无油点火技术模板

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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。DLZ－200型等离子点火装置性能试验鉴证报告等离子点火装置性能试验鉴证组．925一、前言　　以煤代油是适合中国国惰的一项重要的能源政策。1998年和1999年仅电力系统内电站锅炉启动和稳燃计划用油,分别达288万吨和320万吨。锅炉点火及低负荷稳燃用泊,不但是构成电厂发电成本的重要组成部分,而且在全国的石油消耗中举足轻重。随着国内电厂竞价上网政策的出台和世界石油价格的不断攀升,电厂锅炉点火助燃脱油的呼声越来越高。特别今年,石油价格急剧上涨,已经在世界范围不同程度地影响到发达国家和发展中国家的经济发展和稳定。近年来中国己成为石油纯进口国,节约燃油,以煤代油更成为迫在眉睫的问题。　　等离子体直接点燃煤粉技术的开发和研究,在国外已有20多年的历史,美国的CE、B＆W和西屋公司都作过不少试验,前苏联和澳大利亚己初步掌握了等离子体直接点燃煤粉技术。国内一些部门和单位也在进行研究。但在装置的可靠性、可控性、初投资、运行成本等方面,存在着电极烧损严重、电源不可靠、以叫作为等离子载体费用昂贵、调整不灵活、电弧不稳等致命问题,使等离子点火技术难于广泛推广应用。　　烟台龙源电力技术有限公司在总结国内外等离子体直接点燃煤粉技术中成功及失败的经验及教训的基础上,l997年开始研究等离子点火技术,以独立的思维、严格认真的探索、研究、试验,攻克了国内外等离子点火技术中的多项关键。1998年8月25日在试验室制造出第一台样机并点火成功,在常温送粉的情况下,

1资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。成功点燃了干燥无灰基挥发分为l6．6％的淄博贫煤:1999年6月开始在烟台电厂＃l炉安装等离子直接点火煤粉燃烧器装置进行工业性试验。2月15日成功实现燃用贫煤的机组无油点火启动,到9月性能考核试验前,己实现锅炉完全无油点火启动3次。　　为尽快鉴定并推广该项新技术,国家电力公司决定于9月28日在烟台召开该项技术的鉴定及技术交流会。为此指定刘武成(原辽宁省电力公司副总工程师、教高工)、梁燕钧(华北电力科学研究院院长助理、副总工程师、高工)、李凯(山东电力研究院副总工程师、教高工)组成测试鉴证组,对由西安热工研究院承担的该项目性能考核试验进行全过程鉴证,并要求对该项性能考核试验提出鉴证报告。二、鉴证考核的目的　　对等离子体直接点燃煤粉燃烧的技术和DLZ400型等离子点火装置,在燃用淄博贫煤的锅炉上使用的各项性能考核试验进行鉴证,并做出客观公正的评价。三、试验情况　　工业性试验是在烟台发电厂＃1炉进行的,该炉为HG－220／l00－l型,燃用淄博贫煤,采用中间储仓式制粉系统,8只直流煤粉燃烧器分两层囚角切园布置,热风送粉,固态排渣。在1999年的大修中对燃烧器进行了改造,下层4只改为双通道型煤粉燃烧器,内置点火及低负荷稳燃用油枪,油枪出力150kg／h,在各角原油枪位置,安装DLZ－200型等离子点火煤粉燃烧器各一只。　　该装置出等离子发生器、煤粉燃烧器、特种电源及控制系统四部分组成。等离子发生器出磁稳线阁、阳极、阴极组件构成:作为等离子载体的压缩空气由电厂杂用空压机提供,

