等离子点火与微油点火的应用.doc

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1、等离子点火与微油点火的应用一、等离子点火与微油点火的工作原理1、等离子的点火原理是：利用直流电流在等离子载体空气中接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T＞5000K的，温度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，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和成分发生变化，有助于加速煤粉的燃烧，大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。这样就可以用很低的能量点燃部分煤粉。然后，以内燃，逐级放

2、大的方式，将整个燃烧器点燃，实现用等离子弧直接点火的目的。2、气化微油点火燃烧器的工作原理是：先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热，扩容，后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。气化燃烧后的火焰刚性极强、其传播速度极快超过声速、火焰呈完全透明状（根部为蓝色，中间及尾部为透明白色），火焰中心温度高达1500～2000℃。微油气化油枪燃烧形成的高温火焰，使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并

3、释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。二、等离子点火与微油点火的系统组成1、等离子点火系统主要有：等离子体点火燃烧器、等离子体发生器、等离子体电源及控制系统、冷炉制粉系统、风粉在线检测系统、压缩空气系统、循环冷却水系统以及火焰检测等系统构成。等离子燃烧器改造一般布置在下层原主燃烧器位置，将该下层燃烧器一部或全部改造为等离子燃烧器，600MW以下的锅炉

4、，一般每台炉设2～6台等离子燃烧器，800MW以上锅炉一般设8台等离子燃烧器。2、气化微油点火燃烧器一般安装在最下层的一层或二层主燃烧器位置，安装数量与等离子基本相同。系统构成：由燃油系统、送粉系统、控制系统、辅助系统等部分组成。燃油系统由燃油系统、压缩空气系统、高压风系统及气化小油枪等组成。控制系统根据机组控制系统不同而采取不同方式，主要有就地手动控制与远程保护、PLC控制与FSSS联合保护、DCS控制与BMS（或FSSS）保护等几种。辅助系统包括一次风速在线监测、燃烧器壁温监测、图象火焰监测、二次风等系统构成。三、煤种适应性1、从实际使用

5、情况看，等离子对煤质稳定性的要求较高，主要是因为不同的煤质稳定点燃所需的点火能量不同，等离子技术的点火输入功率一般为110kW左右（约10kg油的发热量），容量增加时电气设备也要相应增加，较为困难，因此输入功率的提高受到一定的限制。等离子点火技术对于Aar≤35％的烟煤，可以做到无油点火；对于Aar＝35～45％的烟煤，可以做到节油点火；对于，Var≤19％的烟煤等离子点火已经较难适应。对于Mt≤25％，Aar≤30％的褐煤，可以实现无油点火，对于Mt≤28％，Aar≤14％的褐煤,可以实现节油点火。对于Mt=40～42%的褐煤，目前点火困难

6、，需用大油枪伴烧。对于贫煤，等离子点火技术仅在50MW机组上有运行业绩。对于无烟煤，国内等离子点火尚无业绩。2、气化小油枪点火技术实际是借鉴了等离子点火的系统工程技术，只是将等离子发生器换为了气化油枪，同时又可适当调节和增加功率。因此，对于煤种的适应性好于等离子点火技术。它可以适应于所有烟煤，但是对于Var≤19％的烟煤小油枪的出力将提高到150kg/h以上。对于贫煤和无烟煤，小油枪要完全借鉴等离子点火的技术就有较大困难。因为等离子弧不消耗氧气，小油枪点火必须消耗氧气。对于烟煤，小油枪所需油量较小，煤油抢风的问题不突出，对于贫煤和无烟煤，小油

7、枪的油量需要达到150～300kg/h，煤油抢风造成无法将煤粉引燃的问题非常突出。为了解决煤油抢风的问题，目前通常的措施，是对小油枪配风。这又带来流速远高于火焰传播速度，无法点燃的问题。同时燃烧器的阻力也上升到系统难于满足要求的地步，以至于煤粉也难于送入燃烧器。四、冷炉点火冷炉点火方式有多种选择：先点燃大油枪，待炉内温度升高，热风温度可以满足制粉系统制粉后投入等离子或气化小油枪点火，再撤出大油枪；利用邻炉热风制粉或在磨煤机入口加装暖风器的方式，满足点火初期制粉的需要，直接用等离子或气化小油枪点火启动；等离子和气化小油枪标准化设计都配有冷炉制粉

8、系统，主要是在进行改造的燃烧器对应磨煤机的入口安装暖风器，暖风器的设计既要保证在冷炉阶段的制粉出力的要求，又不能对管道阻力造成较大影响，一些工程设计中安装旁路以减小