等离子体点火系统设计与运行导则编制说明

工作过程任务来源为进一步规范和完善等离子体点火系统的设计，提高等离子体点火系统运行的安全可靠性，提升行业技术水平。我公司申请修订现有标准DL/T1127-2010《等离子体点火系统设计与运行导则》。2021年9月30日，国家能源局下发《关于下达2021年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技〔2021〕92号），将《等离子体点火系统设计与运行导则》列入修订计划，编号为“能源20210719”，并由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口管理。主要参加单位由烟台龙源电力技术股份有限公司独笔编写修订。主要工作过程2021年10月，烟台龙源电力技术股份有限公司成立“行业标准DL/T1127修订工作小组”，确定了指导思想、修订原则及保障措施。2021年10月，组织召开了标准修订启动会，讨论了修订大纲、修订内容，明确了修订分工，制定了工作计划，正式启动修订工作。2021年10月~2022年3月，修订小组开展初稿修订，对修订内容进行了深入讨论，经反复推敲、修改，形成讨论稿。2022年3月，修订小组聘请原标准拟写人张经武及多位高校、行业专家，对讨论稿逐项评审，共征集修改意见22项。2022年4月，修订小组结合专家意见修改完善讨论稿，形成征求意见稿，并报送至电力行业电站锅炉标准化技术委员会。工作组成员牛涛、龚泽儒、蔡巍、胡利杰、张治湖、邹鹏、伊磊、崔学霖、林淑胜、都淑丽、卢佳乐、潘韵霓编写原则及主要内容编写原则依据国家标准GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的相关要求进行制定。标准文本的编写，严格参照GB/T1.1的标准编写规则和标准规范结构参考体例进行。本标准编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，尽可能与国际通行标准接轨，注重标准的可操作性。主要内容本次修订标准正文包括12个章节：范围规范性引用文件术语和定义等离子体点火系统的煤质适应性等离子体点火系统性能要求等离子体点火系统设计与布置方式冷炉制粉系统载体工质（空气）系统冷却水系统电源系统监测控制系统等离子体点火系统的启停与运行附录A为资料性附录，给出了锅炉主要参数、煤质数据、磨煤机主要设计数据。修订标准与原标准的主要差异原标准（DL/T1127-2010）《等离子体点火系统设计与运行导则》实施10年以来，等离子体点火技术得到了创新发展，适用范围得到了拓宽；经过工程实践检验，将技术创新及无燃油/气点火燃煤电厂纳入该标准，对等离子体点火技术的发展和提升具有重要意义，有助于该技术在国内外的推广应用。修改内容及说明见附录A。验证情况及预期效果据不完全统计，截至2021年底，整个电力行业约1000台机组应用等离子体点火技术。技术应用以国内市场为主，国外市场主要包括韩国、印尼、俄罗斯、土耳其、越南、塔吉克斯坦等国家。本次修订中的修改内容更适应于目前的技术要求，有利于促进等离子体点火技术的进一步推广和创新发展。采标情况、同类标准水平对比情况本次修订是在研究总结国内煤粉锅炉等离子体点火技术工程应用经验的基础上编制的，对原标准进行了科技升级及范围拓宽。在同类标准处引领地位。与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本标准与现行法律、法规、政策及相关标准内容没有矛盾和抵触。重大分歧意见的处理经过和依据；本标与现行法律、法规、政策及相关标准内容无重大分歧。本标准作为强制性（仅工程建设类）或推荐性标准的建议；本标准建议为推荐性标准。贯彻标准的要求和措施建议；建议作为电力行业标准，规范涉及和采用等离子体技术的电厂、锅炉制造厂、电力设计院、安装调试单位的技术工作，以促进了等离子体点火技术的进一步推广和创新发展。废止现行有关标准的建议；建议废止（DL/T1127-2010）《等离子体点火系统设计与运行导则》全部内容，由新标准完全代替。重要内容的解释和其它应予说明的事项无。等离子体点火系统设计与运行导则（修订）编制说明《等离子体点火系统设计与运行导则》修订小组2022.04等离子体点火系统设计与运行导则（修订）编制说明《等离子体点火系统设计与运行导则》修订小组2022.04附录A条文号原条文内容修订后条文修订理由和说明11.范围本标准规定了电站煤粉锅炉采用等离子体点火系统时应遵循的原则。本文件规定了煤粉锅炉采用等离子体点火系统时应遵循的原则。标准适用范围需要表述更准确，除电站锅炉，其他工业锅炉也适用2本标准适用于火电机组容量为50MW～1000MW级、设计燃用烟煤和褐煤、采用切向和墙式燃烧方式的煤粉锅炉。本文件适用设计燃用烟煤和褐煤、采用切向、墙式燃烧方式的煤粉锅炉。删除对火电机组容量的限制，因等离子体点火系统已经广泛应用于现有的所有机组容量的燃煤锅炉32.规范性引用文件新增DL/T5121火力发电厂烟风煤粉管道设计规范该标准在修改后的7.2.2.3中被引用4DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规程该标准在修改后的10.5中被引用5DL/T5240火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程该标准在修改后的7.2.3.1中被引用63.术语和定义3.2 plasmatron（plasmagenerator） → plasmagenerator（等离子体发生器）3.3 plasmatronanode → anodeofplasmagenerator（等离子体发生器阳极）3.4 plasmatroncathode → cathodeofplasmagenerator（等离子体发生器阴极）3.5 plasmaburner → plasma-equippedburner（等离子体燃烧器）3.6 plasmaignition → plasma-assistedignition（等离子体点火）3.7 steam-airheaterforpulverizer → airheaterwithsteam（冷风蒸汽加热器）3.9 dense-weakparticlesseparator → dense-leanparticlesseparator（浓淡分离器）3.12 plasmamodeforignition → modeforplasma-assistedignition（等离子体点火模式）3.13 plasmamodeforstabilization → modeforplasma-assistedcombustionstabilization（等离子体稳燃模式）3.17 plasmaignitionsystem → plasma-assistedignitionsystem（等离子体点火系统）术语定义对应英文的准确性校正73.18新增无燃油/气点火燃煤电厂oil/gas-freecoal-firedpowerplants