2资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。采用闭式内冷水对电极组件进行冷却。煤粉燃烧器可将煤粉送到等离子体区使其点燃后喷入炉膛。特利I电源及控制系统完成整流、启弧和等离子发生器功率控制等功能。＃l炉的燃烧系统相应进行了改造,增设等离子燃烧器一次风箱一个,经联络风道采用本炉空预器后热风(也可切换邻炉热风〉,作为等离子点火煤粉燃烧器的输粉及燃烧一次风,二次风由各角二次风箱供应。鉴证组在9月20日现场观摩了在＃3角进行的邻炉热风送粉点火试验,初步认定等离子点火装置在燃用贫煤的锅炉上应用是成功的。但此前的工业性试验定量数据较少,不能完全说明该装置在燃用淄博贫煤工业性试验中的性能。为此,决定由西安热工研究院负责,与烟台龙源电力技术有限公司、烟台发电厂联合进行等离子点火装置性能考核试验,鉴证组参与试验的全过程。随后,鉴证组与试验各方一起拟定了等离子点火装置性能考核试验大纲,在烟台龙源电力技术有限公司、烟台发电厂原有工作的基础上,利用现有条件,进行等离子点火装置性能考核试验。9月21日首先在制角进行等离子发生器启弧试验,验证启弧、稳弧、降弧阶段装置工作的状况。试验证实:在功率70一12OKW范围内启弧稳定可靠,次次成功;启弧后等离子发生器功率在50寸5OKW范围内连续可调。　　9月22日由＃2锅炉送煤粉,采用本炉供风方式进行性能考核试验,开始时给粉机下粉不畅,需要派人敲击给粉机落粉管,且一次风速较低,一般能维持18m/s,提高送风风压到2800Pa后,也只达到22m/s。在下粉正常情况下单个燃烧器燃烧较好,喷口火焰温度可达1200℃左右,火炬长约5米左右,

3资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。因炉内温度较低,可观察到部分未完全燃烬的煤粉从火炬中析出。在此状态下进行了变煤粉浓度、变等离子体稳弧功率、变一次风速试验。鉴证组现场鉴证了这些试验,试验数据详见性能考核试验报告。　　在同时投入两台等离子煤粉燃烧器的情况下,发生输粉管部分堵塞的现象。经过对等离子点火装置一、二次风系统的检查和了解,鉴证组认为是由于系统阻力较大,采用本炉供一次风时,风箱压力不足,一次风量较小,因此发生输粉管堵塞现象。经与试验各单位协商后,煤粉燃烧效率试验和锅炉启动试验改用邻炉热风作一次风。采用邻炉热风作一次风,可投入3台等离子点火装置,试验#2／#3／#4、#1／#3／#4两种组合,各燃烧器燃烧都非常好,从看火孔观察喷口温度达1330℃左右,炉内燃烧状况良好,火焰明亮稳定,只有少部分未完全燃烬的煤粉从火炬中析出。取样分析证实,在烟气含氧量18％时,CO含量为160ppm,飞灰含碳量为31.5％。由于空压机出力限制,压缩空气压力曾经降到0．lMpa,3台等离子体发生装置仍能正常工作。在此状态下进行了变煤粉浓度、变等离子体稳弧功率、变一次风速的对比性试验。鉴证组现场鉴证了这些试验,试验数据详见性能考核试验报告。试验过程中＃2等离子点火装置累计工作时间达12小时:因空压机压力低,等离子发生装置保护动作,导致等离子点火装置中断工作约10分钟,随后,同时投入三台等离子装置,其中＃3连续运行5．5小时到机组60％负荷,主火嘴工作正常后,停用等离子装置。＃2、＃4等离子发生装置因压缩空气中带水、带油,

