等离子点火与微油点火的应用.

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微油与等离子

微油与等离子

锅炉启动点火节油方案随着新兴的节能技术的发展,等离子点火和微油点火也是近年发展的新技术,该技术在电站锅炉的试运、启动、低负荷稳燃等期间,都具有明显的节油效果。

为了达到电厂节油的目的,哈尔滨锅炉厂有限责任公司同等离子点火和微油点火生产厂家在过去许多电厂进行了多次配合,在所配合过的工程中,有亚临界300MW、600MW锅炉,超临界350MW、600MW锅炉,超超临界600MW、1000MW超超临界级别锅炉,煤粉燃烧器包括水平浓淡燃烧器、旋流煤粉燃烧器和PM燃烧器等。

对于燃烧方式,无论是四角切向燃烧,还是前后墙对冲燃烧,应该说等离子点火和微油点火各有其特点,在实际应用中都起到了节油效果。

1、等离子点火及特点1.1 等离子点火机理本装置利用直流电流(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。

1.2 等离子发生器工作原理本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。

等离子点火与微油点火技术分析与比较

等离子点火与微油点火技术分析与比较

等离子点火与微油点火技术分析与比较摘要:本人在杭州和利时自动化有限公司工作期间,负责热电厂、火电厂调试工作。

点火作为锅炉开车重要环节,本文将对调试期间常碰到的等离子点火与微油点火重点介绍,以方便用户根据现场实际情况有针对性的进行选择。

两种点火方式常应用于电厂煤粉炉。

这两种技术虽然在点火方式、性能等方面都存在一定的差异,但是二者的使用范围都比较广阔。

目前,等离子点火技术已经获得了突破性的进展,微油点火技术等新型的技术也层出不穷,在世界能源日益紧张的背景下,两种点火方式不仅提高资源的使用效率,还使得我国的节油技术迈向了新的阶段。

关键词:等离子点火技术;微油点火技术;节油效果;分析与比较1.等离子点火技术的基本概述1.1等离子点火系统的构成等离子点火系统主要是由等离子发生器、电源柜及供电系统燃烧器、辅助系统、风粉系统这几部分构成。

具体来说,等离子发生器在运行的过程当中可以产生特定功率的等离子体。

而电源柜及其供电系统则可以为等离子体的产生和系统的运行提供动力,它可以对三相电源进行整流,使其成为直流电,从而应用于系统当中。

燃烧器的作用是点燃煤粉,它的运行需要等离子发生器的辅助。

辅助系统的主要作用是为整个系统运行提供空气和水,在必要的条件下还可以系统之外的水分进行冷却处理。

风粉系统可以使煤粉通过粉斗进入到风管当中,然后进入到燃烧器当中。

杭州和利时HO?LLiAS?-MACS控制系统负责实现对整个等离子点火系统数据监测及控制。

1.2等离子点火的工作原理在接通了电源之后,电源柜与供电系统完成电源的整流,这些直流电在一定介质气压的情况下可以引弧,经过磁场的控制,产生在空气当中发生定向流动的等离子体,这些等离子体的功率虽然比较稳定,但是它们可以在燃烧器当中形成较大梯度的高温火核。

当锅炉当中的煤粉颗粒经过这个火核的时候,就会在较短的时间内释放出挥发物,煤粉颗粒就会发生破裂甚至粉碎。

这些细小的粉末在高温的情况下很容易发生燃烧。

燃煤电厂锅炉微油点火与等离子点火技术对比

燃煤电厂锅炉微油点火与等离子点火技术对比
综上所述,电气自动化控制技术在煤矿生产中占据核心
表 1 煤质及灰成分分析
项目
设计 符号 单位
煤种
全水分
Mt
% 17.4
干燥基水分
Mad
% 5.49
收到基灰分
Aar
% 11.65
干燥无灰基挥发分 Vdaf % 30.83
收到基低位发热量 Qnet,ar kJ/kg 21490
校核 煤种Ⅰ 14.50 8.25 7.70 38.80 23790
地位,不仅能降低煤炭企业的生产成本,还提高了煤矿的生 产效率,对提升煤炭企业的核心竞争力具有重要意义。
参考文献: [1] 刘波 . 浅谈我国煤矿电气自动化控制系统的优化设计 [J]. 科技
与企业,2015(7). [2] 李艳明 . 煤矿生产中电气自动化控制技术的应用分析 [J]. 煤炭
技术,2017(2). [3] 孙琴 . 对煤矿电气自动化控制技术的研究 [J]. 中小企业管理与
某项目一期安装 2×1000MW 超超临界燃煤锅炉,采用前 后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态 排渣、露天布置、全钢构架的∏型直流炉。锅炉采用集中侧 煤仓布置,设计、校核煤种主要为神华烟煤。 1.2 制粉系统
采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统,采用 6 台 中速磨煤机,磨煤机采用弹簧加载。燃用设计煤种及校核煤 种 I 时,5 台运行,1 台备用。燃用校核煤种 II 时,6 台运行。 要求燃用设计煤种时,磨煤机出口煤粉细度为 R90=18.5%, 燃用校核煤种时,磨煤机出口煤粉细度为 R90=19%。 1.3 燃料情况
校核 煤种Ⅱ 16.9 5.42 16.29 36.08 19740
的高速射流将燃油直接击碎,雾化成超细油滴并燃烧,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,从而提高燃烧效率及火焰温度。气 化燃烧后的火焰中心温度高达 1500 ~ 2000℃,在燃烧器中 逐级引燃煤粉,使燃烧能量逐级放大,达到点火并加速煤粉 燃烧的目的,减少煤粉燃烧所需的引燃能量,以满足锅炉启、 停及低负荷稳燃的需求。 2.2 等离子点火技术工作原理