采用等离子体点火系统进行锅炉的启停及稳燃，不设燃油（或燃气）点火系统的燃煤电厂。

引入无燃油/气点火燃煤发电厂的定义。84.1a）烟煤：灰分Aar≤35%，且Mar≤10%，Vdaf≥32%（相当于Aar≥18%）；

b）褐煤：灰分Aar≤30%，且Mar≤25%，Vdaf≥40%（相当于Aar≥18%）；

或灰分Aar≤17%，且Mar≤40%，Vdaf≥42%（相当于Aar≥18%）。a）烟煤：Aar≤35%，且Mar≤10%，Vdaf≥32%（相当于Aar≥18%）；或Aar≤20%，且Mar≤25%，Vdaf≥32%（相当于Var≥18%）；

b）褐煤：Aar≤30%，且Mar≤25%，Vdaf≥40%（相当于Aar≥18%）；

或Aar≤17%，且Mar≤40%，Vdaf≥42%（相当于Aar≥18%）。1、修改原因：等离子体点火技术对烟煤的适应性更加广泛，调整了收到基灰分和全水分含量值，补充了等离子体点火系统的煤质适应范围。案例：新疆东方希望有色金属有限公司#9、#10锅炉，燃用五彩湾矿区神华新疆能源有限公司准东煤矿煤种，成功采用等离子体点火技术。燃用煤质为：国电双维电厂新建工程项目2×1000MW空冷超超临界发电机组工程，燃用煤质：项目符号单位设计煤种校核煤种全水分Mt%20.520.8空气干燥基水分Mad%10.7710.58收到基灰分Aar%15.3518.24干燥无灰基挥发分Vdaf%38.3940.392、为统一表述，煤质中“灰分Aar”改为“Aar”。9修订5.3d）

增加5.3e）d）应设置图像火焰监视、煤粉/空气混合物气流速度在线监测、等离子体燃烧器的壁温监测和冷风燃油加热器的壁温监测。d）应设置图像火焰监视、煤粉/空气混合物气流速度在线监测、等离子体燃烧器的壁温监测；e）对设有冷风燃油加热器的系统应设置壁温监测。冷风燃油加热器不是必备系统，分开陈述不会存在歧义。106.2.3等离子体燃烧器可设置一层或二层，通常宜布置在炉膛自下而上第一层或第二层煤粉燃烧器的位置，按DL/T435的标准执行。当设置二层等离子体燃烧器时，其上层喷口宜设计成上下摆动结构。等离子体燃烧器可设置一层或多层。无燃油/气点火燃煤电厂，等离子体燃烧器的设置对燃用烟煤机组宜不少于两层，对燃用褐煤机组宜不少于三层。当设置一层等离子体燃烧器时，宜布置在炉膛自下而上第一层或第二层煤粉燃烧器的位置，按DL/T435的标准执行。当设置两层及以上等离子体燃烧器时，其上层喷口宜设计成上下摆动结构。1随着等离子体点火技术的发展和成熟，等离子体可布置一层或多层，或实现无燃油点火。2增加了无燃油/气点火燃煤电厂等离子体燃烧器的布置。3进一步明确了等离子体燃烧器布置一层和多层时的布置方式。116.3.2等离子体燃烧器宜布置在墙式燃烧锅炉的前墙和（或）后墙，按DL/T435的标准执行。等离子体燃烧器可设置一层或多层（同层的前墙和后墙的两组燃烧器计为两层）。当设置一层等离子体燃烧器时，宜布置在前墙或后墙自下而上第一层或第二层煤粉燃烧器的位置。当设置两层及以上等离子体燃烧器时，宜布置在墙式燃烧锅炉的前墙和后墙，按DL/T