4资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。在运行中断弧各一次。对＃2等离子燃烧器解体检查,阳极进行简单的打磨清理后,重新点火启动正常。＃4未处理也可正常启动。利用处理＃2等离子点火装置的等离子发生器阳极的时机,对其内部进行目视检查。自大修以来,锅炉运行己达半年以上,累计4498．2小时。等离子点火煤粉燃烧器内、外壁没有结焦现象,未见燃烧器烧损变形。等离子发生器阳极没有变形、烧蚀轻微、局部积碳(系压缩空气带油所致),阴极正常。　　鉴证组观察到,由于采用无泊点火,电除尘器从锅炉点火即投入运行,解决了启动期间烟囱冒黑烟的问题。鉴证组认为试验方法正确,数据准确、详实,能够验证DLF200等离子点火装置应用于220t／h锅炉,燃用淄博贫煤时的基本性能。该装置的特种电源和控制系统工作极为可靠,等离子发生器功率控制稳定、准确,操作显示屏界面友好、操作方便,在试验的全过程中未发生任何问题。等离子体发生装置在试验全过程中工作也是十分可靠的,当作为载体的压缩空气压力低于设计下限时仍可正常工作,压缩空气中含有少量水分时也能够正常工作,但压缩空气中带泊易造成阳极污染引起断弧。煤粉燃烧器设计新颖、结构合理、工作可靠,在一次风速18－22m／s、混合器前一次风温110－3300C、煤粉浓度0.3一0.5kg／ltg的较大范围内可成功点燃淄博贫煤。　　鉴证组认为由于四角布置直流煤粉燃烧器的特点,煤粉点燃后在炉内的继续燃烧必须有较高的炉内热负荷,良好的燃烧组织,才能使煤粉在炉膛内燃烧稳定、充分和完全。单台等离子点火装置在常温下点燃贫煤是完全成功的,不过,煤粉在炉内的充分燃烧比较困难,

5资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。此时的煤粉燃烧效率,还应继续努力使之提高。同时投入3台等离子点火装置时,炉内燃烧情况明显好转,火焰明亮稳定,煤粉燃烬率大幅度提高。相信同时投入4台等离子点火装置时炉内燃烧情况将更好。四、考核鉴证结论　　该项等离子直接点燃煤粉燃烧技术,设计构思新颖、材料选用合理、配套电源可靠,在点燃煤粉过程中,始终能建立一个持续的点火火源,较理想的煤粉浓度场和较合理的供风条件。在烟台发电厂220t／h燃用贫煤的锅炉上,使用DLF200型等离子点火装置点火启动和稳燃是成功的。试验时等离子点火装置的煤粉最大出力约为1．8t／h,由于点火原理构思新颖,根据其点火原理可望在不加大等离子启弧功率的前提下,将点火燃烧器进一步放大,达到用等离子技术进行大型锅炉启动及稳燃的目的。　　等离子体发生器的阴、阳极的结构设计先进、材料选用先进合理,以磁稳方式,采用压缩空气为等离子载体,这些措施不但使点火功能稳定,而且解决了阴、阳极寿命短暂,等离子载体费用昂贵的关键问题。DLZ－200型等离子点火装置,在＃l炉进行工业试验期间,等离子发生器阳极最长运行300小时,未发现因阳极本身质量及结构问题造成断弧。结合试验室的观测数据,预计阳极使用寿命可达1000小时以上。　　阴极选材合理,并能以机械调节,自动控制的方式及时、灵活的调节极间距离,控制更离子体功率,连续运行安全可靠,未发现因阴极本身质量及结构问题造成断弧。累计工作18小时,阴极烧蚀量不大于3克,预计使用寿命可达100小时以上。阴极更换方便,现场更换仅需20分钟。