燃煤锅炉等离子点火与微油点火技术的选用

燃煤锅炉等离子点火与微油点火技术的选用

燃煤锅炉等离子点火与微油点火技术的选用摘要本文对燃煤锅炉等离子点火与微油点火技术进行了探讨和比较,分析了各自的特点及适用范围,并以某2×1000MW火电机组为例,通过全面的技术经济比较,给出了锅炉点火的推荐方案。

关键词燃煤锅炉;等离子点火;微油点火0引言火力发电机组锅炉的启停、稳燃及调试消耗了大量的燃料油,但我国的能源结构中油资源短缺,燃煤锅炉采用节油点火技术节约和替代燃油,对缓解石油的供需矛盾,保障国家经济安全,具有重大战略意义。

目前,国内广泛应用的锅炉点火技术主要有等离子点火和微油点火技术。

这两种点火技术既节油又环保,本文将对其进行技术经济比较,以供新建机组和机组改造时选用参考。

1基本原理1.1 等离子点火的基本原理等离子点火装置以大功率电弧直接点燃煤粉,利用直流电流在介质中接触引弧,介质气压0.01MPa~0.03MPa,在强磁场的控制下获得稳定功率的空气等离子体,中心燃烧筒内形成温度大于5000K,温度梯度极大的高温区,煤粉颗粒通过其中时,受到高温作用,10-3s内迅速释放挥发物,煤粉颗粒破裂粉碎,迅速燃烧。

上述反应在气相中进行,混合物组分的粒级发生了变化,煤粉的燃烧速度加快,大大减少了煤粉燃烧所需的引燃能量,等离子体内含有大量的化学活性粒子,加速了热化学转换,促进燃料的完全燃烧。

1.2 微油点火的基本原理单只油燃烧器从煤粉燃烧器的单侧插入或两只油燃烧器对冲布置,煤粉点火时经过中心温度高达1800℃的强化燃烧油火焰,一次风粉瞬间加热到着火温度,同时受到高温火焰的冲击,一次风粉混合物挥发份迅速析出并开始燃烧,放出大量的热,补充了此间消耗的热量,持续对一次风粉加热至远高于着火温度,使煤粉中的碳颗粒开始燃烧,形成的高温火炬喷射进入炉膛。

煤粉在极短的时间内被迅速加热,挥发份析出量将大大高于实际挥发份含量,进一步提高了煤粉的燃烧速度,从而使煤粉的燃尽率极高。

2技术比较等离子点火与微油点火技术的原理及系统组成有差别,使其在煤种适应性、点火可靠性和煤粉燃尽度等技术指标上有所不同,下面对两者进行详尽的比较。

浅谈等离子点火系统在火电厂应用

浅谈等离子点火系统在火电厂应用

浅谈等离子点火系统在火电厂应用摘要:在低碳环保的社会理念指导下,对某电厂等离子点火、常规点火、微油点火在试运行投资和投资总费用等方面进行分析,等离子点火方案给电厂带来了显著的社会效益和经济效益。

关键词:等离子点火;常规点火;微油点火1引言长期以来,火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。

电站锅炉的启停及低负荷稳燃一直是燃料油消耗的大户,也大大增加了电厂的生产成本。

2等离子煤粉点火机理等离子点火装置利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧,并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体,该等离子体在点火燃烧器中形成温度大于4000K的梯度极大的局部高温火核,煤粉颗粒通过该等离子体火核时,在千分之一秒内迅速释放出挥发物,再造挥发份,并使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。

由于反映是在气固两相流中进行,使煤粉的燃烧速度加快,大大的减少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。

3等离子点火在电厂应用对于新建机组,由于在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲转、机组并网、各项分步试验、试运行、消缺等许多阶段,此期间由于锅炉无法完全断油运行,因此要耗费大量的燃油,如果在机组试运初期投入等离子点火系统,将可以大大降低试运期间的燃油消耗,产生巨大的经济效益。

以下计算某电厂以标煤795元/t、油价7000元/t、成本电价0.23元/KWh、年运行5500小时计算。

①常规点火方案常规点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下:运行费用:(4000+2000)×7000=4200万元总费用4200=4200万元②微油点火方案微油点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下:燃油费用为:(4000+2000)×(1-90%)×7000 =420万元标煤消耗: (4000+2000)×90%× 41800/29271=7711吨标煤费用为:7711×795 =613万元制粉单耗:20 kWh/t;电价格为0.23元/kWh耗电费用:7711×20×0.23 = 3.55万元总费用:420+613+3.55=1036.55万元③等离子点火方案等离子点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下:标煤消耗: (4000+2000)× 41800/29271=8568.2吨标煤费用为:8568.2×795 =681.2万元制粉单耗:20 kWh/t;等离子燃烧器耗电:20 kWh/t;电价格为0.23元/kWh耗电费用:8568.2×(20+20)×0.23 = 7.88万元总费用:681.2+7.88=689.08万元等离子点火和微油点火与常规点火方案在基建及试运期间总费用如下:各种方案总费用表投产后的经济性分析:①常规点火油系统运行及维护费用常规350MW冷态启动一次约需6小时(含清洗时间),耗油约50吨,根据目前国内两台350MW级机组年平均起停次数为5次,则燃油耗费:50×5×7000=175万元供油泵耗电增加:90kW供油泵耗电增加费用:90×6×5×0.23=0.0621万元一年的总费用:175+0.0621=175.0621万元②微油点火系统运行及维护费用a) 气化小油枪点火运行费用每小时耗油费用:单只气化小油枪出力为100 Kg/h数量:4台耗油费用:0.1×4×7000=2800元气化小油枪每小时运行总计费用:2600元按两台机组气化小油枪每年工作100小时计算, 气化小油枪运行费用为26万元/年(因气化微油点火的压缩空气、油系统由厂用压缩空气和炉前油系统接出,这一部分的运行费用忽略不计)。

