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1、2011201120112011年年年年5 5 5 5月月月月 目录1.1.公司简介公司简介2.2.等离子体点火技术原理等离子体点火技术原理3.3.等离子体点火技术工程应用等离子体点火技术工程应用4.4.相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践5.5.无燃油燃煤电厂无燃油燃煤电厂6.6.效益分析效益分析节能节能环保环保 控制系统控制系统工程服务工程服务可再生能源可再生能源北京北京北京北京上海上海上海上海深圳深圳深圳深圳沈阳沈阳沈阳沈阳武汉武汉武汉武汉成都成都成都成都西安西安西安西安呼和浩特呼和浩特呼和浩特呼和浩特哈尔滨哈尔滨哈尔滨哈尔滨乌鲁木齐乌鲁木齐乌鲁木齐乌鲁木齐兰州兰州兰州兰州郑州郑
2、州郑州郑州济南济南济南济南中国国电中国国电国电科环国电科环总装机容量95310MWe烟台龙源烟台龙源其他13个公司总资产RMB 5224亿13个分公司公司简介公司简介 主要从事煤粉燃烧领域技主要从事煤粉燃烧领域技术术的的研究开发，设计制造研究开发，设计制造及工程服务及工程服务等业务。等业务。等离子点火稳燃等离子点火稳燃技术技术低低NOxNOx燃烧技术燃烧技术余热利用技术余热利用技术锅炉综合改造锅炉综合改造 国家科技进步二等奖国家科技进步二等奖中国电力科技技术一等奖中国电力科技技术一等奖公司简介2008 年年“煤粉锅炉等离子点火及稳煤粉锅炉等离子点火及稳燃技术燃技术”获得获得世界产权组织世界产权
3、组织中国知识产权局中国知识产权局颁发的颁发的“中国专利金奖中国专利金奖”公司简介等离子体点火技术原理等离子体点火技术原理技术原理8等离子体是物质除了固态、液态、气态的第四种形态。它对外呈中性，内部有很多活跃的阴、阳离子。它的温度可以高达4000K以上。当载体空气通过电弧时就产生了等离子体。技术原理9 启动阶段：稳定、高效的点火系统保证锅炉启动过程。正常运行阶段：保持原来的燃烧器正常工作。低负荷运行阶段：可在较低负荷下稳定锅炉的燃烧技术原理10直流电源控制柜直流电源控制柜图像火检探头图像火检探头火检监控电视火检监控电视控制系統控制系統冷却水冷却水压缩空气压缩空气200kVA一次风和煤粉一次风和煤
4、粉等离子体点火技术的工程应用等离子体点火技术的工程应用工程应用12u截止目前煤粉锅炉等离子体点火技术已在国内560台机组上成功应用，装机容量超过2.4亿千瓦。u采用等离子体点火技术的1000MW机组有25台，600MW机组227台，300MW机组214台，200MW及以下机组94台。工程应用13u冷炉制粉系统u燃烧器的布置u控制系统u电气系统u载体风系统u冷却水系统工程应用14中储式制粉系统中储式制粉系统：使用粉仓中的煤粉或者邻炉来粉直吹式制粉系统直吹式制粉系统：使用冷风蒸汽加热器工程应用15原制粉系統原制粉系統热热一次一次风风蒸汽蒸汽冷凝水冷凝水磨煤机冷风蒸汽加热器配有冷配有冷风风蒸汽加蒸汽
5、加热热器的制粉器的制粉系系统统一次风管煤粉分离器&分配器中储式制粉系統：使用粉仓中的煤粉或者邻炉来粉直吹式制粉系統：使用冷风蒸汽加热器工程应用16工程应用17磨煤机&分离器二次风箱等离子体燃烧器一次风管等离子体燃烧器二次风箱磨煤机&分离器一次风管工程应用18工程应用19工程应用20PLC直流电源控制柜直流电源控制柜触控式屏幕触控式屏幕DCS风机控制柜风机控制柜水泵控制柜水泵控制柜燃烧器壁温燃烧器壁温独立控制系统可以与DCS连接，成为DCS系统的一部分工程应用21 1.在FSSS中设计A磨煤机“正常运行”与“等离子运行”两种运行模式，并可相互切换，实现磨煤机FSSS逻辑切换功能2.“正常运行模式
