电站锅炉的等离子点火技术

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1、电站锅炉的等离子点火主要内容一.背景二.等离子点火的基本原理三.等离子点火的设计思想和关键问题四.无油电厂的设想五.结语一.背景1.1政府支持,节约战略物质燃油石油已成为影响我国能源和经济安全的战略物资。国家计委在“中国能源”白皮书中鼓励全社会开展以煤代油的工作。在国家电力公司节油规划:要加大力度点抓好等离子点火技术的完善和推广应用。1.2“世界领先”,实现了产业化的技术从20世纪70年代初开始，美国的CE公司、B&W公司、西屋公司、前苏联动力科学院、澳大利亚太平洋公司、我国的一些高校、科研院所和锅炉制造厂等都曾投入大量的人力和财力研究开发该技术。然而，由于实用化技术

2、未解决,始终未达到广泛的工业应用水平。1.2“世界领先”,实现了产业化的技术烟台龙源电力技术有限公司使该项技术产生飞跃，达到了工业应用水平。2000年通过国家电力公司鉴定，该技术共获得了国内专利14项，国际专利1项；2002年国家电力公司发布了《电站锅炉等离子点火技术应用指南》，并号召在电力系统大力推广应用；2003年被国家环保总局确定为“国家重点环境保护实用技术（A类）”；2003年被评为“中国电力科学技术一等奖”。1.3目前技术水平与应用情况该成果解决了多项关键技术问题，达到了世界领先水平，成功地应用于燃用贫煤、烟煤和褐煤的五十多台电站锅炉，涵盖了从50MW到60

3、0MW不同的机组容量等级、主要类型燃烧器和各种典型的制粉系统。目前已签合同和意向采用该技术的还有上百台锅炉。1.4各大电力集团公司重点推广使用目前大唐电力有限公司、内蒙电力有限公司、国电集团公司、中电投等各大电力公司都以下文、捆绑投标等形式要求采用等离子点火技术。等离子点火工程分布图二.等离子点火的基本原理2.1等离子弧2.2等离子发生器2.3等离子点火的基本原理2.1等离子体2.2等离子发生器2.3等离子燃烧器点火原理点火机理1等离子发生器等离子燃烧器二次风等离子发生器利用直流电流（300A,300V）在介质气压（0.01～0.03MPa）的条件下接触引弧，并在强磁

4、场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体；等离子体被定义为除固、液、气三态之外的第四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒子，形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的局部高温区。二次风一次风2.3等离子燃烧器点火原理点火机理2等离子发生器等离子燃烧器二次风二次风一次风煤粉通过温度高达4000℃、含有大量化学活性粒子的等离子体火核时，迅速破裂、气化，并可再造挥发分，以其较低的点火功率稳定地将煤粉直接点燃。2.3等离子燃烧器点火原理点火机理3等离子发生器等离子燃烧器二次风二次风一次风一级煤粉火焰二级煤粉火焰三级煤粉火焰2.3等离子燃烧器点火原理点火机理3等离子发生器等离子燃

5、烧器二次风二次风一次风等离子燃烧器采用分级点火技术，出力可达12T/h；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、结渣，同时，燃烧器壁上装有可更换热电偶，在集控室内可实时监视壁温2.3等离子燃烧器点火原理2.4等离子点火的系统构成System系统一次风速检测冷却水泵检测直流电源柜触摸屏PLC至DCSPROFIBUS通讯燃烧器温度锅炉和制粉系统保护信号控制部分System系统冷却水系统来自水箱回水箱等离子发生器就地压力表差压开关System系统高压风系统高压风机等离子发生器就地压力表差压开关三.设计思想和关键问题3.1稳定、高效地点燃，确保启动过程的安全；

6、3.2确保原主燃烧器的基本性能不变，使等离子燃烧器能满足正常运行的要求；3.3以系统工程的观点来研究等离子点火技术；3.4有效地监控和保护。3.1稳定高效点燃，确保启动安全3.1.1等离子燃烧器和等离子发生器本身的可靠性和安全性3.1.2不发生炉膛爆破、二次燃烧保证炉膛安全3.1.1等离子发生器的安全集开放式磁稳与机械、电磁压缩于一体复合结构的等离子发生器，其功率为50-200kW，连续可调；研制成功抗氧化特殊合金的阴、阳极，实现了以空气作为等离子载体；以机械压缩、磁压缩作用，将等离子体压缩在输送管中心，其输送距离可根据燃烧器的需要确定。辅助系统参数严格标定，运行严格

7、管理阴极的烧蚀曲线实验室寿命可达100小时随使用功率不同烧蚀速度不同烧蚀速度开始较快,10小时后稍有下降3.1.2等离子燃烧器的安全逐级点火、分级燃烧－小点大；气膜冷却－防止结渣、烧损。3.1.2等离子燃烧器的安全逐级点火、分级内燃、气膜冷却燃烧器等离子燃烧器结构型式等离子燃烧器结构型式3.1稳定高效点燃，确保启动安全3.1.1等离子燃烧器和等离子发生器本身的可靠性和安全性3.1.2不发生炉膛爆破、二次燃烧保证炉膛安全3.1.2不发生炉膛爆破、二次燃烧各项参数的有效控制是提高燃烧效率不发生炉膛爆破、二次燃烧的关键煤质点火功率煤粉浓度煤粉细度一次风速度