435的标准执行。原文对等离子体燃烧器在墙式燃烧锅炉的布置的描述不够明确，修订内容对墙式旋流燃烧器的布置方式和布置层数进行了明确的阐述127.2.2.3邻炉引入热风方式，其风道应装设严密的隔断门。邻炉引入热风方式，其风道的挡板门设置应符合DL/T5121的规定。DL/T5121《火力发电厂烟风煤粉管道设计规范》第5.4.7条有具体要求。137.2.3.1新增增加“无燃油/气点火燃煤电厂每台炉应设2台冷风加热器”到b），原b）及之后条款依次顺延；出于安全和可靠性考虑，设置2台可实现互为备用，保证机组安全可靠运行。案例：国电双维电厂新建工程项目2x1000MW空冷超超临界发电机组工程等离子体点火装置。实用状况及效果良好。147.2.3.1c）当入炉煤Mar＜19%时，宜采用冷风蒸汽加热器。d）当入炉煤Mar＞19%，且加热蒸汽的饱和温度高于磨煤机启动初期要求的热风温度10℃以上时，宜采用冷风蒸汽加热器；当加热蒸汽的饱和温度不能满足要求时，应采用冷风燃油加热器c）当蒸汽加热器出口热风温度可满足磨煤机启动初期要求的热风温度要求时，宜采用冷风蒸汽加热器，蒸汽加热器的热力计算应符合DL/T5240的规定。d）当蒸汽加热器出口热风温度不可满足磨煤机启动初期要求的热风温度要求时，宜采用冷风燃油加热器不宜以入炉煤Mar的具体数值为依据，蒸汽加热器的热力计算符合DL/T5240的规定即可。15图3更清晰表达167.2.3.2b“主热风联络风道”修改为“热一次风母管”与图4中表述保持一致，更清晰准确177.2.3.2c在锅炉最大连续出力（BMCR）工况下，当冷风蒸汽加热器风侧系统的总阻力大于400Pa时，应另设冷风蒸汽加热器旁路风道，旁路风道上应设置插板式关断门，如图5。在锅炉最大连续出力（BMCR）工况下，当冷风蒸汽加热器风侧系统的总阻力大于400Pa时，应另设冷风蒸汽加热器的空旁路风道，空旁路风道上应设置插板式关断门，见图5。更清晰准确表达，避免歧义187.2.3.2e冷风蒸汽加热器宜采用高频焊螺旋鳍片管换热器，不宜采用铝质套片管式换热器。删除随着技术的发展，冷风蒸汽加热器的适用结构形式不断增加，标准中不宜指定某种特定的形式。197.2.3.3a冷风燃油加热器由油枪、燃烧室和图像火焰监视探头等组成，宜布置在热风道的旁路风道上，见图7。冷风燃油加热器由油枪、燃烧室和火焰检测器等组成，宜布置在热风道的母管风道上，见图7。1）火焰检测的目的是进行安全保护，图像火焰监视不是唯一选择，亦可采用其它火焰检测器。2）在等离子体点火应用早期，冷风燃油加热器布置在热风道的旁路风道上是为了尽可能避免对原系统的安全性产生影响，随着技术水平的不断进步，冷风燃油加热器设备可靠性增强，已具备在主风道进行改造的条件。且在冷风燃油加热器布置在热风道的主风道上，经济性好，改造更为简单，亦可完成满足性能要求。目前新的等离子体点火改造项目已弃用原方案。实用状况及效果：大唐王滩、华电珙县、大唐北郊、国电廊坊、怀安、承德等项目均采用此方式，使用效果良好。20图7与7.2.3.3a描述一致的系统示意图217.2.3.3b燃油空气来自增压风机，增压风机的风源宜取自冷风总管或空气预热器入口一次风道。燃油空气可来自增压风机或磨煤机密封风，增压风机的风源宜取自冷风总管或空气预热器入口一次风道。修改原因：磨煤机密封风可以满足燃油空气所需风压要求，当电厂磨煤机密封风裕量满足燃油空气需求时，可采用该风源，该方案目前已在电厂普遍应用。实用状况及效果：大唐王滩、华电珙县、大唐北郊、国电廊坊、怀安、承德等10余个项目均采用此方式，使用效果良好。227.2.3.3c冷风燃油加热器的油枪应按轴向插入的方式布置在风道的弯头上，其端部应延伸至风道弯头后的直管部分。冷风燃油加热器的油枪应按轴向插入或斜插的方式布置在风道上。修改原因：目前冷风燃油加热器的油枪斜插已较好的解决了风道烧损的问题，因此亦成为主流的布置方式之一。实用状况及效果：大唐王滩、华电珙县、国电廊坊、怀安、承德等项目均采用此方式，使用效果良好。237.2.3.3f燃烧室的内壁宜敷设耐火层，外壁应加保温层。热风道内部宜采取有效防烧损措施。修改原因：原方案燃烧室外壁为风道本体，因此外壁应加保温，新方案燃烧室整件安装于风道内部，外壁也在风道内部，因此燃烧室外壁无需加保温要求。为了与原燃烧室做出区分，对该条作了修改，并已完成工程实际应用。实用状况及效果：大唐王滩、华电珙县、大唐北郊、国电廊坊、怀安、承德等10余个项目均采用此方式，使用效果良好。247.2.3.3g油枪应配置一对一的火焰检测器，并设置全燃烧室的图像火焰监视、灭火保护、漏油保护、完整的蒸汽吹扫系统。油枪应配置一对一的火焰检测器，并设置灭火保护、漏油保护、完整的吹扫系统。修改原因：油枪已配置一对一的火焰检测器起到保护作用，图像火焰监视仅做监视作用无保护功能，且风道为正压运行，易出现故障，因此删除该设备；空气雾化油枪也可满足性能要求，因此进行吹扫系统扩大范围，蒸汽吹扫或压缩空气吹扫都可作为油枪的吹扫系统，并已完成工程实际应用。可不设图像火检，也可采用空气吹扫。实用状况及效果良好。258.8当采用仪表用压缩空气作为载体工质时，应设置等离子体发生器吹扫管路。吹扫风源宜取自炉膛安全保护系统（FSSS）或等离子体点火系统图像火焰监视探头的冷却风机。当采用仪表用压缩空气作为载体工质时，应设置等离子体发生器吹扫管路。吹扫风源宜取自冷一次风、炉膛安全保护系统（FSSS）或等离子体点火系统图像火焰监视探头的冷却风机。修改原因：当前锅炉冷一次风风压及风量完全可以满足等离子体发生器吹扫风所需参数，因此补充锅炉冷一次风作为吹扫风源，目前已普遍应用。吹扫风源增加“冷一次风”。