6、”运行时，A磨煤机维持原有的FSSS逻辑3.“等离子运行模式”运行时：A磨FSSS启动条件中增加4台等离子发生器运行正常 任一只等离子发生器断弧，联锁关该燃烧器对应的磨出口门 任意2只等离子装置工作故障，联锁停A磨煤机4.A磨煤机跳闸，联锁等离子发生器跳闸5.锅炉MFT时，等离子发生器跳闸，并禁启工程应用22工程应用23相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践型型 號號煤種範圍煤種範圍備註備註DLZ-功率（功率（kW）長度長度（mm）200-230Var22%Mar15%Aar35%MA：双双（多）（多）級級进载体空气进载体空气DA：双阳极双阳极OA：载体载体-500
7、-800-1200MA-200-230Var18%Mar15%Aar45%-500-800-1200300-230Var15%、Mar25%、Aar30%或或Var15%、Mar40%、Aar17%-500-800-1200DA-300无线圈，用于多晶无线圈，用于多晶矽工程矽工程OA-*300-230Var9%Mar15%Aar40%-500-800-1200*该发生器为烟台龙源最新研制，所列资料为实验室资料该发生器为烟台龙源最新研制，所列资料为实验室资料相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践锅炉冷态启动曲线锅炉冷态启动曲线锅炉温态启动曲线锅炉温态启动曲线相关技术问题及运行实践相关技术问
8、题及运行实践相关技术问题及运行实践等离子启动等离子启动相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践1.理论上，在投用等离子体发生器稳燃的情况下，锅炉可以在任何负荷下稳定燃烧。2.一般机组的最低稳燃负荷为35%BMCR，继续降低负荷还会出现水动力问题和蒸汽温度过低的问题。等离子体点火系统对解决上述问题都更有优势。1.内蒙古某2330MW机组，2008年2010年，#1、2机组滑参数停机共计13次，汽轮机中压内缸高点金属壁温通常降至300以下，2009年4月21日#1机组滑停，缸温最低降至274，给检修预留了充足时间。2.天津某600MW机组，2003年采用等离子体点火装置进行机组滑停试验，汽轮机
9、调节级金属壁温降至261。相关技术问题及运行实践改进之前改进之前改进之后改进之后u以前阴极设计寿命50小时，实际工程累计使用寿命一般为20-100小时；u使用寿命不均等，原因不详；u使用前无法检验预知。u对材料成分和制造工艺进行许多改进；u产品随机抽样寿命达到297306小时的实验室水平；u实际工程中，产品的保证寿命达到100小时。相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践改进之前改进之前改进之后改进之后u阳极的平均使用寿命在200-500小时左右；u阳极易污染，造成启弧困难。u开发了L2C4阳极，稳定性、可靠性大幅度提高，点火能力增强；u实验室累计寿命可达1000小时，正常使用条件下保证5
10、00小时；u更换作业简单，基本不需要维护。相关技术问题及运行实践点火能力提高点火能力提高I、II代系统代系统III代系统代系统煤质适应范围煤质适应范围较好烟煤和褐煤较好烟煤和褐煤烟煤、褐煤、贫煤烟煤、褐煤、贫煤煤粉燃尽率煤粉燃尽率70%90%90%以上以上相关技术问题及运行实践名称No.3 boilerNo.4 Boiler设计效率94.1094.10保证效率93.0093.00试验煤种准格尔煤准格尔煤试验时间2002.06.21.2002.12.18.第一次测试93.9594.55第二次测试94.0494.59平均值94.0094.57表1：大唐盘山600MW机组3、4号锅炉热效率试验比较摘