6资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。　　等离子点火装置连续运行8小时,未发现燃烧器结焦及烧损。电源及启弧装置安全可靠,全部实现微机监控,采用闭环随动系统控制策略,操作方便灵活;所配CRT操作显示屏清晰准确,控制系统便于与机组整个控制系统(｛列如DCS、FSSS等)接口。　　启弧功率在70～20KW范围内稳定可靠。　　稳弧功率在50～150KW范围内调整自如。　　本次点火试验,点火装置本身发生运行费用(含点火用煤、用电、材料消耗〉,约为该炉正常见油点火,同比费用的3147％。　　由于点火期间可投电除尘器,避免了燃油启动带来的冒黑烟问题,有良好的环境效益。采用该点火系统,减轻或消除燃油点火系统存在的尾部受热面粘油引起的二次燃烧,燃油系统着火等隐患。减少重油系统油加热循环的能耗。结论:　　等离子直接点燃煤粉燃烧技术解决了阴、阳极的寿命、较小功率电弧直接点燃煤粉、煤粉点火燃烧器结焦和烧损问题等技术关键以其独特的构思提供了大型化的良好前景:大功率特种电源长时间运行可靠,微机监控系统灵活可靠采用压缩空气作为等离子载体大大降低了等离子点火的运行费用。DLZ一200型等离子点火装置在220t／h燃用贫煤锅炉上直接点火是成功的。采用等离子直接点燃煤粉装置与燃油点火相比,成本仅为3147％,并提高了锅炉机组的安全性和取得较好的环保效益。该装置全部达到其设计指标,己具备在采用中储式制粉系统的大型电站锅炉上推广的条件。五、几点建议　　等离子点火装置的设计是成熟的,装置的制造质量也较好,

7资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。辅助系统基本满足锅炉无油点火的要求。建议烟台龙源电力技术有限公司、烟台发电厂,对等离子点火装置与其配套的附属系统进一步改进完善。等离子点火装置可完全替代燃油系统,作为正式点火系统使用。　　用于烟煤特别是褐煤等易结焦煤种,点火燃烧装置的结焦烧损问题尚需进一步进行试验研究。　　宜进一步提高点火装置的燃烧效率,操心以提高其运行的经济性和安全性,特别应防止燃烧烟煤和褐煤的锅炉,产生爆燃和尾部发生二次燃烧。　　等离子点火装置在正常运行中,由于系统原因存在着断弧的可能,造成煤粉直接进入炉膛危及炉膛安全,控制系统中应考虑断弧保护功能,避免炉内爆燃。　　等离子点火装置可实现在中储式制粉系统上,进行常温一次风送粉时的无油点火,试验中实际风温在110℃左右,应进一步研究冷风送粉点火的可行性,以便减少在役机组设备改造的难度。　　应尽快建成热态试验台,以便更科学、准确、迅速地推动该项成果的完善提高,和产业化的进程。鉴证组组长:刘武成鉴证组成员:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二000年九月二十五日等离子无油点火技术　中国电站锅炉每年烧油量为1120万t,其中用于煤粉锅炉启动及低负荷稳燃的烧油量大约为478万t。有限的资源越用越少,油荒正向人们逼近。等离子无油点火应运而生,它是用等离子体电弧直接点燃煤粉的技术,完全能够省掉点火用油。

8资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。等离子体是指物质被电离后生成的由原子、电子、离子和分子等粒子组成的正负电荷数相等、对内为良导体、对外为中性体的粒子集合体。利用空气等离子体内的高温,使经过空气等离子体的煤粉气流深度裂解,产生出比工业分析多20%～80%的挥发分,并使这些挥发分迅速点燃,进而点燃固态碳。这样,就达到了煤粉气流连续燃烧,形成稳定的煤粉火炬的目的。烟台电厂对等离子无油点火实验成功。实验时,将在底层煤粉燃烧器下方的四根油枪,改造成等离子点火燃烧器。全炉共安装四台等离子点火燃烧器。从煤粉仓引出四只落粉管,各经给粉机为四台等离子点火燃烧器供粉,从热风母管引出四只分管,分别做为四台等离子点火燃烧器送粉一次风。考虑试验煤种挥发分比较低,不易点燃,试验时把等离子整流柜输出功率控制在100～120kW之间。先是采用临炉热风送粉,送粉风温控制在260℃左右。等离子体电弧建立后马上投粉。一次风管风速在18～24m/s内变化,煤粉浓度在0.3～0.9kg/kg范围内变化,等离子点火燃烧器均能稳定燃烧。最大粉煤出力可达1.8t/h,等离子点火燃烧器火炬长约6m,喷口处温度1250℃,火焰烧得比较亮。再采用常温送粉的方法,一次风管风速在18～22m/s内变化,煤粉浓度在0.4kg/kg以上调整,等离子点火燃烧器也能稳定燃烧。此时最大出力也可达1.8t/h。火炬长度,