微油点火和等离子点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

微油点火和等离子点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用

1 . 双 强微 油 点 火 系统 连 锁 保 护 静 态试 验
微油点火 系统 主要 是铜鼓来控制 的 , 在试验 的过程 中主要测试 : ① 炉膛吹扫试验 , 启 动与停止过程 实验 ; ② MF T试验 , 主要是对 M F T信号进行监 测 ; ③进行 灭火试
验, 以及燃料燃尽试验 。
( 安 徽 电气 工程 职 业技 术 学 院 , 安徽 合 肥 2 3 0 0 5 1 )
[ 摘要】 火力发 电在运行的过程 中会 消耗大量资 源, 亟待寻求一种新型的技术来提 高资源的使用效率。 节 油点处技术是新兴的节油技术 , 相较于传统的燃油燃烧不仅安全, 同时也能够极大地缓解我国当前燃油 短缺的现状。 如今 国内锅炉点火技术 中主要有两种 : 等离子点火技术和微油点火技术。 本文则主要对这两 种当前主流的点火技 术进行全面的阐述, 以便在新型的发电机组的构建 中 提供有价值的参考。 【 关键词】 微 油点 火; 等 离子 点 火; 火电厂燃煤锅 炉 【 中图分类号】 T


1 9 4・
③ 建立一 次风 , 然后将 磨煤 机 的出 口打开 , 通过 一 次冈 钨 } 予 f 送 到炉膛 内, 扣. 开风j 茴燃烧器 系纺 火。 ④将 冷一 次风 开启 , 并 采用 双强 点火 , 建立 双强 油 配风通道 ; 同时 , 使 系统 进入双强模式 中, 将各 角 的双 强 油燃烧器按顺序点燃 。 ⑤ 四角点火器均点火完 成后 , 在火力输 出稳 定 的情 况下 , 当磨 出 口热 风温度在 9 0  ̄ C 一 1 2 0 ℃之 间时 , 给煤机 推送煤粉进行给煤 , 初始 阶段磨 煤机应采用最小 出力 。 ⑥在投入煤 粉时 ,如果炉膛 内着火情况不 稳定 , 要 适 当提 高煤 粉 的浓 度 , 将 一 次风速 不断 减少 , 同时对二 次风量进行控制 , 确保磨煤机 出 口的温度为高温 。 ⑦ 以锅炉升 温的标准为依据 ,增 强磨煤机 出力 , 并 对一次风 的风速适时调整 ,可 以不断提 高磨煤 机出力 , 直至达到磨煤机满负荷工作 为止 。 ⑧ 增 加 磨 煤 机 出力 ,炉 膛 出 口烟 气 温 度 要 达 到 4 5 0 o C 以上 , 并且 炉膛 内燃烧充 分 , 采用换 面增加 出力 的 方式来 提升磨煤机 出力 。 ⑨ 双强点火 系统运行完成停止 工作 , 以锅炉 内最低 稳燃 为标准 。 ⑩ 在热一次风 温的温度满足标 准的条件下 , 可以将 磨风加 热系统停止 , 锅炉处于稳燃状态 。 4 . 运行 中注意事项 ① 在双 强模式 下 , 对煤 粉燃 烧器 进行 点火 , 在 系统 运行 的过程 中对其进行 检测 , 并且 不断采 用吹灰 的方 式 来 削弱进 出 口处的积灰现象 。 ② 在启 炉阶段 中 , 采用 双强 点火模 式 , 如果 是低 负

等离子点火与微油点火的应用

等离子点火与微油点火的应用

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,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。

锅炉等离子点火技术和小油枪点火技

锅炉等离子点火技术和小油枪点火技

锅炉等离子点火技术和小油枪点火技术的比较锅炉等离子点火技术是由烟台龙源电力技术有限公司在总结前人工作的基础上,开发成功的锅炉点火及稳燃系统,为电厂节约燃油走出了一条新路子。

该项目2000年通过国家电力公司的鉴定,认为“DLZ-200型等离子点火装置在220t/h燃用贫煤锅炉上直接点火及稳燃是成功的。

该成果解决了多项技术关键问题,达到了世界领先水平”;2002年被科技部等国家五部委授予国家级重点新产品;2003年9月获得中国电力科学技术奖一等奖;2005年3月获得2004年度国家科技进步二等奖。

截至目前,等离子点火及稳燃技术已成功应用近300台电站煤粉锅炉,煤种:贫煤、劣质烟煤、烟煤和褐煤;机组容量等级:50MW、100MW、125MW、200MW、300MW和600MW;燃烧方式:切向燃烧直流燃烧器、墙式燃烧旋流燃烧器;制粉系统类型:钢球磨中储式、双进双出钢球磨直吹式、中速磨直吹式和风扇磨直吹式制粉系统。

小油枪点火技术是在利用等离子点火的某些技术而发明的另一种锅炉点火和稳燃技术,基本原理是用小油枪代替等离子发生器,并辅以煤粉燃烧器,用于锅炉点火和低负荷稳燃。

二者相比,比较如下:a、等离子点火是一个系统工程,与小油枪相比,该系统配置更合理,能满足电厂点火和低负荷稳燃的需要。

不管是等离子点火系统还是小油枪点火系统,都要有系统的概念,没有合理的系统配置,点火系统就不能发挥作用。

尤其是直吹式制粉系统的锅炉,要保证点火系统发挥作用,除了需要点火源(等离子发生器或小油枪)外,还需要设计合理的专用燃烧器、冷炉制粉系统、磨煤机出力控制措施等,否则,就可能出现点火初期磨煤机启动前大量用油烘炉或者升温升压速度快等问题。

