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1、鍋爐等離子點(diǎn)火燃燒器調(diào)試與應(yīng)用 摘要：針對(duì)國電費(fèi)縣電廠采用的煙臺(tái)龍?jiān)吹入x子點(diǎn)火裝置，通過書面理論研究和現(xiàn)場安裝、調(diào)試、運(yùn)行實(shí)踐相結(jié)合的方式，分析了等離子點(diǎn)火裝置的原理及構(gòu)造，研究了等離子點(diǎn)火裝置在實(shí)際應(yīng)用中的啟動(dòng)、停運(yùn)過程及故障分析處理方法，并對(duì)此技術(shù)在節(jié)能降耗方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了討論，為以后火電機(jī)組等離子點(diǎn)火裝置的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)提供一個(gè)可以借鑒的范例。 關(guān)鍵詞：等離子；節(jié)能降耗；發(fā)展趨勢(shì)；范例 1緒論 1.1本課題的研究背景及意義 近年來，石油短缺正成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要瓶頸。按照科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求，節(jié)約用油已經(jīng)成為各行業(yè)緊迫和
2、長期的任務(wù)。從我國石油供需情況看，工業(yè)用油約占石油消費(fèi)量的一半，其中燃料油占工業(yè)用油的35%左右。因此，解決好發(fā)電企業(yè)燃料油的節(jié)約和替代，是緩解我國石油消費(fèi)過快增長的有效途徑之一?！ ?jù)了解，以往火電廠發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)點(diǎn)火都是采用燃燒柴油或重油的方法。1臺(tái)60萬千瓦機(jī)組，調(diào)試啟動(dòng)一次就要消耗燃油6000-8000噸。而等離子點(diǎn)火技術(shù)可以直接采用煤粉點(diǎn)火，不僅節(jié)約了極其寶貴的石油資源，而且由于煤炭與石油的價(jià)差，還可以為電廠節(jié)約80-90%的點(diǎn)火成本?！ ∧壳霸摷夹g(shù)已經(jīng)處于大規(guī)模商用水平。有關(guān)專家指出，我國目前裝機(jī)容量5億千瓦，其中70%是火電。如果現(xiàn)有火電機(jī)組全部改造為等離
3、子點(diǎn)火，每年可以節(jié)約燃油600萬噸以上，可以為電廠節(jié)約發(fā)電成本300億元，等于為國家節(jié)約了一座中型油田的原油。 為解決我國電力企業(yè)能耗較高、工業(yè)用電利用效率偏低的問題，提升電力行業(yè)節(jié)能潛力，按照節(jié)能中長期規(guī)劃，我國將推廣應(yīng)用等離子微油點(diǎn)火技術(shù)，整體提高我國電力工業(yè)的資源利用效率。 1.2本課題的主要研究內(nèi)容及其研究方法 等離子點(diǎn)火及穩(wěn)燃技術(shù)是通過電離空氣迅速點(diǎn)燃煤粉，在等離子燃燒器內(nèi)著火后噴入爐膛，從而代替油槍實(shí)現(xiàn)鍋爐點(diǎn)火和穩(wěn)燃。 費(fèi)縣電廠660MW鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司引進(jìn)英國三井巴布科克能源公司技術(shù)生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行燃煤直流鍋爐，鍋爐型號(hào)為H
4、G1913/25.4/571/569―YM3，采用П型布置，螺旋水冷壁、單爐膛、低Nox軸向旋流燃燒器，前后墻對(duì)沖燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)。 燃燒系統(tǒng)配有30只低Nox軸向旋流煤粉燃燒器，分三層前、后墻對(duì)沖布置。為了降低鍋爐啟動(dòng)及低負(fù)荷助燃用油，鍋爐前墻下層B制粉系統(tǒng)使用了煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)有限公司開發(fā)研制的等離子煤粉點(diǎn)火及穩(wěn)燃系統(tǒng)，同時(shí)用作點(diǎn)火燃燒器和主燃燒器?！ ”疚膶⒁詿熍_(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司生產(chǎn)的等離子點(diǎn)火裝置在費(fèi)縣電廠660MW鍋爐的安裝、調(diào)試、試運(yùn)行過程為依據(jù)，對(duì)等離子技術(shù)在火電廠中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分
5、析研究?！ ?等離子點(diǎn)火裝置的原理及組成 2.1等離子點(diǎn)火機(jī)理 該裝置利用直流電流（大于200A）在介質(zhì)氣壓大于0.1Mpa的條件下接觸引弧，并在強(qiáng)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，并使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒，由于反應(yīng)是在氣向中進(jìn)行，使混合物組分的粒級(jí)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，除此之外，等離子體對(duì)于煤粉的作用，可比通常情況下
6、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(duì)于點(diǎn)燃貧煤強(qiáng)化燃燒有特別的意義?！ ?.2等離子發(fā)生器工作原理 圖2-1等離子發(fā)生器工作原理圖 該發(fā)生器為磁穩(wěn)空氣載體等離子發(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。其發(fā)火原理為：首先設(shè)定輸出電流，當(dāng)陰極3前進(jìn)同陽極2接觸后，整個(gè)系統(tǒng)具有抗短路的能力且電流恒定不變，當(dāng)陰極緩緩離開陽極
7、時(shí)，電弧在線圈磁力的作用下拉出噴管外部。具有0.15Mpa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(dá)105～106W/cm2，為點(diǎn)燃不同的煤種創(chuàng)造了良好的條件?！ ?.3等離子燃燒機(jī)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(fēng)速相匹配的原則設(shè)計(jì)了多級(jí)燃燒器。它的意義在于應(yīng)用多級(jí)放大的原理，使系統(tǒng)的風(fēng)粉濃度、氣流速度處于一個(gè)十分有利于點(diǎn)火的工況條件，從而完成一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的點(diǎn)火、燃燒過程。實(shí)驗(yàn)證明運(yùn)用這一原理及設(shè)計(jì)方法使單個(gè)燃燒器的出力可以從2T/H擴(kuò)達(dá)到10T/H。在建立一級(jí)點(diǎn)火燃燒過程中我們采用了將經(jīng)過濃縮的煤粉垂直送入