9资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。喷口处温度情况与热风送粉的情况差不多。只是烧得没有热风送粉那么亮。无论是冷风送粉还是热风送粉,都是炉膛温度越高,等离子点火燃烧器的燃烧情况越好。整个点火过程中,等离子点火燃烧器投切自如,迅速。每次投入从按下启动按钮到建立起稳定的等离子燃烧器煤粉火焰,时间不超过20s。等离子点火燃烧器的等离子体发生器部分工作可靠,燃烧器部分不结焦。停炉后观察燃烧器没有变形和烧损。由于没有投油,整个点火过程均投入电除尘器,用肉眼几乎看不到排放的烟尘。等离子无油点火技术人们已经研究了近30年,国内一直未达到实用水平。烟台电厂实验成功,完成了该项技术实用化的一个里程碑。随着材料科学的发展,计算机技术的进步,研究手段的提高,特别是石油资源的日渐贫乏,不久的将来等离子无油点火技术一定会达到完全实用的水平。4月29日,”煤粉锅炉等离子点火及稳燃技术”推广发布会在北京嘉里中心召开,此次会议由中国电机工程学会主办;各电力集团公司、电力设计院、锅炉制造厂以及其它电力相关单位的领导和专家参加了会议。会上,我公司董事长王雨蓬先生介绍了”烟台龙源”煤粉锅炉等离子点火及稳燃技术的发展过程和现状。经过五年的发展,这项具有完全自主知识产权、达到世界领先水平的技术已应用于130余台机组锅炉,总容量达到40,000MW,

10资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。产生了巨大的经济效益和社会效益,并荣获”国家科学技术进步二等奖”和”中国电力科学技术一等奖”。中国电机工程学会理事长陆延昌先生和国家发改委的领导分别在会上作了精彩发言,对烟台龙源公司取得的成绩给与了肯定,并提出了殷切希望和要求,指出”等离子点火技术是中国的专家、工程师和企业家们共同努力,借鉴国际同行的经验研发的具有自主知识产权的适合中国国情的新技术、新产品,它的成功研发和应用推广完全符合科学发展观的要求。”会议还邀请了四位电厂用户代表和一位锅炉厂家参会发言,她们分别就该技术在基建600MW机组、技改300MW机组、技改200MW机组和基建125MW机组中的使用情况、调试情况、取得的经济效益和安全效益以及与锅炉厂家的配合情况作了详尽的介绍和探讨。经过这次具有里程碑性质的推广发布会,标志着”煤粉锅炉等离子点火及稳燃技术”进入了一个全面发展的新阶段,这一技术符合中国能源政策,推广应用该技术已经并将继续为中国建设节约型社会作出重大突出贡献。等离子燃煤点火技术一、技术性能及特点1、工作原理

11资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。等离子燃煤点火就是利用直流电流将阴阳极之间的压缩空气电离后获得定向高温、高密度的高温空气等离子流。形成温度T>4000K的梯度极大的高温火核,当煤粉颗粒与这种高温空气等离子流接触时,煤粉颗粒便迅速破碎而燃烧,同时,等离子流与煤粉发生热化学反应,煤粉中的挥发份大量释放出来,这种挥发份再造作用加剧了煤粉的燃烧过程,将大量煤粉点燃。2、技术指标●等离子发生器功率100～300KW●等离子介质压力≤0.8Mpa●热效率≥93%●阴极寿命≥200小时●燃煤挥发份Vad≥7%3、特点