烟台龙源公司在多年进行直吹式机组的等离子点火系统改造中,为保证锅炉冷炉启动的成功,采取了多项先进的技术措施。

如:为了保证磨煤机能够直接冷态启动,配套安装了锅炉冷炉制粉系统;为了保证锅炉启动满足升温升压曲线的需要,进行了磨煤机降出力改造;为了保证锅炉的等离子燃烧器能够满足锅炉正常运行的需要,设计了双筒压差平衡燃烧器。

火电厂等离子与微油点火技术的节能降耗效益

火电厂等离子与微油点火技术的节能降耗效益

火电厂等离子与微油点火技术的节能降耗效益目前我国能源问题的重要议程之一就是节能降耗,在电力行业里火电厂机组的启动是用油量比较大的,因而,电力行业如何在能源使用中进行节能降耗成为工作的焦点。

在电厂的锅炉等离子点火系统中,用煤粉替代燃油用于锅炉启动前的预热是一种核心技术,既可以降低燃油资源节省费用,还可以减少有害废弃物的排放优化环境。

本文就结合具体的安徽大唐电厂实例,对等离子点火和机组微油点火技术进行阐述,为电厂机组改进提供一些可以借鉴的材料。

标签:火电厂等离子点火微油点火节能降耗引言为了缓解能源紧张的局势,世界各国的火电企业都进行燃煤锅炉的节油技术改进,我国也是开发了很多的节能降耗技术。

比如,劣质煤燃烧技术的推广、以煤代油的技术等。

总之,这些节能技术的应用使火电企业节省了很多的能源。

特别是等离子点火技术和微油点火(气化小油枪)技术的应用,为火力发电厂燃煤机组的节能降耗开拓了广阔的空间。

一、火电厂等离子点火技术概述1.等离子点火技术的构成等离子点火技术的构成有发生器、燃烧器、电源柜、供电系统、辅助系统以及控制系统等。

等离子点火的安装图如图1:2.等离子点火技术的工作原理等离子发生器是由线圈、阴极和阳极构成,这些金属材料多具有高导电率、高导热和耐氧化特点,而且冷却是采用水冷方式,可以缓解电弧高温的强烈冲击。

工作原理如图2:图2 等离子发生器工作原理图冷却水和空气压力满足条件后,电源(6)输出电流,直流电机推动阴极(2)与阳极(1)接触。

电源输出的电流到达工作电流后,直线电机(5)就会使阴极(2)离开阳极,就在这一瞬间,建立起电弧。

阴极在空气动力和磁场的作用下,产生稳定的电弧放电现象,生成了等离子体,下面就是等离子点火技术的如图3:图3 等离子点火技术图同时,等离子燃烧器煤粉点火能形成局部极大的高温火核,使煤粉颗粒得到充分的破裂,不仅可以迅速的释放出挥发物,还能达到点火并加速煤粉的燃烧。

另外,等离子含有化学活性颗粒,比如离子、原子和电子,可以进一步的加速化学成分的转换,从而促进燃料的充分燃烧。

等离子点火与微油点火的应用.

等离子点火与微油点火的应用.

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,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。

等离子点火技术与微油点火技术在1000MW机组应用的技术性和经济性比较

等离子点火技术与微油点火技术在1000MW机组应用的技术性和经济性比较
第2 6卷 第 3期 2 0 1 3年 3月
广 东 电 力
GUANGD0NG ELE CT RI C p 0Ⅵ R
VO 1 . 2 6 NO . 3
M a r .2 ( ) 1 3
d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 2 9 0 X. 2 0 1 3 . 0 3 . 0 2 5
最后指 出油价 不断上 涨是选择 点火方式时值得 考虑 的因素。
关 键 词 :1 0 0 0 Mw 机 组 ;等 离子 点 火 技 术 ;微 油 点 火技 术 ;点 火 特 性 ;燃 烧 ;经 济 性 中 图 分 类 号 :T K 2 2 7 . 7 文 献 标 志 码 :A 文章 编 号 :1 0 0 7 — 2 9 O X( 2 0 1 3 ) 0 3 . 0 1 1 3 一 O 5
等 离子 点 火 技 术 与微 油 点火 技 术在 1 0 0 0 MW 机 组 应 用 的 技 术 性 和 经 济 性 比 较
张人 超
( 广 东电网公 司电力科 学研 究院,广东 广州 5 1 0 0 8 0 )
摘要 :以 1 0 0 0 MW 机 组 为 例 ,从 煤 种 适 应 性 、 点 火 特 性 、二 次 燃 烧 和 环 境 保 护 等 方 面 对 等 离子 点 火 技 术 与 微
油点 火技 术进行性 能比较 ;从使 用时间这一 实际量 出发 ,考虑入 炉所 需热值相等 的原 则 ,计 算这 两种 节能 点 火
技 术 从 基 建 到 运 行 各 环 节 的 费 用 ,从 安 全 运 行 的 角度 比较 这 两种 节 油技 术 的 经 济性 。提 出建 议 :对 于 新 建 机 组 , 以一 期 工 程 选 用微 油点 火技 术 、后 期 工 程 选 用等 离子 点 火技 术 为佳 ; 对 于 改 造 机 组 ,选 用微 油 点 火 方 式 更 适 合 。

等离子无油点火和微油对比分析

等离子无油点火和微油对比分析

等离子无油点火和微油/少油点火技术经济比较1、煤种适应性等离子点火技术≥40%的烟煤节油率大幅下降,煤质越好越易于点燃,节油率越高,对于Aar从实际使用情况看,等离子对煤质稳定性的要求较高。

