等离子点火技术讲座.ppt

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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 一一.背背 景景1.11.1政府支持政府支持,节约战略物质节约战略物质燃油石油已成为影响我国能源和燃油石油已成为影响我国能源和经济安全的战略物资。经济安全的战略物资。国家计委在国家计委在“中国能源中国能源”白皮书白皮书中鼓励全社会开展以煤代油的工中鼓励全社会开展以煤代油的工作。作。在国家电力公司节油规划在国家电力公司节油规划 :要加要加大力度点抓好等离子点火技术的大力度点抓好等离子点火技术的完善和推广应用。完善和推广应用。1.2“1.2“世界领先世界领先”,实现了产业

2、化的技实现了产业化的技术术从从2020世纪世纪7070年代初开始，美国的年代初开始，美国的CECE公公司、司、B&WB&W公司、西屋公司、前苏联动力科公司、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，大量的人力和财力研究开发该技术。然而，由于实用化技术未解决由于实用化技术未解决,始终未达到广泛始终未达到广泛的工业应用水平。的工业应用水平。1.2“1.2“世界领先世界领先”,实现了产业化的技术实现了产业化的技术烟台龙源电力技术有限公司使该

3、项技术产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 1.3 目前技术水平与应用情况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600MW不同的机组容量等级、主要类型燃烧器

4、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 1.4 各大电力集团公司重点推广使用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发生器等离子燃烧器等离子燃烧器二次风二次风等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）在介质气压（介质气压（

5、0.010.03MPa）的条件下接触引）的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体；气等离子体；等离子体被定义为除固、液、气三态之外的第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四态物质存在形式，内含有大量化学活性的粒子，形成温度子，形成温度T5000K的，温度梯度极大的的，温度梯度极大的局部高温区。局部高温区。二次风二次风一次风一次风 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风一次风煤粉通过温度高达煤粉通过温度高达4000

6、、含有、含有大量化学活性粒子的大量化学活性粒子的等离子体火等离子体火核时，迅速破裂、气化，并可再核时，迅速破裂、气化，并可再造挥发分，以其较低的点火功率造挥发分，以其较低的点火功率稳定地将煤粉直接点燃。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风一次风一级煤粉火一级煤粉火焰焰二级煤粉火二级煤粉火焰焰三级煤粉三级煤粉火火焰焰 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风一次风等离子燃烧器采用分级点火技术，出力可达等离子燃烧器采用分级点火

7、技术，出力可达12T/h12T/h；后级的煤粉对前级燃烧筒壁其冷却作；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，在集控室内可烧器壁上装有可更换热电偶，在集控室内可实时监视壁温实时监视壁温2.3等离子燃烧器点火原理 2.42.4等离子点火的系统构成等离子点火的系统构成 System 系统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控制部分System 系统系统冷却水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Syste

8、m 系统系统高压风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3.13.1 稳定、高效地点燃，确保启动过稳定、高效地点燃，确保启动过程的安全；程的安全；3.23.2确保原主燃烧器的基本性能不变，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使等离子燃烧器能满足正常运行的要求；要求；3.3 3.3 以系统工程的观点来研究等离子以系统工程的观点来研究等离子点火技术；点火技术；3.4 3.4 有效地监控和保护。有效地监控和保护。3.13.1稳定高效点燃，确保启动安全稳定高效点燃，确保启动安全等离子燃烧器和等离子发生器本等离子燃烧器和等离子发生器本身的可靠

9、性和安全性身的可靠性和安全性不发生炉膛爆破、二次燃烧保证不发生炉膛爆破、二次燃烧保证炉膛安全炉膛安全 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 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。等离子燃烧器的安全等离子燃烧器的

10、安全 逐级点火、分级内燃、气膜冷却燃烧器逐级点火、分级内燃、气膜冷却燃烧器等等离离子子燃燃烧烧器器结结构构型型式式等等离离子子燃燃烧烧器器结结构构型型式式3.13.1稳定高效点燃，确保启动安全稳定高效点燃，确保启动安全等离子燃烧器和等离子发生器本等离子燃烧器和等离子发生器本身的可靠性和安全性身的可靠性和安全性不发生炉膛爆破、二次燃烧保证不发生炉膛爆破、二次燃烧保证炉膛安全炉膛安全 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煤质点火功率点火功率煤粉浓度煤粉浓度煤粉细度煤粉细度一次风速度一次风速度一次风温度一次风温度湿度湿度 各项参数的影响1.

