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行业新闻

锅炉等离子点火燃烧器的应用

锅炉等离子点火燃烧器的应用

1 等离子点火燃烧器工作原理 

 

等离子点火技术的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。该点火装置利用直流电流(大于200 A)在介质气压大于0.01MPa的条件下通过阴极和阳极接触引弧,并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体。其连续可调功率范围为50~150 kW,中心温度可达6000 ℃。一次风粉送入等离子点火燃烧器经浓淡分离后,使浓相煤粉进入等离子火炬中心区,在约0.1s内迅速着火,并为淡相煤粉提供高温热源,使淡相煤粉也迅速着火,最终形成稳定的燃烧火炬。燃烧器壁面采用气膜冷却技术,可冷却燃烧器壁面,防烧损、防结渣,用除盐水对电极及线圈进行冷却。 

 

2等离子燃烧系统 

 

等离子燃烧系统由点火系统和辅助系统两大部分组成。点火系统由等离子燃烧器、等离子发生器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成;辅助系统由压缩空气系统、冷却水系统、图像火检系统、一次风在线测速系统等组成。 

 

3等离子燃烧器结构 

 

等离子燃烧器采用内燃方式,为三级送粉,由等离子发生器、风粉管、外套管、喷口、浓淡块、主燃烧器等组成。由于燃烧器的壁面要承受高温,因此加入了气膜冷却风。 

等离子点火燃烧器系统运行方式 

 

为保证机组的安全及等离子点火系统的正常运行,在炉膛安全监控系统(FSSS)逻辑中,C磨煤机实现“正常运行模式”和“等离子运行模式”的切换。在“正常运行模式”时,第一层燃烧器实现主燃烧器功能;在“等离子运行模式”时,对C磨煤机的部分起动条件进行屏蔽,第一层燃烧器实现点火燃烧器功能。 

 

3.1冷态等离子点火运行方式 

 

a) 按照运行规程的要求,锅炉上水到点火水位,风机起动,炉膛吹扫程序完成。 

b) 全面检查等离子燃烧器的各子系统,确认压缩空气、冷却风、冷却水等各项参数正常,等离子发生器具备起动条件。 

c) 锅炉点火,投入一层对角油燃烧器,30 min后,按照锅炉冷态起动曲线增投另一对角油燃烧器。 

d) 置C磨煤机在“等离子运行模式”运行,检查制粉系统正常,二次风温达到90~130℃,起动一次风机、密封风机,磨煤机起动条件满足,C制粉系统投入暖磨。起动捞渣机、碎渣机运行。 

e) 将等离子发生器给定电流设置为300 A起弧,稳定5 min后,根据煤种将等离子发生器功率控制在80~120 kW范围内。 

f) 调节第一层燃烧器周界风,维持风门开度在15%。 

g) 起动C制粉系统。 

h) 就地观察等离子燃烧器的燃烧情况,调整一次风量、周界风门开度,确定合理的一次风速及风门开度。 

i) 等离子燃烧器燃烧稳定后,逐步减少油燃烧器,直至完全断油运行,并投入电除尘器第四电场运行。 

j) 汽机冲转、定速、并网后逐渐增加燃料量。 

k) C制粉系统出力达70%,投入上层煤粉燃烧器。此后按规程要求,升温、升压,并投入其它电除尘电场。 

l) 运行负荷带到110 MW,超过锅炉最低稳燃负荷时,置C磨煤机在“正常运行模式”,逐步停用四角等离子发生器,锅炉转入正常运行。 

 

3.2等离子助燃运行方式 

 

a) 锅炉在低负荷助燃并所带负荷降到110MW附近时,将“正常运行模式”工作的等离子燃烧器逐支投入等离子发生器。当四角等离子燃烧器都投入等离子发生器后,根据需要,置C磨煤机在“正常运行模式”或“等离子运行模式”运行。 

 

b) 锅炉在滑停助燃并带负荷降到110 MW附近时,投入等离子发生器,置C磨煤机在“正常运行模式”运行,按规程要求平稳降温、降负荷。 

 

c) 当电负荷降至0,机组解列,等离子燃烧器退出,停运电除尘器,锅炉停炉。 

 

4等离子点火燃烧器系统运行控制参数 

 

4.1系统控制参数 

 

为保证等离子发生器正常工作,对电源、压缩空气、冷却水、水质等均有控制要求:负荷电流200~375 A,电弧电压250~400V;压缩空气压力0.12~0.3 MPa,压缩空气体积流量60~100 m3/h;冷却水压力0.15~0.40MPa,冷却水体积流量不大于10 m3/h;水质为除盐水,水温不大于40 ℃。 

 

4.2燃烧器控制参数 

 

为保证等离子燃烧器在起动点火时及时着火、燃烧稳定,在不同的工况下对一次风速、气膜冷却风速、给煤粉量、电弧功率、二次风等均有不同的要求. 

 

总之,调整等离子燃烧器燃烧的原则为:既要保证着火稳定,减少不完全燃烧损失,提高燃尽率,又要随炉温和风温的升高尽可能开大气膜或周界冷却风,提高一次风速,控制燃烧器壁温测点不超温,燃烧器不结焦,在满足升温、升压曲线的前提下,尽早投入其它燃烧器,尽快提高炉膛温度,有利于提高燃烧效率。


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点击次数:  更新时间:2017-01-06 20:49:41  【打印此页】  【关闭