微油/少油点火技术微油/少油点火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≤19%的烟煤小油好于等离子点火技术。

它可以适应于所有烟煤,但是对于Var枪的出力将提高到150kg/h以上。

微油/少油点火技术煤种适应范围较广。

2、锅炉点火初期煤粉量等离子点火技术采用管道煤粉浓缩技术,等离子点火技术管道浓缩技术比较成熟,能够确保管道平均煤粉浓度在0.16~0.2kg/kg 的条件下可靠地点燃,这对于缩短磨煤机启动到点燃,确保点火时不发生爆燃有重要作用。

微油/少油点火技术采用管道煤粉浓缩技术,因设计能力和专利的限制,各个厂家的浓缩方式和效果有所区别,良莠不齐。

3、可靠性等离子点火技术等离子点火断弧,是威胁点火安全的主要问题;另外,需要保证载体风的品质,如采用压缩空气作为等离子载体,应采用仪用压缩空气,稳弧线圈和阴、阳极需用冷却水,还需一定的电源容量及相应整流设备,因此系统较复杂。

微油/少油点火技术微油/少油点火技术最常见的故障是小油枪堵塞造成灭火。

对于烟煤由于油枪出力低,雾化装置孔径较小,油管路稍有杂物即造成堵塞,造成燃烧器灭火,威胁点火的安全。

小油枪积炭堵塞,也是主要故障之一。

4、燃烧效率燃烧效率的高低与煤种有很大关系,主要影响因素有煤的挥发分、水分、灰分、煤粉细度等。

等离子点火技术等离子点火在燃用神华煤的锅炉上,燃烧效率高达92%以上,等离子点火已经由有资质的单位对一些大机组进行了考核,并制定了防止二次燃烧及防止爆燃的标准化安全措施。

微油/少油点火技术微油/少油点火技术由于输入热量高,燃烧效率更高一些。

但飞灰可燃物的含量不仅与燃烧效率有关,煤中的灰分对其影响也很大。

微油等离子复合点火技术的改造应用

微油等离子复合点火技术的改造应用

值达到 3 4 0 0 k J / k g以上的等离子煤输送至 A原煤
1 等 离子点火技术近年的应用情况
元 宝 山发 电公司 3 ,4号机 组分 别于 1 9 9 8 年 和
仓 。依 靠等 离子 点火 装置 ,该公 司在 多年 的机组 启 停 过程 中 ,特别 是 4 号 机组 投产 调试 期 间节 约 了大
在技术上不存在较大的障碍 。由于具有足够的热功 率 ,微 油枪基 本上 可 以适 用于任 何煤种 。 以哈尔滨 锅炉厂在东北地 区的 6 0 0 MW 等级锅炉启动为例 ,
锅 炉点 火至 汽 轮机 冲转 需 5 h、汽 轮机 冲 转暖 机需 5 h、并网后 至最低 不投油 稳燃 负荷需 1 h,整个启 动过程 ,包 括冷 风道 加 热油枪在 内,共需 1 l h,每 次冷态 启动 约需 1 5 t 油 ,因此节油 效果远高 于传统 油枪 点火 的方式 。 微 油 点火 的 另一 个 明显 优势 是煤 粉 燃尽 率高 。 点火 初 期燃尽率 可高 达 8 0 % 以上 ,煤 层 燃烧稳 定 , 故 点火 时安全性 较好 。尽管 国 内多台机组 也 曾出现
两难境地。该公司 3 号锅炉曾因此发生过多次爆燃 事故,最严重的一次造成炉底水封挡板崩裂脱落, 所幸未发生人身伤亡事故。此种大油枪伴等离子点 火方式 ,每次冷态启动耗油约 4 0~5 0 t ; 如遇到设 备缺陷延误机组启动,则燃油消耗 随启动时间成比
例 增加 ,最高 时 ,3号机组 耗油达 l 1 0 . 5 6 t 。 近年 来 ,等 离 子点 火 技术 无 法在 3 ,4号锅 炉
布 置 、平衡 通 风 、固态排 渣煤 粉 炉 。四角布 置摆 动 式燃 烧器 ,形 成切 向燃 烧 。制粉 系统 采用 正压直 吹 式 , 并配 有 8台 MP S -2 5 5型 中速 磨 煤 机 。2台锅 炉 的设 计煤 种 为元 宝 山的老年 褐煤 ,煤 源 主要为 平 煤 集 团 的东 露 天 煤 矿 和 红庙 子 、风 水 沟 煤 矿 。 自 2 0 0 9年 ,锅 炉 开 始 掺 烧 白音 华煤 种 ,并 且 该 煤 种 的掺 烧 比例 呈 逐年 增加 的趋 势 。2台锅炉 的设 计 和 校核煤 种 如表 l 所示 。 为 节 约 锅 炉 点 火 用 油 量 ,元 宝 山 发 电公 司 于 2 0 0 3年对 3 号 锅炉 实施 了等离 子点 火技 术改 造 ; 于