11、挥发分为挥发分为36.1%的煤粉在两种煤粉细度下浓的煤粉在两种煤粉细度下浓度与层流火焰传播速度的关系度与层流火焰传播速度的关系 利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件 各项参数的影响2.挥发分为挥发分为16.9%的煤粉在两种细度下的煤粉在两种细度下浓度与火焰浓度与火焰 传播速度的关系传播速度的关系利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件 各项参数的影响3.挥发分为挥发分为36.1%、29.2%、16.9%三种细煤粉三种细煤粉的浓度与火

12、焰禅波速度的关系的浓度与火焰禅波速度的关系利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件 各项参数的影响4.挥发分为挥发分为36.1%的粗煤粉的粗煤粉 中加入中加入2%甲甲烷时对火焰传播速度的影响烷时对火焰传播速度的影响 利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件 各项参数的影响 5.挥发份为挥发份为36.6%的粗煤粉中加入一部份细煤的粗煤粉中加入一部份细煤粉时对火焰传播速度的影粉时对火焰传播速度的影响利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握

13、握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件 各项参数的影响6.挥发份为挥发份为16.3%的细煤粉中加入的细煤粉中加入35的岩石粉时对火焰传播的响的岩石粉时对火焰传播的响利利用用冷冷热热态态试试验验装装置置掌掌握握煤煤粉粉的的着着火火特特性性与与直直接接点点燃燃煤煤粉粉的的基基本本条条件件实验系统 热态与冷态模化试验系统试验风粉系统冷、热态试验风粉系统等离子点火试验炉试验燃烧器的着火情况 试验件数值模拟模型数值模拟模型等离子燃烧器内部颗粒轨迹图数值模1 等离子燃烧器内部压力分布数值模拟拟2等离子燃烧器中心断面温度场 三.设计思想和关键问题3.13.1 稳定、高

14、效地点燃，确保启动过稳定、高效地点燃，确保启动过程的安全；程的安全；3.23.2确保原主燃烧器的基本性能不变，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使等离子燃烧器能满足正常运行的要求；要求；3.3 3.3 以系统工程的观点来研究等离子以系统工程的观点来研究等离子点火技术；点火技术；3.4 3.4 有效地监控和保护。有效地监控和保护。3.2等离子燃烧器兼具原燃烧器的基本等离子燃烧器兼具原燃烧器的基本性能，确保其正常运行的要求性能，确保其正常运行的要求等离子燃烧器的基本要求；早期等离子燃烧器的缺点；双筒压差平衡等离子燃烧器的特点；旋流式燃烧器的改造等离子燃烧器结渣和烧损的防止

15、等离子燃烧器兼具原燃烧器的等离子燃烧器兼具原燃烧器的基本要求基本要求燃烧器出口气流的动量基本不变和燃烧器出口流场不变；燃烧器结构必须简单，阻力不能太大；燃烧器必须耐烧、耐磨，满足运行检修维护的要求；低NOx燃烧技术。早期等离子燃烧器的缺点早期等离子燃烧器的缺点垂直送粉阶梯式气膜冷却浓淡技术提前补氧、强化燃烧，提高喷口速度及火焰刚性自吹扫性能 燃尽率低 阻力大 寿命短I III IIIIIIIIIVIV双通道双通道压差平衡式等离子燃烧器的特点压差平衡式等离子燃烧器的特点原燃烧器性能不变原燃烧器性能不变 燃烧效率高燃烧效率高 取消了气膜风取消了气膜风结构简单阻力小结构简单阻力小 耐烧损、磨损耐烧损

16、、磨损 大唐盘山发电厂大唐盘山发电厂3 3、4 4号机组锅炉额定出力号机组锅炉额定出力设计热效率与试验比较设计热效率与试验比较项目3号锅炉4号锅炉设计效率94.1094.10保证值93.0093.00试验煤种准格尔煤准格尔煤测试时间2002.06.21.2002.12.18.第1次效率测试93.9594.55第2次效率测试94.0494.59平均值94.0094.57大唐盘山发电厂大唐盘山发电厂3 3、4 4号机组锅炉最大出力号机组锅炉最大出力污染物排放值与设计值比较污染物排放值与设计值比较项目3号锅炉4号锅炉保证值500mg/Nm3500mg/Nm3试验煤种准格尔煤准格尔煤测试时间2002.

