《等离子点火系统》PPT课件

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1、等离子点火系统王丽娜主要内容一.概述二.等离子点火系统组成及工作原理1基本原理2等离子燃烧器点火原理3等离子燃烧器燃烧机理三.等离子点火系统的投入投入及注意事项四.等离子点火的保护逻辑五.其它问题大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核，为了减少重油（天然气）的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等而等离子煤粉点火装置，采用直流空气等离子体作为点火源，实现了锅

2、炉的冷态启动不用一滴油的无油点火。一、概述等离子点火燃烧器的优点：1）经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的15%～20%；2）环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境；3）高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧；4）简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；5）安全：取消炉前燃油

3、系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故二、等离子点火的系统构成等离子发生器、等离子燃烧器、直流电源柜、图像火检探头、控制部分、辅助部分。等离子点火系统组成有：1、等离子发生器：等离子发生器是利用直流电在介质气体中接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体的设备。2、等离子燃烧器：稳定、高效地组织煤粉燃烧。3、直流电源柜：将低压交流电源转换为等离子发生器所需的直流电源。4、图像火检探头：监视等离子燃烧器的燃烧状况。5、控制部分：监测并操作系统的运行。基本原理1、等离子体2、等离子发生器点火原理3、等离子点火的工作原理1、等离子体等离子体被定义为除固、液、气三态之外

4、的第四态物质存在形式，对外为中性，而在等离子体内含有大量阴阳离子，形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的局部高温区。2、等离子燃烧器点火原理利用直流电流（280---350A）在介质气压0.01-0.03Mpa的条件下接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧

5、所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高20%～80%的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低挥发份煤粉强化燃烧有特别的意义。发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或非金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2

6、000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极前进同阳极接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105～106W/cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。3、等离子燃烧器燃烧机理根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理，使系统的风粉浓度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。提高燃烧效率。在建

7、立一级点火燃烧过程中我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区，5000℃的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理化学过程使煤粉原挥发份的含量提高了80%，其点火延迟时间不大于1秒。第一区：点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的成败，在设计上该燃烧器出力约为500～800kg/h，其喷口温度不低于1200℃。另外加设了第一级气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动及挂焦，同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。第二区为混合燃烧区：在该区内一般采用“浓点