11、自摘自大唐大唐盘山发电厂盘山发电厂3 3、4 4号锅炉性能试验报告号锅炉性能试验报告相关技术问题及运行实践项目工况1工况2工况3投入磨煤机A B C D E FA B C D EFA B C DE F保证值93.5093.5093.50测试时间2006.04.02.2006.04.04.2006.04.04.现场测试效率93.8694.3894.06修正后锅炉效率 93.7394.2293.88摘自摘自华能汕头发电厂华能汕头发电厂3 3号锅炉性能试验报告号锅炉性能试验报告 BMCR工況，NOx排放平均值300mg/m3，低於保證值400mg/m3。表2：华能汕头3号600MW机组锅炉效率测试结
12、果比较相关技术问题及运行实践摘自摘自康平发电厂康平发电厂1 1、2 2号锅炉性能试验报告号锅炉性能试验报告表3：辽宁康平电厂600MW机组性能测试結果比较测试项测试项目目1号号锅锅炉炉2号号锅锅炉炉实测值实测值保保证值证值实测值实测值保保证值证值锅锅炉炉热热效率效率93.63%92.7%93.85%92.7%NOx排放排放值值355.23 mg/Nm3400mg/Nm3360.82 mg/Nm3400mg/Nm3等离子体等离子体发发生生器停运器停运时锅时锅炉炉最低最低稳稳燃燃负负荷荷566.16t/h30%B-MCR（570t/h）567.3630%B-MCR（570t/h）美国多燃烧器锅炉炉
13、膛防外爆内爆标准NFPA85：“除非每个主燃烧器都装有火焰监视器，否则禁止使用第三类特殊点火器。”我国电站煤粉锅炉炉膛防爆规程DL/T4352004,3.2.5 C：“每个燃烧器煤粉喷口应配有点火器。如果某些不单独运行的燃烧器煤粉喷口，其相邻运行的燃烧器煤粉喷口能提供可靠的点火源时，可不设点火器。”相关技术问题及运行实践相关技术问题及运行实践1.保护的正常投入2.煤粉稳定高效的点燃3.图像火检监视装置4.断弧工况的措施5.壁温测量系统在线装置投入6.升负荷速率的控制无燃油燃煤电厂无燃油燃煤电厂无燃油燃煤电厂u传统的燃煤发电厂都设计有燃油点火系统，安装了等离子体点火系统后可以实现无燃油运行，即主
14、要采用等离子体点火系统实现锅炉的点火和稳燃，原设计的燃油点火系统作为等离子体点火系统的备用和补充。u无燃油燃煤电厂则是取消了燃油点火系统，完全采用等离子体点火系统实现锅炉点火和稳燃。由于没有燃油系统作为备用，对等离子体点火系统的设备性能、系统配置方案和运行维护管理都提出了更高的要求。u在国电集团企业标准无燃油燃煤发电厂等离子体点火及稳燃系统的设计、调试与运行导则中规定：无燃油燃煤发电厂是指：采用等离子体点火及稳燃系统，不设燃油系统的燃煤电厂。无燃油燃煤电厂无燃油燃煤电厂项项目目符号符号单位单位设计煤种设计煤种校核煤种校核煤种实际煤种实际煤种收到基低位收到基低位发热量发热量Q Qnet,arne
15、t,arkJ/kgkJ/kg19440194401750017500162001620017000干燥无灰基挥发分干燥无灰基挥发分V Vdafdaf%34.334.337.237.2242431收到基灰分收到基灰分A Aarar%12.712.713.2913.299 917收到基碳收到基碳C Carar%53.653.648.548.5383841.2收到基氢收到基氢H Harar%3.33.32.942.941.41.43.92全水分全水分M Mt,art,ar%19.819.822.922.9262628哈氏可哈氏可磨系数磨系数HGIHGI%828284848484u国电内蒙古东胜热电厂