17、06.21.2002.12.20.NOx排放实测值205/209 ppm241.7/234.8 ppm折算至标准状态 1.4 373.5/380.7mg/Nm3440.4/429.3 mg/Nm3大唐托克托发电厂1、2号机组锅炉额定出力下设计热效率与试验值比较项目1号锅炉2号锅炉设计效率保证值93.8093.80试验煤种准格尔煤准格尔煤测试时间2003.12.23.2003.12.5-9.第1次效率测试93.89794.107第2次效率测试93.91093.815平均值93.90493.961大唐盘山托克托1、2号机组锅炉最大出力污染物排放比较项目1号锅炉2号锅炉保证值650mg/Nm3650

18、mg/Nm3试验煤种准格尔煤准格尔煤测试时间2003.12.18.2003.11.30.NOx排放实测值286/305.2 ppm296/286.5ppm 折算至标准状态 1.4 578.7/602.0 mg/Nm3 591.5/553.6mg/Nm3 等离子点火期间飞灰可燃物托克托600MW机组一电场飞灰可燃物1313平凉300MW机组一电场飞灰可燃物12.5612.56旋流式燃烧器的改造旋流式燃烧器的设计思想；朝阳电厂德巴BabcockVortex燃烧器燃烧器的改造方案；托克托电厂美巴B&W燃烧器的改造方案；3.2.4.4 BHK的HT-NR3燃烧器的改造方案；英巴LNASB燃烧器的改造方

19、案。旋流式燃烧器的设计思想将成熟的直流燃烧器插入到旋流式燃烧器的中心一次风管内；等离子发生器由径向插入改为轴向插入，开发输送弧技术内外层旋流二次风不予改变；中心风作为夹层风使用朝阳电厂德巴BabcockVortex燃烧器燃烧器的改造方案朝阳电厂德巴BabcockVortex燃烧器燃烧器的改造方案朝阳电厂的改造结果一次点火成功、着火迅速、火焰明亮稳定，燃烬度高；满足锅炉启动曲线、再过热器不超温；实现机组大修后全过程冷态无油点火启动；没有出现火焰扑后墙、前墙飞边等问题。托克托电厂德巴B&W燃烧器改造方案托克托电厂B&W燃烧器 的改造方案托克托电厂德巴B&W 燃烧器的改造点火图像托克托电厂德巴B&W

20、燃烧器的 改造结果等离子点火装置能直接点燃托克托电厂燃用烟等离子点火装置能直接点燃托克托电厂燃用烟煤；煤；燃烧稳定，火焰明亮，未发现锅炉尾部出现二燃烧稳定，火焰明亮，未发现锅炉尾部出现二次燃烧及炉内燃烧不稳产生灭火打炮现象。次燃烧及炉内燃烧不稳产生灭火打炮现象。完全满足锅炉、汽机升温升压速率的要求，启完全满足锅炉、汽机升温升压速率的要求，启动时间与燃油基本一致。动时间与燃油基本一致。采用蒸汽加热器，可以实现锅炉在点火初期直采用蒸汽加热器，可以实现锅炉在点火初期直接启动磨煤机，实现机组的冷炉制粉。接启动磨煤机，实现机组的冷炉制粉。锅炉首次点火吹管到机组整套启动锅炉首次点火吹管到机组整套启动168

21、168小时试小时试运结束，运结束，3 3号机组投等离子号机组投等离子B B磨消耗燃煤磨消耗燃煤1200012000吨吨 ，折合节省燃油约折合节省燃油约50005000余吨余吨。3.2.4.4 BHK的HT-NR3燃烧器的改造方案英巴LNASB燃烧器的改造方式英巴LNASB燃烧器的改造方式之一要点：要点：一次风管整体抽出，换为等离子燃烧器；一次风管整体抽出，换为等离子燃烧器；可恢复。可恢复。主管路来粉英巴LNASB燃烧器的改造方式之二要点要点：只抽出中心管只抽出中心管,换为等离子燃烧器，其它结构不换为等离子燃烧器，其它结构不变；变；由主管路浓缩后分叉进入中心管；不用恢复。由主管路浓缩后分叉进入中

