大功率等离子点火装置的应用

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1、电力安全技术第18卷(2016年第4期)大功率等离子点火装置的应用李军，范雷(内蒙古包头铝业自备电厂，内蒙古包头014000)[摘要]介绍了等离子点火燃烧器的优点，从等离子点火燃烧器的工作原理、结构特征、煤质要求、配风调整以及安全监控事项等方面，全面论述了等离子点火及升温控制的技术要领，总结了等离子点火装置点火及升温控制的技术经验。[关键词]等离子点火装置；燃烧器；磨煤机；拉弧0引言(5)安全。取消炉前燃油系统，也自然避免了因燃油系统造成的各种事故。某热电厂1期2×330MW机组锅炉为东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的DG1163／

2、2等离子点火燃烧机理l7．35一Ⅱl3型锅炉。由于设计煤种水分高，应采用较高的干燥剂温度，故预热器先加热一次风，以等离子点火燃烧器是借助等离子发生器的电弧获得较高的热一次风温，满足炉内燃烧的需要。A，来点燃煤粉的一种煤粉燃烧器。与以往使用的煤粉B2层8只直流式燃烧器上装有等离子点火装置，燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进人燃烧器的初采用徐州燃控科技股份有限公司生产的XPS-2-始阶段就被等离子弧点燃，并将火焰在燃烧器内逐150／8A型等离子点火燃烧器。级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅炉的无油启动和无油

3、1等离子点火燃烧器的优点低负荷稳燃。等离子发生器产生稳定功率的空气等离子体，与传统的燃油点火方式相比，采用等离子点火该等离子体在燃烧器的中心筒中形成大于5000K、燃烧器点火和稳燃有以下几大优点。梯度极大的局部高温区。煤粉颗粒通过该等离子“火(1)经济。采用等离子点火的运行和技术维护核”时受到高温作用，并在0．001S内迅速释放出费仅是使用重油点火费用的15％一20％，对新建电挥发物，且使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。厂而言，可节约上千万的初投资和试运行费用。由于此反应是在气相中进行的，使混合物组分的粒(2)环保。由于点火时不燃用油品

4、，电除尘装级发生了变化，加快了煤粉的燃烧速度，极大地减置可以在点火初期投入，因此减少了点火初期排放少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。除此之外，大量烟尘对环境的污染。另外，电厂采用单一燃料等离子体有再造挥发分的效应，这对于点燃煤粉、后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂强化燃烧有特别的意义。的环境。考虑到有限的点火功率不可能直接点燃无限量(3)高效。等离子体内含有大量化学活性的粒煤粉的问题，等离子燃烧器采用了多级燃烧结构。子，如原子(C，H，O)、原子团(OH，H：，O：)、煤粉首先在中心筒中点燃，进入中心筒的粉量根据离子(Oi，H

5、i，OH，O，H)和电子等，可加燃烧器的不同在500-800kg／h之间，这部分煤粉速热化学转换，促进燃料完全燃烧。在中心筒中稳定燃烧，并在中心筒的出口处形成稳(4)简单。电厂可以采用单一燃料运行，简化定的二级煤粉的点火源，并依次逐级放大，最大可了系统和运行方式。点燃15t／h的煤粉量。一一第18卷(2016年第4期)电力安全技术3等离子点火装置结构(2)以“正常运行模式”运行时，磨煤机维持原有的BMS逻辑。等离子点火装置由等离子发生器、等离子燃烧(3)以“等离子运行模式”运行时，’磨煤机器、电源装置和辅助系统组成。辅助系统包括冷却BM

6、S启动条件中增加等离子启动成功信号，同时水系统、载体风系统、图像火检系统、一次风风速略去点火能量需满足的条件。测量系统和磨煤机冷炉制粉系统等。(4)在主控室光字牌上增加“等离子点火装置等离子发生器是用来产生高温等离子电弧的装故障”信号，当任一角等离子点火装置异常时，送置，由阴极、阳极、前腔进气环、后腔进气环等组成，信号至光字牌，发声光报警。如图1所示。其中阴极材料采用高导电率的金属材(5)以“等离子运行模式”运行时，任意2个料制成，连续工作时间大于150h；阳极由高导电角等离子点火装置工作故障时，等离子控制器送信率、高导热率及抗氧化的金

7、属材料制成，连续工作号至BMS，保护停磨煤机。时间大于1000h。两者均采用水冷方式，以承受(6)以“等离子运行模式”运行时，磨跳闸信电弧高温冲击。等离子发生器设计寿命为8-10年。号与锅炉MFT2个信号“或”后送至等离子控制器，在两电极间加稳定的大电流，将电极之间的空气电实现磨煤机跳闸，等离子点火器跳闸；锅炉MFT时，离，形成高温导电特性的等离子体。带正电的离子等离子点火器跳闸，并禁止启动。流向电源负极，形成电弧的阴极；带负电的离子及(7)磨煤机运行时，等离子燃烧器的火焰保护电子流向电源的正极，形成电弧的阳极。仍采用锅炉原有的火检装置

8、，保护逻辑为“四取三”，等离子燃烧器的高温部分采用耐热铸钢，其余图像火检仅用来帮助运行人员观察等离子燃烧器内和煤粉接触部位采用高耐磨铸钢，和现场管路连接火焰的燃烧情况。时须正确选用焊条型号。4．2调试磨煤机