16、2330MW空冷供热机组分別于2008年1月24日和6月28日投产发电。无燃油燃煤电厂u三年来累计启动27次，低负荷稳燃67次（负荷低于120MW）；滑参数停机13次；机组跳闸、锅炉灭火后恢复3次。年度年度机组机组机组启动机组启动次数次数累计时间累计时间（小时）小时）低负荷稳燃低负荷稳燃次数次数累计时间累计时间（小时）（小时）20082008年年#1#14 4282811114444#2#22 214147 7282820092009年年#1#15 5353517176868#2#24 428282121848420102010年年#1#15 535356 62424#2#27 749495
17、52020合计合计27271891896767268268总计总计457457（小时）（小时）无燃油燃煤电厂u1、2号机组分别于号机组分别于2008年年12月月10日、日、2009年年8月月15日通过了日通过了“168小时小时”试试运行，投入商业运行。运行，投入商业运行。无燃油燃煤电厂名名 称称符号符号单单位位设计设计煤种煤种 校核煤种校核煤种1 校核煤种校核煤种2元素分析元素分析收到基碳份收到基碳份Car%39.4941.8537.06收到基收到基氢氢份份Har%2.762.862.21收到基氧份收到基氧份Oar%7.83118.348.43收到基氮份收到基氮份Nar%0.820.721.0
18、9收到基硫份收到基硫份Sar%0.911.230.73工工业业分析分析收到基灰份收到基灰份%34.9730.1036.82收到基水份收到基水份Mt%13.2214.9013.66空气干燥基水份空气干燥基水份Mad%4.85.8610.90干燥无灰基干燥无灰基挥发挥发份份Vdaf%43.7444.7445.36收到基低位收到基低位发热发热量量Qnet.arkJ/kg153001614014110哈氏可磨系数哈氏可磨系数HGI/7574u入厂煤中经常入厂煤中经常出现灰分高于出现灰分高于55%，发热量，发热量10MJ/kg左右左右的劣质煤，有的劣质煤，有时还需要掺烧时还需要掺烧一部分褐煤。一部分褐煤
19、。无燃油燃煤电厂u康平电厂两台机组正式投产至2010年底已连续运行16个月u在此期间，1号炉正常启停14次，非计划启停2次u2号炉正常启停13次，非计划启停2次。u等离子体点火设備均能够正常投入，点火效果良好，保证了康平电厂的安全运行。无燃油燃煤电厂国电内蒙古东胜电厂国电内蒙古东胜电厂国网能源阜康电厂国网能源阜康电厂宁夏发电集团六盘山电厂宁夏发电集团六盘山电厂吉林龙华延吉电厂吉林龙华延吉电厂吉林江南电厂吉林江南电厂陕西德源府谷能源有限公司陕西德源府谷能源有限公司新疆哈密大南湖电厂新疆哈密大南湖电厂天津北塘热电厂天津北塘热电厂截至截至20112011年年3 3月，国内已建成月，国内已建成的无燃油
20、电厂的无燃油电厂8 8座，还有十余座，还有十余座正在建设中。座正在建设中。无燃油燃煤电厂效益分析效益分析效益分析u烟台龙源公司联合各相关电厂、设计及调试等单位编写了电力行业标准等离子体点火系统设计与运行导则，并于2010年由国家能源局颁布实施。u中国国电于2010年印发无燃油燃煤发电厂等离子体点火及稳燃系统的设计、调试与运行导则，用于规范集团内无燃油电厂的建设。推动了相关标准的制定工作推动了相关标准的制定工作效益分析结束语等离子体煤粉等离子体煤粉点火点火及稳燃技术实现以煤代及稳燃技术实现以煤代油，符合国家能源产业政策，于国有利；油，符合国家能源产业政策，于国有利；节省的节省的效益效益留在了企业，对企业有利；留在了企业，对企业有利；不与民争油，于民有利。不与民争油，于民有利。谢谢！谢谢！56