22、心管；不用恢复。关键环节关键环节：点燃、浓缩、关断。：点燃、浓缩、关断。分叉管来浓缩后的含粉气流等离子燃烧器结渣 和烧损的防止点火功率可调；点火功率可调；风速可调；风速可调；降低煤粉浓度；降低煤粉浓度；开大气膜风，而且气膜风的气开大气膜风，而且气膜风的气源应采用冷风源应采用冷风。壁温有在线监视壁温有在线监视。三.设计思想和关键问题3.13.1 稳定、高效地点燃，确保启动过稳定、高效地点燃，确保启动过程的安全；程的安全；3.23.2确保原主燃烧器的基本性能不变，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使等离子燃烧器能满足正常运行的要求；要求；3.3 3.3 以系统工程的观点来

23、研究等离子以系统工程的观点来研究等离子点火技术；点火技术；3.4 3.4 有效地监控和保护。有效地监控和保护。3.3 3.3 以系统工程的观点来研究以系统工程的观点来研究 等离子点火技术等离子点火技术3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源 3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满足启动曲线的要求 3.3.4 3.3.4 研制煤粉浓缩装置研制煤粉浓缩装置 3.3.5 3.3.5 采取措施防止再热器超温采取措施防止再热器超温 3.3.6 3.3.6 防止投入功率的节跃防止投入功率的节跃3.3.7 3.3.7

24、 等离子点火与防爆等离子点火与防爆3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置等离子燃烧器兼等离子燃烧器兼主燃烧器一般安主燃烧器一般安装在下数第一层装在下数第一层或第二层。或第二层。单独设立等离子单独设立等离子燃烧器一般安装燃烧器一般安装在下二次风道内。在下二次风道内。3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置等离子燃烧器的数量等离子燃烧器的数量十万千瓦等级及以下机十万千瓦等级及以下机组锅炉一般安装对角两组锅炉一般安装对角两台台,最多三台；最多三台；二十万千瓦等级及以上二十万千瓦等级及以上机组锅炉根据炉型不同，机组锅炉根据炉型不同，一台磨煤机对

25、应的煤粉一台磨煤机对应的煤粉管道及燃烧器，四角切管道及燃烧器，四角切圆锅炉一般安装圆锅炉一般安装4台，台，墙式燃烧锅炉根据磨煤墙式燃烧锅炉根据磨煤机情况不同安装机情况不同安装46台；台；3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置单独设立等离子燃烧器：单独设立等离子燃烧器：投资较大；改造量大；投资较大；改造量大；系统较为复杂、。系统较为复杂、。典型工程：典型工程：吉林热电厂吉林热电厂1#、2#(125MW)；鸡西发电厂新建；鸡西发电厂新建1#、2#（125MW）；）；陡河电厂陡河电厂1#、2#(125MW)；佳木斯电厂佳木斯电厂11#、12#、13#、14#（100MW

26、）；）；新疆玛纳斯电厂新疆玛纳斯电厂5#(100MW)；烟台电厂烟台电厂1#、2#(50MW)；吉林热电厂吉林热电厂7#（50MW）；上海崇明电厂）；上海崇明电厂(50MW）；）；粉仓给粉机混合器电动阀门一次风箱等离子燃烧器来自二次风来自二次风3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置切圆燃烧锅炉切圆燃烧锅炉等离子燃烧器兼主燃烧器等离子燃烧器兼主燃烧器：系统简洁、燃烧器出力与系统简洁、燃烧器出力与主燃烧器基本相同，目前，多采用该方式。主燃烧器基本相同，目前，多采用该方式。典型工程典型工程直吹式制粉系统直吹式制粉系统托克托电厂托克托电厂1#、2#（600MW）；）；盘山