实用状况及效果：效果良好。宝庆目前已投运，使用效果良好。双维目前已投运1台炉，使用效果良好。榆林化学已有2台炉多次点火，使用效果良好。分宜电厂已投产3年，使用效果良好。269.2每只等离子体发生器冷却水管道上应设置阀门、过滤器、压力表和压力开关。每只等离子体发生器冷却水管道上应设置阀门、过滤器、压力表、压力开关/流量开关。修改原因：设压力开关的目的是感知等离子体发生器内有冷却水供给，采用流量开关亦可达到该目的，目前该方案已普遍应用。

目前烟台龙源公司仅DLZ-200型等离子体发生器冷却水管道上设置压力开关，DLZ-80、DLZ-HV-200、DLZ-300型等离子体发生器冷却水管道上全部采用流量开关。279.6增加冷却水泵出口应设压力表和压力开关，当压力不满足时，连锁启动备用冷却水泵。连锁保护，需增加。增加系统的安全性和可靠性该方案已普遍应用。

所有项目都设置压力开关。2810.4（新）增加供给等离子体发生器的电源与对应磨煤机的电源宜设置在同一电源段，等离子体燃烧器对应的多台磨煤机电源不宜设置在同一电源段。等离子发生器设计安装在磨煤机对应的燃烧器本体，当磨煤机对应的电源段失电时，等离子发生器同时失电，因此等离子体发生器的电源与对应磨煤机的电源设置在同一电源段有利于运行安全。当多台磨煤机对应的燃烧器均设置等离子发生器时，如果这些磨煤机设置在同一电源段，该电源段失电时，这些磨煤机均因失电不能工作，因此等离子体燃烧器对应的多台磨煤机电源不宜设置在同一电源段。2910.4（原）隔离变压器和降压变压器的配置关系，参见表1。

表1隔离变压器和降压变压器的配置关系

……表