等離子點(diǎn)火燃燒器講義課件.ppt

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1、等離子點(diǎn)火燃燒器講義陳紅第一章緒論第二章等離子燃燒器工作原理第三章等離子點(diǎn)火燃燒系統(tǒng)構(gòu)成第四章等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的安裝第五章等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的調(diào)試第六章等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的運(yùn)行第七章等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的維護(hù)第一章緒論大型工業(yè)煤粉鍋爐的點(diǎn)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(shí)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(diǎn)火和穩(wěn)燃用油被做為一項(xiàng)重要的指標(biāo)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(xì)度，提高風(fēng)粉混合物和二次風(fēng)的預(yù)熱溫度，采用預(yù)燃室燃燒器，選用小油槍點(diǎn)火等等，但是，這些方法已到了

2、盡頭，若要進(jìn)一步減少燃油到最終不用油，必須采用與傳統(tǒng)上完全不同的全新工藝，這種工藝應(yīng)既可保證提高燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性，又可以改善火電廠的生態(tài)條件——DLZ-200型等離子煤粉點(diǎn)火燃燒器，采用直流空氣等離子體做為點(diǎn)火源，可點(diǎn)燃揮發(fā)份較低的（10%）貧煤，實(shí)現(xiàn)鍋爐的冷態(tài)啟動而不用一滴油，是未來火力發(fā)電廠點(diǎn)火和穩(wěn)燃的首選設(shè)備，采用等離子點(diǎn)火燃燒器，點(diǎn)火和穩(wěn)燃與傳統(tǒng)的燃油相比有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：返回1)經(jīng)濟(jì)：采用等離子點(diǎn)火運(yùn)行和技術(shù)維護(hù)費(fèi)僅是使用重油點(diǎn)火時費(fèi)用的15%～20%，對于新建電廠，可以節(jié)約上千萬的初投資和試運(yùn)行費(fèi)用；2)環(huán)保：由于點(diǎn)火時不燃用油品，電除塵裝置

3、可以在點(diǎn)火初期投入，因此，減少了點(diǎn)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(yùn)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(tuán)（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(jìn)燃料完全燃燒；4)簡單：電廠可以單一燃料運(yùn)行，簡化了系統(tǒng)，簡化了運(yùn)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。結(jié)論：既然采用等離子技術(shù)點(diǎn)燃煤粉鍋爐經(jīng)濟(jì)、高效、簡單、安全、環(huán)保，有百利而無一害，當(dāng)然是燃煤鍋爐的首選設(shè)

4、備，是目前燃油系統(tǒng)改造的最佳替代產(chǎn)品。第二章等離子點(diǎn)火煤粉燃燒器工作原理2.1點(diǎn)火機(jī)理本裝置利用直流電流（280---350A）在介質(zhì)氣壓0.01-0.03Mpa的條件下接觸引弧，并在強(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)是在氣相中進(jìn)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

5、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(tuán)（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(jìn)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(diǎn)燃低揮發(fā)份煤粉強(qiáng)化燃燒有特別的意義。2.2等離子發(fā)生器工作原理圖本發(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

6、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(dāng)陰極3前進(jìn)同陽極2接觸后，整個系統(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(dá)105～106W/cm2，為點(diǎn)燃不同的煤種創(chuàng)造了良好的條件。2.3燃燒機(jī)理等離子燃燒器燃燒機(jī)理圖根據(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(fēng)粉濃度、

7、氣流速度處于一個十分有利于點(diǎn)火的工況條件，從而完成一個持續(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)計方法使單個燃燒器的出力可以從2T/H擴(kuò)達(dá)到10T/H。在建立一級點(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等離子火炬中心區(qū)，10000℃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(diǎn)火延遲時間不大于1秒。點(diǎn)火燃燒器的性能決定了整個燃燒器運(yùn)行的成敗，在設(shè)計上該燃燒器出力約為500～800kg/h，其噴口溫度不低于1200℃。另外我們加設(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

8、燒蝕問題。該區(qū)稱為第一區(qū)。第二區(qū)為混合燃燒區(qū)，在該區(qū)內(nèi)一般采用“濃點(diǎn)濃”的原則，環(huán)形濃淡燃燒器