燃煤锅炉等离子点火与微油点火比较

燃煤锅炉等离子点火与微油点火比较

用 等离子点 火和微 油点 火技术 的 2台 60MW 机组 0 进 行 比较 , 用数据 表 明这两 种点火 方式 的优 缺点 , 供 有 关设计和 电厂锅 炉改造 参考 。
1 等离子与微油点火 的工作原理
等离 子点 火基本 原 理是 : 过 阴极 和 阳极接 触 通
2 系统设备 比较
的辐 射热和高 温烟气 的回流进行 。等离子与微 油点 火是用较小功率的火源, 采用特殊设计的燃烧器, 在 燃烧 器 内点火 , 当煤 粉经 过燃 烧 器 时部 分煤 粉被 点 燃 释放热量 , 提供其它煤 粉点火 的着火热量 , 热 燃烧 量逐 级放大 , 终 使煤 粉着 火 燃烧 。无 论微 油点 火 最 或 等离子无 油点火 , 其本 质 是 以煤 代油 完成 点火 启 动过 程并起 到稳燃作用 , 在没有煤 粉的情况 下 , 不 都 能发挥作用 2。
们, 分级燃烧 , 逐级放大 , 到点燃 煤粉 的 目的。 达

般煤粉燃烧器 的点火是在炉膛内, 依靠炉膛
类: 等离子点火技术、 中频加热点火技术 、 高温空气 点 火技术 、 油枪 点 火 技 术 以及 微 油 点 火 技 术… 。 小
在 以上这些技术 中 , 等离 子点 火 和微 油 点火 技 术 目 前 在 电厂应用 最为 广 泛 , 油 效果 最 好 。本 文对 采 节
点火技术同微油点火技术相 比, 设备较多 , 系统较复
杂。
3 6 0MW 机组应用效果 比较 0
广东台山电厂 3 号锅炉采用等离子点火, 汕尾
后已经着火燃烧的煤粉与更多煤粉 混合并 点燃 它
收稿 日期 :0 8 7一O 2 0 —0 2
20 0 8年第 5期
产西电力

等离子点火和微油点火稳燃技术在燃煤电厂的选用

等离子点火和微油点火稳燃技术在燃煤电厂的选用

( ) 一 等离子点火 系统 工作原理
离子点火器一次投人成功率 达 9 %, 系统安 全可靠 , 9 该 试运行 全
等离子体 内含有大量的化学活性粒子 , 如原子 ( 、 0) c H、 离子 过程实现 了零油耗, 既经济又环保 。 目前 电厂煤源 以神华 东胜煤 ( " H+ H一和电子 等。它们可加速热化学转换 , 0- 、 ) - . O 促进燃料完全 为主 , 山西混烟煤 为辅 , 煤种着火 、 燃尽性能 良好且煤质稳 定 , 这 燃烧 。 是等离子点火和稳燃技术在惠来 电厂取得很好成绩 的必要条件。 等离子发生器 由线圈 、 阴极、 阳极组成。 中阴极 和阳极 由高 其 导 电率 、 高导热率及 抗氧化 的特殊材料制成 , 以承受 高温电弧 冲
维普资讯
2(8年第 1 ) 0总第 8 2期 0 8期
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NO.2, 0 8 1 20
( u uai t O 8 ) C m l v y .8 te N
等 离子 点火和微 油点火稳 燃技术在燃煤 电厂 的选 用
得到广大用户的认可 。 本文将对两种稳燃技术优缺点加 以探讨和 1 .惠来 电厂 2X6 0 0 MW 锅 炉 概 况 。惠 来 电厂 一 期 2X 比较 , 以供新建机组和 旧机组 改造 时参考。 60 0 MW 机组锅炉为东方锅炉厂设计制造 , 临界压力直流炉 , 超 一 次中间再热 、 前后墙对 冲燃烧 、 中速磨煤机正压直吹式制粉系统 。 等 离子点 火技 术
【 关键 词 】 离子点火 ; 等 微油点火; 燃煤机组
( ) 术 特 点 三 技
1 .阳极与 阴极使用抗 氧化 材料 , 等离子体载体可 以采用 使 随着我 国经 济又好又快发展 ,电力 的需求迅猛 。到 2 0 05年 廉价易得的压缩空气 , 降低 了运行成本 ; 底 ,装 机 容量 已超 过 5亿 k ,其 中火 电 占全 国装 机 容 量 的 W 2 .输 出电功率可 达到 IO W 以上 ,阳极使用 寿命长 ( OK ≥ 7 .%。机组的启 、 5 6 停及低负荷稳燃需消耗大量 的石油资源 , 年耗 10 0 0小时)适合与各种燃烧器配合 ; , 油量达到 12 万 t到 2 2 年 , 国燃煤发 电机组装 机容量将 达 32 。 00 我 3 .燃烧器采用 了分级燃烧 、 气膜冷却及 浓淡分离等技术 , 使

1000MW燃煤机组采用等离子点火与微油点火方案选择对比分析

1000MW燃煤机组采用等离子点火与微油点火方案选择对比分析

1000MW燃煤机组采用等离子点火与微油点火方案选择对比分析文章以1000MW燃煤机组为例,对等离子与微油两种点火方案进行分析对比,从两种点火方案的工作原理出发,对点火特性、可靠性、经济效益等方面进行了对比分析。

标签:1000WM燃煤机组;等离子点火;微油点火1 工作原理1.1 等离子点火技术工作原理等离子技术的工作原理是利用高压、高频触发起弧,通过磁场控制获取功率稳定的直流空气等离子体,通过在燃烧桶内燃烧等离子体释放出4500℃以上的高温,当煤粉颗粒通过该区域时,会在高温作用下瞬间粉碎释放出挥发物,并迅速燃烧。

这一系列反应的过程都是在气相中发生的,混合物的成份和粒级被改变,对煤粉的燃烧起到了极大的推动作用,大幅度减少引燃能量。

以很小的能量点燃煤粉,从而让燃烧进一步扩大到整个燃烧器,让等离子弧点火实现。

1.2 微油点火技术工作原理微油点火技术的工作原理是先将空气进行压缩。

压缩的空气会产生高速射流,从而将燃料油击碎发生雾化,进行燃烧,释放出的热量能够对燃料形成加热作用,油滴会在瞬间被蒸发,将液体燃料转化为气体燃料,燃烧效率和火焰的温度都得到了大幅度提高。