12资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。●采用世界领先的等离子发生和控制技术,使得等离子发生器的功率在同领域内处于世界领先水平;●关键件寿命达到200h,热效率高(93%);●结构先进、起动和调控简便;燃烧器●采用分级燃烧的结构,能够以小的等离子功率将大量的煤粉流在冷态下点燃,点火效率高;●等离子流与煤粉流以涡动方式结合,作用时间延长,对点燃贫煤/无烟煤有利;●煤粉与等离子流之间的热化学反应能够降低电站锅炉Nox的排放量,点火后即可投入电除尘装置,有利于环境保护;●依据不同的组态方式,能够满足100～600MW锅炉点火和稳燃的要求,保证锅炉的热工参数。

13资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。二、等离子燃煤点火技术改造锅炉燃油系统的安全性实用性和常见方案1、安全性:根据锅炉燃用煤种、炉型和容量、制粉燃烧系统各自的特点,进行系统配套,结构和参数选择。遵循保证机组安全、可靠、满足机组升温、升压曲线要求的原则。即系统匹配考虑:一次风的浓度、速度满足等离子点火要求以保证较高的燃烬率,同时又不堵粉;投入功率灵活可控,满足锅炉启动曲线,低负荷稳燃和机组滑停的要求。基本不改变机组现行燃烧系统和锅炉结构,原来燃油系统和等离子点火系统切换运行,确保电厂安全运行。2、适用性:

14资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。等离子燃煤点火技术不但适用于新建机组168之前锅炉启、停试验项目直接点火,而且适用所有燃煤老机组的技术改造。3、常见的技术改造方案:a．等离子燃烧器替代油枪等离子燃烧器安装在下二次风道,单独从给粉机接煤粉管道或从上层一次风粉管道上开一个支管(支管和原一次风粉管道上各装一个电动闸板门,以便在点火和正常运行时进行切换)。锅炉点火和低负荷稳燃时,投入等离子使用,锅炉正常运行时,等离子退出运行。b．主燃烧器改造成既能用等离子点火又能作主燃烧器运行等离子燃烧器安装在下层一次风管处,取代原煤粉燃烧器。锅炉点火或稳燃时,作为等离子燃烧器使用;锅炉正常运行时,作为主燃烧器使用。

15资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。c．旋流燃烧器中利用等离子点火器代替原中心油枪等离子点火器安装在原油枪所在的中心筒位置。该方案用于前后墙布置燃烧器的锅炉。4、环保及社会效益等离子点火煤粉燃烧器是一项用于发电锅炉启动稳燃及低负荷稳燃的高新技术产品,其点火及稳燃的成本只相当于燃油点火及稳燃成本的1/5,因此,潜在的技术经济价值和市场应用前景及社会、经济效益都将是十分巨大的。等离子点火是指煤粉在经过由等离子发生器将空气电离后产生的有电子、离子、原子、分子和自由基等离子组成的温度高达4000K的梯度极大的局部高温火核时,快速点燃并充分燃烧的过程。在这一由等离子体高温引起煤粉燃烧并释放热能的过程中,不会产生任何有害气体或其它污染物质,

16资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。同时等离子点火煤粉燃烧器不存在发生任何如泄漏等污染环境的可能。等离子发生器在引弧过程中发出的噪音经锅炉的屏蔽效应,对外没有影响。而等离子点火装置的应用可完全消除用燃油启动及稳燃发电锅炉时因不能启用电除尘装置造成的烟尘污染,有利于环保。等离子点火煤粉燃烧器设计合理,技术性能先进可靠,系统启停、信号检测和反馈、火焰检测等均为自动控制,使发电锅炉点火及稳燃操作更简便、安全,且不会发生由于灭火而引起炉膛爆燃的事故。克服了以往锅炉燃油系统存在的事故隐患多、维护量大的缺点。我公司开发的烈火系列等离子燃煤点火装置,克服了煤质对传统该类装置的局限,可适用于中国现有的绝大部分燃煤锅炉,另外,由于对用户原有的燃烧器结构基本无需改动,可最大限度的保证燃烧质量和NOX排放控制,是发电企业实现锅炉无油点火的首选解决方案。