴、阳极及线圈，；冷却水为除盐化学水，系统压力0.30.4MPa之间，水温v40C8t/h。回水均米用无压回水〔出口为大气压〕。冷却水承受单独的闭式循环冷却系统， 由冷却水泵、冷却器〔安装于冷却水i箱回水入口，水源取自现场工业水，换热面积约30n;如未设水箱该冷却器可取消〕及阀门、管路组成，冷却水泵一用一备，运行泵跳，备用泵自启，冷却水压低，备用泵自启。冷却水箱、水i泵安装于锅炉零米两炉之间。以的话，可考虑取消冷却水箱〕

〔如厂用闭式水可等离子点火器前来水管路加装手动阀门、压力表和压力开关；水压低信号送至整流柜。冷却水泵设备标准载体冷却风系统的设计

型号:流量:50m扬程：80m电机功率：22kw仪用压缩空气母管压力0.4~0.8MPa,在等离子压缩空气每层母管上安装进口减压阀组，对仪用压缩空气进展减压和进一步稳定压力。等离子发生器前有载体风仪表组件，组件上安装手动阀、压力表和压力开关用来掌握载体风压力，经过仪表组件后，进入等离子发生器的压缩空气压力为5~10kPa,压力满足信号送到掌握系统，单台发生器压缩空气流量为60Nm3/h单台炉等离子发生器总载体风量120Nm3/h。在每层等离子压缩空气母管上设气动阀门，在每台等离子发生器仪表组件i前装气动阀门，等离子发生器停顿工作后，可在DSC中操作切换到火检冷却风进行吹扫和冷却，不再消耗仪用压缩空气。冷却风压力为4kPa,单台发生器冷却风耗量为50m3/h,单台炉等离子发100n/h。i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状况，便利运行人员进展燃烧调整，在经1头套管的前端内部安装有CCD摄像机，其视频信号送至集控室内四画面分割器，经处理后送到工业电视，运行人员可在点火初期同时监视两个等离子点火燃烧器的火焰，并可以随时切换至全炉膛火焰。图像火检探头的冷却风取自仪用压缩空气。四、经济效益分析4.1.预期到达的技术经济指标4、1、1安全牢靠：建机组实施等离子点火稳燃系统的设计，将最大限度地利用机组的原设计已有资源，尽可能削减对原配套设备〔主要是锅炉〕运行维护，削减对原设计的干扰。对锅炉本体只需将下层2只燃烧器改为等离子燃烧器，并配以相应的关心系统和掌握系统即可完成改造。由于实行了一系列技术措施，依据已投产的多台机组的实践阅历，该改造安全牢靠，也不会影响主燃烧器的根本性能。工程投资〔单炉〕：等离子体设备投资等离子体设备投资120万元工程建设投资40万元合计合计4、1、2经济效益160万元2X220T7H锅炉，依据以往阅历年点火及稳燃期间燃用油约 700吨，综合价0.5万元/T350320万元，等离子体设备使用的电力和燃煤费用为备的维护费用与燃油系统的维护费用根本持平，

80万，等离子体设因此设备安装的头一年半中，节80炖24080万元，因此全年可以节200万元以上。1.5年左右。4、1、3环保效益依据常规燃油的点火方式，，此期间锅炉纯烧油或油煤混烧，为避开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，给环境带来严峻的污染，同时烟气中的粉尘会对锅炉引风机叶片造成磨损，给电厂带来间接的经济损失。

这些均在机组试运期间投入等离子体点火系统，电除尘器可以在锅炉启动及低负荷期间正常投入，大大削减粉尘的排放，来显著的社会效益和经济效益。五、工程进度

避开了环境污染和引风机磨损，给电厂带工程打算依据机组改建的打算进度，安装、调试的总工期约为

30天。基于C8051F单片机直流电动机反响掌握系统的设计与争论基于单片机的嵌入式Web效劳器的争论MTOROLAMC68HC〔8〕05PV8/AEEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响基于模糊掌握的电阻钎焊单片机温度掌握系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用掌握模块的争论基于单片机实现的供暖系统最正确启停自校正〔STR〕调整器单片机掌握的二级倒立摆系统的争论基于增加型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的争论基于单片机的作物养分诊断专家系统的争论基于单片机的沟通伺服电机运动掌握系统争论与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平掌握系统争论C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发11Smith智能掌握方法的争论及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持掌握面板的研制基于双单片机冲床数控系统的争论CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台掌握器的研制基于单片机的软起动器的争论和设计基于单片机掌握的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式争论基于单片机的机电产品掌握系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用争论基于单片机的远程抄表系统的设计与争论基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术争论基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机掌握系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的争论基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的争论单片机掌握的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动掌握系统设计Pico专用单片机核的可测性设计争论MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践争论基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的争论与实现基于单片机的电液伺服掌握系统MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的争论基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统争论单片机掌握的后备式方波UPS提上升职学生单片机应用力量的探究基于单片机掌握的自动低频减载装置争论基于单片机掌握的水下焊接电源的争论基于单片机的多通道数据采集系统基于UPSD3234单片机的氚外表污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的争论96系列单片机仿真器争论与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能掌握系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机掌握器的研制基于单片机的气体测漏仪的争论M16C/6NCAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术争论基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿掌握器的设计基于单片机船舶电力推动电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用争论基于单片机的叠图机争论与教学方法实践Web效劳器技术的争论及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度争论机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机掌握系统基于单片机的掌握系统在PLC虚拟教学试验中的应用争论基于单片机系统的网络通信争论与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与争论基于单片机的模糊掌握器在工业电阻炉上的应用争论基于双单片机冲床数控系统的争论与开发CygnalC/OSU的争论基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统争论TCP/IP协议的单片机与Internet互联的争论与实现变频调速液压电梯单片机掌握器的争论Y免疫计数器自动换样功能的争论与实现基于单片机的倒立摆掌握系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统51Intern