气化燃烧的火焰中心温度能达到2000℃,且传播速度超过声速。

在高温的作用下,进入一次室的浓相煤粉颗粒会迅速升温、破裂、粉碎,在很短的时间内实现燃烧,然后与二次室内的稀相煤粉混合并继续燃烧,以逐级燃烧的形式进行点火燃烧,大幅度降低引燃能量,锅炉启、停和低负荷稳燃的需求也能够满足。

2 等离子点火技术与微油点火技术的性能比较2.1 煤种的适应性由于煤质稳定性对点火能量要求的不同,等離子点火技术对煤质的稳定性要求较高,其点火输入功率通常为50kW-200kW,对电器设备有一定的要求,这也对输入功率提高造成了一定影响。

微油点火技术是采用气化油枪代替等离子发生器。

由于油热值的关系,能够实现功率增加和调整的目的,也正因为此,微油点火技术对煤种的适应性要相对较好,然而,当油量快速提高时,在油枪风的影响下会导致无法点燃煤粉,虽然可通过油枪配风的方式进行解决,但这依然会由于流速大于火焰传播速度而无法实现点燃,同时还增加了燃烧器的阻力。

等离子点火技术应用概况及与微油点火技术对比分析

等离子点火技术应用概况及与微油点火技术对比分析

High & New Technology︱30︱2016年12期等离子点火技术应用概况及与微油点火技术对比分析王澄何新会双水发电(B 厂)有限公司,广东 江门 529153摘要:为了能够更有力的保证煤粉点燃的安全性、稳定性及高效性,避免出现爆炸或二次燃烧现象,在机组整体启停中利用等离子点火技术可以确保整个过程中的安全性,能够满足机组启动曲线的各项需求;而且正常运转过程中不会给主燃烧器及颅内燃烧组织带去影响。

该文文章重点针对等离子点火技术及微油点火技术的相关内容进行了深入的研究分析。

关键词:等离子点火;微油点火;经济效益中图分类号:TV74 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)12-0030-011 安全风险方面的对比 1.1 燃烧器的基本要求与传统的点火方式相比较,等离子点火及微油点火技术都有着自身的优势。

通常情况下锅炉燃烧器着火会借助炉膛辐射热度及高温烟气回流实现,而等离子点火及微油点火技术则是采用最小功率完成对较少的煤粉点燃,之后通过火焰传播实现全部煤粉的点火。

为了达到这一目的,最好的办法是采用内部引燃的结构,既减少点火过程热量的散失,又可充分发挥火焰传播点燃的作用。

这种燃烧器采用内燃的结构与正常燃烧器完全不同。

在整个点火的过程中要注意以下方面的问题:首先需要保证点燃功能的良好性,保证可以快速的点燃,同时还要确保燃烧效率的稳定性,避免发生炉膛爆燃或二次燃烧等危险事件。

总结来讲,导致着火或燃尽的因素有多个方面,由于他们之间存在着相互制约的关联,会对点火的困难程度及燃烧效率高低造成影响。

如:点火功率、速度、温度、煤质、湿度计煤粉细度等等。

微油技术成熟可靠,紧急投油助燃时迅速、可靠、直接;系统简单,维护方便,使用寿命长。

微油和等离子不同,它最大的优点是功率调节范围较广,其最大缺点是微油的燃烧需要氧气,存在煤油抢风的问题。

对于内燃方式,除了褐煤,其他煤种一次风率仅有10~30%,这将对燃尽带来较大的问题。

气化微油与等离子点火稳然技术原理及差异性比较

气化微油与等离子点火稳然技术原理及差异性比较

气化微油与等离子点火稳然技术原理及差异性比较作者:郑立刚来源:《山东工业技术》2016年第21期摘要:本文简要介绍了气化微油点火系统和等离子点火系统的技术原理及各自的结构特点,并从经济性和技术性上对两者进行了比较分析,对两种稳燃技术的优缺点加以探讨。

关键词:稳燃技术;原理;差异;比较DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.0101 引言随着经济的快速发展,我国已经成为继美国之后的第二大石油消费国和进口国,正面临着资源短缺特别是原油短缺的局面。

开发和应用少油甚至无油的点火稳燃技术是电站锅炉发展的必然方向。

目前国内电站锅炉在应用点火稳燃技术上主要有两种,一种是气化微油点火稳然技术,一种是等离子无油点火稳然技术。

这两种技术都可以实现冷炉点火并且可以在点火初期就投入电除尘,具有良好的环保效益,都可以在锅炉低负荷状态下进行稳燃。

2 气化微油技术原理及特点2.1 气化微油技术原理气化微油技术是用微量的油(15-100kg/h),通过专门设计的燃烧器,点燃大量的煤粉(2-12t/h)从而达到锅炉冷炉气化微油点火、低负荷稳燃的目的。

它的点火燃烧系统主要由气化微油燃烧器和气化油枪两部分组成。

2.1.1 气化微油燃烧原理气化微油燃烧是利用一次风将煤粉逐级送入,并将煤粉进行浓相和稀相分离,利用气化后的燃烧油火焰点燃前一级的煤粉,并利用燃烧煤粉的热量去点燃中、末级的煤粉,实现逐级燃烧,达到微油启动锅炉的目的,燃烧器结构如图1所示。