27、电厂盘山电厂4#（600MW）；）；元宝山电厂元宝山电厂3#（600MW）；）；丰城电厂丰城电厂1#4#（300MW）；）；华能平凉电厂（华能平凉电厂（300MW）；）；云南宣威电厂云南宣威电厂9#、10#（300MW）；）；广东恒运电厂（广东恒运电厂（200MW）中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉系统大同第二发电厂大同第二发电厂1#6#（200MW）；）；江苏徐州电厂江苏徐州电厂7#（200MW）；）；包头二电厂包头二电厂1#（100MW）；）；煤粉分离器一次风管道等离子燃烧器二次风箱3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置墙式燃烧锅炉旋墙式燃烧锅炉旋流燃烧器布置方

28、流燃烧器布置方案案:前墙布置前墙布置,典型工典型工程程:托克托托克托3、4号号600MW机组每机组每台炉台炉6只等离子只等离子燃烧器；燃烧器；朝阳电厂朝阳电厂2号号200MW机组每机组每台炉配台炉配4只等离只等离子燃烧器。子燃烧器。煤粉分离器一次风管等离子燃烧器二次风箱3.3 3.3 以系统工程的观点来研究以系统工程的观点来研究 等离子点火技术等离子点火技术3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源 3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满足启动曲线的要求 3.3.4 3.3.4 研制煤粉浓缩装置研制煤粉浓

29、缩装置 3.3.5 3.3.5 采取措施防止再热器超温采取措施防止再热器超温 3.3.6 3.3.6 防止投入功率的节跃防止投入功率的节跃3.3.7 3.3.7 等离子点火与防爆等离子点火与防爆 3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源中间仓储式系统-本炉余粉邻炉来粉直吹式系统本炉制粉,关键是解决热风来源3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源-加热器的系统布置加热器的系统布置加加热热器器布布置置在在进进磨磨风风道道上上加加热热器器布布置置在在冷冷风风道道上上风风道道上上优点：正常运行中阻力优点：正常运行中阻力较小、维护容易。较小、维护容易。缺点：对小油枪加

30、热的缺点：对小油枪加热的方式系统复杂、耗能较方式系统复杂、耗能较高高3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源-加热器的系统布置加热器的系统布置加加热热器器布布置置在在总总风风道道上上优点：优点：对小油枪加热不用加对小油枪加热不用加压风机、便于过渡能耗压风机、便于过渡能耗较低较低缺点：缺点：对于蒸汽加热方式运对于蒸汽加热方式运行中将使阻力增加行中将使阻力增加3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源-蒸汽加热器蒸汽加热器优点：优点：彻底不用油；彻底不用油；系统相对简单，系统相对简单，维护量较小。维护量较小。缺点：缺点：全厂全停时没有全厂全停时没有汽源；汽源；加热

31、温度有限，加热温度有限，燃煤水分较高时燃煤水分较高时满足不了启动的满足不了启动的要求；要求；布置在总风道布置在总风道时正常运行中阻时正常运行中阻力力3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源-小油枪加热器小油枪加热器关键：燃烧效率；关键：燃烧效率；灭火保护；灭火保护；油管路清洁油管路清洁。优点：优点：全厂全停时可以全厂全停时可以冷炉启动；冷炉启动；能满足高水分煤能满足高水分煤种启动的要求；种启动的要求；布置在总风道是布置在总风道是正常运行中阻力小。正常运行中阻力小。缺点：缺点：启动过程要用少启动过程要用少量的燃油；量的燃油；系统相对较复系统相对较复杂，维护量稍大。杂，维护量稍大

32、。3.3 3.3 以系统工程的观点来研究以系统工程的观点来研究 等离子点火技术等离子点火技术3.3.1 3.3.1 等离子点火燃烧器的布置等离子点火燃烧器的布置3.3.2 3.3.2 煤粉来源煤粉来源-热风来源热风来源 3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满足启动曲线的要求 3.3.4 3.3.4 研制煤粉浓缩装置研制煤粉浓缩装置 3.3.5 3.3.5 采取措施防止再热器超温采取措施防止再热器超温 3.3.6 3.3.6 防止投入功率的节跃防止投入功率的节跃3.3.7 3.3.7 等离子点火与防爆等离子点火与防爆3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满足启动曲线的要求中速磨影响磨煤

