等離子點火與微油點火的應用.doc

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1、等離子點火與微油點火的應用一、等離子點火與微油點火的工作原理1、等離子的點火原理是：利用直流電流在等離子載體空氣中接觸引弧，并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體，該等離子體在專門設(shè)計的燃燒器的中心燃燒筒中形成溫度T＞5000K的，溫度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，使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反應是在氣相中進行，使混合物組分的粒級和成分發(fā)生變化，有助于加速煤粉的燃燒，大大地減少點燃煤粉所需要的引燃能量。這樣就可以用很低的能量點燃部分煤粉。然后，以內(nèi)燃，逐級放

2、大的方式，將整個燃燒器點燃，實現(xiàn)用等離子弧直接點火的目的。2、氣化微油點火燃燒器的工作原理是：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時用燃燒產(chǎn)生的熱量對燃料進行初期加熱，擴容，后期加熱，在極短的時間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化燃燒后的火焰剛性極強、其傳播速度極快超過聲速、火焰呈完全透明狀（根部為藍色，中間及尾部為透明白色），火焰中心溫度高達1500～2000℃。微油氣化油槍燃燒形成的高溫火焰，使進入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎，并

3、釋放出大量的揮發(fā)份迅速著火燃燒，然后由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點燃稀相煤粉，實現(xiàn)了煤粉的分級燃燒，燃燒能量逐級放大，達到點火并加速煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。滿足了鍋爐啟、停及低負荷穩(wěn)燃的需求。二、等離子點火與微油點火的系統(tǒng)組成1、等離子點火系統(tǒng)主要有：等離子體點火燃燒器、等離子體發(fā)生器、等離子體電源及控制系統(tǒng)、冷爐制粉系統(tǒng)、風粉在線檢測系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及火焰檢測等系統(tǒng)構(gòu)成。等離子燃燒器改造一般布置在下層原主燃燒器位置，將該下層燃燒器一部或全部改造為等離子燃燒器，600MW以下的鍋爐

4、，一般每臺爐設(shè)2～6臺等離子燃燒器，800MW以上鍋爐一般設(shè)8臺等離子燃燒器。2、氣化微油點火燃燒器一般安裝在最下層的一層或二層主燃燒器位置，安裝數(shù)量與等離子基本相同。系統(tǒng)構(gòu)成：由燃油系統(tǒng)、送粉系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等部分組成。燃油系統(tǒng)由燃油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、高壓風系統(tǒng)及氣化小油槍等組成?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)機組控制系統(tǒng)不同而采取不同方式，主要有就地手動控制與遠程保護、PLC控制與FSSS聯(lián)合保護、DCS控制與BMS（或FSSS）保護等幾種。輔助系統(tǒng)包括一次風速在線監(jiān)測、燃燒器壁溫監(jiān)測、圖象火焰監(jiān)測、二次風等系統(tǒng)構(gòu)成。三、煤種適應性1、從實際使用

5、情況看，等離子對煤質(zhì)穩(wěn)定性的要求較高，主要是因為不同的煤質(zhì)穩(wěn)定點燃所需的點火能量不同，等離子技術(shù)的點火輸入功率一般為110kW左右（約10kg油的發(fā)熱量），容量增加時電氣設(shè)備也要相應增加，較為困難，因此輸入功率的提高受到一定的限制。等離子點火技術(shù)對于Aar≤35％的煙煤，可以做到無油點火；對于Aar＝35～45％的煙煤，可以做到節(jié)油點火；對于，Var≤19％的煙煤等離子點火已經(jīng)較難適應。對于Mt≤25％，Aar≤30％的褐煤，可以實現(xiàn)無油點火，對于Mt≤28％，Aar≤14％的褐煤,可以實現(xiàn)節(jié)油點火。對于Mt=40～42%的褐煤，目前點火困難

6、，需用大油槍伴燒。對于貧煤，等離子點火技術(shù)僅在50MW機組上有運行業(yè)績。對于無煙煤，國內(nèi)等離子點火尚無業(yè)績。2、氣化小油槍點火技術(shù)實際是借鑒了等離子點火的系統(tǒng)工程技術(shù)，只是將等離子發(fā)生器換為了氣化油槍，同時又可適當調(diào)節(jié)和增加功率。因此，對于煤種的適應性好于等離子點火技術(shù)。它可以適應于所有煙煤，但是對于Var≤19％的煙煤小油槍的出力將提高到150kg/h以上。對于貧煤和無煙煤，小油槍要完全借鑒等離子點火的技術(shù)就有較大困難。因為等離子弧不消耗氧氣，小油槍點火必須消耗氧氣。對于煙煤，小油槍所需油量較小，煤油搶風的問題不突出，對于貧煤和無煙煤，小油

7、槍的油量需要達到150～300kg/h，煤油搶風造成無法將煤粉引燃的問題非常突出。為了解決煤油搶風的問題，目前通常的措施，是對小油槍配風。這又帶來流速遠高于火焰?zhèn)鞑ニ俣?，無法點燃的問題。同時燃燒器的阻力也上升到系統(tǒng)難于滿足要求的地步，以至于煤粉也難于送入燃燒器。四、冷爐點火冷爐點火方式有多種選擇：先點燃大油槍，待爐內(nèi)溫度升高，熱風溫度可以滿足制粉系統(tǒng)制粉后投入等離子或氣化小油槍點火，再撤出大油槍；利用鄰爐熱風制粉或在磨煤機入口加裝暖風器的方式，滿足點火初期制粉的需要，直接用等離子或氣化小油槍點火啟動；等離子和氣化小油槍標準化設(shè)計都配有冷爐制粉

8、系統(tǒng)，主要是在進行改造的燃燒器對應磨煤機的入口安裝暖風器，暖風器的設(shè)計既要保證在冷爐階段的制粉出力的要求，又不能對管道阻力造成較大影響，一些工程設(shè)計中安裝旁路以減小