《等離子點火系統(tǒng)》PPT課件

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1、等離子點火系統(tǒng)王麗娜主要內(nèi)容一.概述二.等離子點火系統(tǒng)組成及工作原理1基本原理2等離子燃燒器點火原理3等離子燃燒器燃燒機理三.等離子點火系統(tǒng)的投入投入及注意事項四.等離子點火的保護邏輯五.其它問題大型工業(yè)煤粉鍋爐的點火和穩(wěn)燃傳統(tǒng)上都是采用燃燒重油或天然氣等稀有燃料來實現(xiàn)的，近年來，隨著世界性的能源緊張，原油價格不斷上漲，火力發(fā)電燃油愈來愈受到限制。因此鍋爐點火和穩(wěn)燃用油被做為一項重要的指標來考核，為了減少重油（天然氣）的耗量，傳統(tǒng)的做法是提高煤粉的磨細度，提高風粉混合物和二次風的預(yù)熱溫度，采用預(yù)燃室燃燒器，選用小油槍點火等等而等離子煤粉點火裝置

2、，采用直流空氣等離子體作為點火源，實現(xiàn)了鍋爐的冷態(tài)啟動不用一滴油的無油點火。一、概述等離子點火燃燒器的優(yōu)點：1）經(jīng)濟：采用等離子點火運行和技術(shù)維護費僅是使用重油點火時費用的15%～20%；2）環(huán)保：由于點火時不燃用油品，電除塵裝置可以在點火初期投入，因此，減少了點火初期排放大量煙塵對環(huán)境的污染；另外，電廠采用單一燃料后，減少了油品的運輸和儲存環(huán)節(jié)，亦改善了電廠的環(huán)境；3）高效：等離子體內(nèi)含有大量化學(xué)活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子團（OH、H2、O2）、離子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和電子等，可加速熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，促進燃料完全燃燒

3、；4）簡單：電廠可以單一燃料運行，簡化了系統(tǒng)，簡化了運行方式；5）安全：取消爐前燃油系統(tǒng)，也自然避免了經(jīng)常由于燃油系統(tǒng)造成的各種事故二、等離子點火的系統(tǒng)構(gòu)成等離子發(fā)生器、等離子燃燒器、直流電源柜、圖像火檢探頭、控制部分、輔助部分。等離子點火系統(tǒng)組成有：1、等離子發(fā)生器：等離子發(fā)生器是利用直流電在介質(zhì)氣體中接觸引弧，并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體的設(shè)備。2、等離子燃燒器：穩(wěn)定、高效地組織煤粉燃燒。3、直流電源柜：將低壓交流電源轉(zhuǎn)換為等離子發(fā)生器所需的直流電源。4、圖像火檢探頭：監(jiān)視等離子燃燒器的燃燒狀況。5、控制部分：監(jiān)測并操作系

4、統(tǒng)的運行?；驹?、等離子體2、等離子發(fā)生器點火原理3、等離子點火的工作原理1、等離子體等離子體被定義為除固、液、氣三態(tài)之外的第四態(tài)物質(zhì)存在形式，對外為中性，而在等離子體內(nèi)含有大量陰陽離子，形成溫度T＞5000K的，溫度梯度極大的局部高溫區(qū)。2、等離子燃燒器點火原理利用直流電流（280---350A）在介質(zhì)氣壓0.01-0.03Mpa的條件下接觸引弧，并在強磁場下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體，該等離子體在燃燒器的一次燃燒筒中形成T＞5000K的梯度極大的局部高溫區(qū)，煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用，并在10-3秒內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物，

5、并使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣相中進行，使混合物組分的粒級發(fā)生了變化。因而使煤粉的燃燒速度加快，也有助于加速煤粉的燃燒，這樣就大大地減少促使煤粉燃燒所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）等離子體內(nèi)含有大量化學(xué)活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子團（OH、H2、O2）、離子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和電子等，可加速熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，促進燃料完全燃燒，除此之外，等離子體對于煤粉的作用，可比通常情況下提高20%～80%的揮發(fā)份，即等離子體有再造揮發(fā)份的效應(yīng)，這對于點燃低揮發(fā)份煤粉強化燃燒有特別的意義。發(fā)生器為磁穩(wěn)空氣載體等

6、離子發(fā)生器，它由線圈、陰極、陽極組成。其中陰極材料采用高導(dǎo)電率的金屬材料或非金屬材料制成。陽極由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的金屬材料制成，它們均采用水冷方式，以承受電弧高溫沖擊。線圈在高溫250℃情況下具有抗2000V的直流電壓擊穿能力，電源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理為：首先設(shè)定輸出電流，當陰極前進同陽極接觸后，整個系統(tǒng)具有抗短路的能力且電流恒定不變，當陰極緩緩離開陽極時，電弧在線圈磁力的作用下拉出噴管外部。一定壓力的空氣在電弧的作用下，被電離為高溫等離子體，其能量密度高達105～106W/cm2，為點燃不同的煤種創(chuàng)造了良好的條件。

7、3、等離子燃燒器燃燒機理根據(jù)高溫等離子體有限能量不可能同無限的煤粉量及風速相匹配的原則設(shè)計了多級燃燒器。它的意義在于應(yīng)用多級放大的原理，使系統(tǒng)的風粉濃度、氣流速度處于一個十分有利于點火的工況條件，從而完成一個持續(xù)穩(wěn)定的點火、燃燒過程。提高燃燒效率。在建立一級點火燃燒過程中我們采用了將經(jīng)過濃縮的煤粉垂直送入等離子火炬中心區(qū)，5000℃的高溫等離子體同濃煤粉的匯合及所伴隨的物理化學(xué)過程使煤粉原揮發(fā)份的含量提高了80%，其點火延遲時間不大于1秒。第一區(qū)：點火燃燒器的性能決定了整個燃燒器運行的成敗，在設(shè)計上該燃燒器出力約為500～800kg/h，其噴口

8、溫度不低于1200℃。另外加設(shè)了第一級氣膜冷卻技術(shù)避免了煤粉的貼壁流動及掛焦，同時又解決了燃燒器的燒蝕問題。第二區(qū)為混合燃燒區(qū)：在該區(qū)內(nèi)一般采用“濃點