33、机最低出力的关键磨煤机振动。风环风速过低导致压磨。碾磨出力通风出力干燥出力分离出力3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满足启动曲线的要求 影响磨煤机出力的因素3.3.3 3.3.3 满足启动曲满足启动曲线的要求：线的要求：降低中速磨煤降低中速磨煤机出力的措施机出力的措施 降低碾磨出力：转降低碾磨出力：转速、速、滚压滚压和线型热控和线型热控配合；配合；干燥出力：不可调整；干燥出力：不可调整；分离出力：关小折向分离出力：关小折向挡板挡板增大循环倍率增大循环倍率运行中恢复；运行中恢复；降低通风出力：降低通风出力：防防止堵管，防止压磨止堵管，防止压磨。3.3.3 3.3.3 满足启动曲线的要求满

34、足启动曲线的要求 降低双进双出磨煤机出力的措施降低双进双出磨煤机出力的措施滚筒就滚筒就是活动是活动粉仓，粉仓，加风就加风就是加煤是加煤关键是关键是控制通控制通风出力风出力防止堵防止堵管减管减少投入少投入的燃烧的燃烧器、控器、控制旁路制旁路风。风。注意防注意防爆爆煤粉浓缩装置煤粉浓缩装置管道浓缩装置的核心是：管道浓缩装置的核心是：高效；高效；低阻低阻;提高点火当地浓度提高点火当地浓度;某些情况要考虑煤粉浓度可调。某些情况要考虑煤粉浓度可调。采取措施防止再热器超温采取措施防止再热器超温适当加大上部燃烧器投入二次风量 炉膛出口烟温维持在430470，低于RH干烧温度538 等离子投入能满足汽机高压缸

35、启动方式的要求3.3.6 3.3.6 防止投入功率的节跃防止投入功率的节跃扩大等离子燃烧器的出力范围，使其既扩大等离子燃烧器的出力范围，使其既能适应低负荷的要求，又能适应最大出能适应低负荷的要求，又能适应最大出力的要求。力的要求。第一台磨煤机达到最大负荷后再投入第第一台磨煤机达到最大负荷后再投入第二台磨煤机二台磨煤机,并及时将第一台磨煤机出力并及时将第一台磨煤机出力降低。降低。3.3.7 等离子点火与防爆煤种浓度下限min(kg/m3)浓度上限marckg/m3易爆浓度ikg/m3最大瀑炸压力PmaxMPa最低含氧量Q2min%烟煤 0.320.47 34 1.22 0.130.17 19 褐

36、煤 0.20.25 56 1.72 0.310.33 18 有爆炸危险的煤粉浓度和氧量有爆炸危险的煤粉浓度和氧量3.3.7 等离子点火与防爆提高点火的稳定性、可靠性并尽可能提高点火期间的燃尽率；改进系统配套，使系统提供的点火参数更适合于点火的要求；配置监控装置（图像火检），一但灭火必须经过通风后才能重新启动点火.点火期间应设专人就地看火，不能点燃即应手动打闸等。三.设计思想和关键问题3.13.1 稳定、高效地点燃，确保启动过稳定、高效地点燃，确保启动过程的安全；程的安全；3.23.2确保原主燃烧器的基本性能不变，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使等离子燃烧器能满足正

37、常运行的要求；要求；3.3 3.3 以系统工程的观点来研究等离子以系统工程的观点来研究等离子点火技术；点火技术；3.4 3.4 有效地监控和保护。有效地监控和保护。3.43.4有效地监控和保护有效地监控和保护-等离子等离子点火装置与点火装置与DCSDCS、FSSSFSSS的接口设计的接口设计A)在DCS设计磨煤机“正常运行模式”与“等离子运行模式”，并可切换；B)“正常运行模式”运行时，F磨煤机维持原有的FSSS逻辑；C)“等离子运行模式”运行时，按等离子运行设置保护；D）等离子的控制可进入DCS也可独立设置控制盘。四.无油电厂的设想4.1.无油电厂的基本要求4.2无油电厂的关键环节4.3中间

38、仓储式系统的煤粉来源4.4直吹式系统的煤粉来源4.5小结4.1无油电厂的基本要求安全：符合最新防爆规程；点火启动安全（安全稳定地点燃，不爆燃、不发生二次燃烧、满足启动曲线的要求初始投入功率）正常运行安全（不影响正常燃烧组织）；输粉系统安全可靠.实用：任何工况下都能保证煤粉来源，各种运行工况下都能实行快速启动。系统简单，便于维护。可靠：点火装置的可靠性（100的备用、热备用）。4.2.无油电厂的关键环节点火装置的可靠：四年多的实践说明，等离子点火装置是可靠的；100的备用两台磨改造为等离子点火；辅助系统经常处于热备用满足快速启动。煤粉的来源。4.3中间仓储式系统的煤粉来源独立制粉:方案简介方案简

39、介：，设独立粉仓，以正压高浓度输送的方法将煤粉输送到各炉的小粉仓（或燃烧器）。优点优点：独立于原有制粉系统，便于标准化，便于推广；实现无油电厂可靠性高。缺点缺点：系统复杂造价高，对于在运电厂还必须有布置的可能。结论：对燃用无烟煤是必要的、对新建厂是可能的。4.3中间仓储式系统的煤粉来源隶属型制粉:方案方案：其中一台炉具有本炉制粉的条件：热风正常来自联络风道；全厂全停时以小油枪加热空气；能开式运行，冷炉制粉时发起经布袋除尘器排空。以正压输送的方式将煤粉输送到各炉的粉仓；接受煤粉的锅炉需设卸粉装置。特点特点：可以满足无油电厂的要求，全厂全停时可实现极少油点火。4.3直吹式系统粉源的几种途径送粉 集

40、中制粉 隶属型制粉送风 本炉制粉4.3直吹式系统粉源的几种途径 -送粉集中制粉:方案简介方案简介：集中制粉，以正压高浓度输送的方法将煤粉输送到各炉的小粉仓（或燃烧器）。优点优点：独立于原有制粉系统，便于标准化，便于推广；实现无油电厂可靠性高。缺点缺点：系统复杂造价高，对于在运电厂还必须有布置的可能。结论：对燃用无烟煤是必要的、对新建厂是可能的。4.3直吹式系统粉源的几种途径 -送粉隶属型制粉:方案方案：其中一台炉具有本炉制粉的条件：热风正常来自联络风道，全厂全停时以小油枪加热空气，启动本炉后再向其它锅炉送粉。以正压输送的方式将煤粉输送到各炉的点火燃烧器。特点特点：可以满足无油电厂的要求，全厂全

41、停时可实现极少油点火,系统较复杂。4.3直吹式系统粉源的几种途径 -送风方案:每台炉都具有本炉制粉的条件；热风来自联络风道(或蒸汽加热器)；其中一台增设小油枪加热空气,以备全厂全停时,冷炉制粉之用。特点：送风不送粉系统简单，运行安全；全厂全停时也可实现其中一台炉极少油点火。四.无油电厂的设想 4.5小结 目前的技术水平，只要不是600MW及以上的墙式燃烧锅炉，实现无油电厂都是可能的。以解决热风来源为核心的冷炉制粉技术是成熟的，热风可以来自联络风道或加热器。只要全厂由一台磨煤机设有小油枪热风加热器，实现无油电厂就是可能的。以正压浓相输送的技术为基础的邻炉来粉也是成熟的，只要系统设计合理并辅以必要

42、的运行措施，系统的防爆是可以解决的。只有在全厂全停的情况下，才需极少的燃油（600MW机组约8吨）加热空气，冷炉制粉进行点火启动。因此，不用设固定油库。在燃用贫煤、无烟煤的情况下，宜考虑集中制粉的方案。结束语 社会在进步，技术在发展，等离子点社会在进步，技术在发展，等离子点火技术已经取得了较好的的成绩。火技术已经取得了较好的的成绩。作为一个锅炉工作者，我殷切地盼作为一个锅炉工作者，我殷切地盼望，烟台龙源公司在设计、调试、望，烟台龙源公司在设计、调试、运行单位的支持下还将取得更好的运行单位的支持下还将取得更好的成绩；在不久的将来等离子点火无成绩；在不久的将来等离子点火无油电厂，就会诞生，等离子点火迟油电厂，就会诞生，等离子点火迟早会列入大火规的要求范围早会列入大火规的要求范围。所谈感受仅为抛砖引玉