2.1.2 气化微油枪工作原理燃油在喷出前由于压缩加热作用已气化,气化的射流燃油直接燃烧,提高了燃烧效率,降低了燃烧成本。

燃烧火焰的刚度强,且火焰中心温度大于1800℃,燃烧充分。

2.2 微油系统微油系统是从原锅炉炉前油系统中引出一趟管路,经过阀门回油调压后,送入燃烧器各角油枪,当油压在0.6MPa时能保持每支油枪出力在30~100kg。

2.3 控制系统微油枪自身带有火检,可判断着火情况。

等离子无油点火技术介绍

等离子无油点火技术介绍

等离子点火和少油点火技术在旋风炉上应用分析目前,在电厂锅炉上应用的节油和无油技术主要有微油点火稳燃技术(气化小油枪)和等离子无油点火稳燃技术两种,在最近几年内,随着技术成本的下降以及燃油成本的上涨,使这两种技术得到了大面积的迅猛推广,在新上机组中节油或无油点火装置几乎成了标准的附加配置,在运行机组的改造中也得到了越来越多的应用,国电公司在2002年就下发了推广等离子点火的应用指南,在去年和今年,国家发改委、科技部联合下发的《中国节能技术政策大纲(2006年)》及《“十一五”十大重点节能工程实施意见》中就专门提到了要在电力行业“推广气化小油枪和等离子无油点火、低负荷稳燃技术”。

等离子无油点火、稳燃技术介绍等离子点火煤粉燃烧器工作原理: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。

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煤粉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。

等离子点火正常情况下可以完全不用燃油,无油点火和稳燃效果好,缺点一是初期投资高,单台费用约一百万,一台30万机需要4台等离子点火装置,费用近四百万,二是煤种适应性仍显不足,在燃用劣质煤和无烟煤时,还需要投油助燃,而且采用等离子点火,通常并不能省掉燃油系统,燃油系统仍需备用。

目前国内搞等离子点火技术比较有名的是烟台龙源和洛阳博耐特。

在新上的大机组中,采用等离子点火的比例越来越高。

气化小油枪点火、稳燃技术介绍气化小油枪点火稳燃技术又叫微油燃烧技术,主要是由气化小油枪和稳燃燃烧器组成。

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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,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,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通风阻力。

通过降低点火初期的磨煤机出力和采用管道煤粉浓缩技术保证煤粉稳定的点燃,减小初期机组启动热负荷。

冷炉点火阶段,两种点火方式均能满足锅炉冷态启动曲线的要求,但对于超临界机组,有的电厂由于担心存在过热器氧化皮脱落的问题,刚开始点火时升温速率较高(在规程要求之内),可能会造成氧化皮的脱落。

为避免此种情况的发生冷炉点火时先投大油枪暖炉后再用等离子或小油枪的点火方式,这一问题的关键,是降低初始功率。

有些气化微油点火设计单位认为,启动阶段与常规油枪相比,热负荷较为集中,会造成锅炉膨胀不均,因此,建议开始启动阶段先用大油枪伴燃一段时间,以使锅炉膨胀均匀。

实际上煤火焰较长,加热应当更均匀,更可能是因为磨煤机的降出力措施不力,初始投入热量无法满足启动曲线的要求所造成。

五、锅炉点火初期煤粉量锅炉点火初期的煤粉量受两个因素影响,一是锅炉的初始燃烧率,二是磨煤机的最小出力。

根据等离子点火的测试结果,初始燃烧率不超过额定负荷的5%,对于600MW亚临界机组燃用神华煤满负荷时总煤量在225吨左右,考虑到冷炉点火初期的燃尽率,如为85%,机组启动时的燃煤量不能超过13.2吨。

磨煤机的最小出力是直接反映锅炉刚启动时的输入热量,最小出力大于锅炉初始燃烧率时,锅炉的温升速率会提高,如HP983磨煤机燃用神华煤时设计出力最大出力是63.5t/h,最小出力一般为最大出力的25%,即15.8t/h,大于锅炉初始燃烧率。

因此,为减小温升速率过高,对于大型机组必须设法进一步降低磨煤机的出力(低于磨煤机设计最小出力)。

但磨煤机的最小出力受磨煤机型式,干燥、研磨、通风、基本出力、磨煤机振动的制约。

等离子和气化微油点火设计厂家与运行电厂都已通过试验调整,如采取调整磨煤机加载、控制风温等方法,但各电厂进一步降低后的磨煤机最低出力差别较大,即使是同型号、同煤种的磨煤机由于控制措施的不同差别也很大,如HP983磨煤机的磨煤机的最小出力范围在7~14之间。

一般出力过低时磨煤机振动较大,磨煤机安全运行受到威胁。

因此,磨煤机出力的降低是有一定限度的。

同时磨煤机的出力降低后由于风量不是等比降低的,造成煤粉浓度下降,在煤粉浓度低于0.20kg/kg时对于等离子点火技术较难点燃,气化微油点火技术由于油量较大,输入热量是等离子的2倍以上,所以点燃能力较强,但为保证点火的可靠性,两种技术都采用了管道煤粉浓缩技术。

因设计能力和专利的限制,各个厂家的浓缩方式和效果有所区别,等离子点火技术管道浓缩技术比较成熟,能够确保管道平均煤粉浓度在0.16~0.2kg/kg 的条件下可靠地点燃,这对于缩短磨煤机启动到点燃,确保点火时不发生爆燃有重要作用。

六、助燃效果与低负荷稳燃性能在锅炉正常运行期间,等离子和气化微油点火设备处于备用状态,有些电厂反映:经过改造的等离子或气化微油点火燃烧器作为主燃烧器使用时,稳燃性能有所下降。

当锅炉接近或达到最低不投油稳燃负荷以下时,等离子点火或气化微油点火设备可投入稳定负荷。

但如果进行等离子或气化微油点火改造后的制粉系统处于停备状态这时的稳燃及时性最差,因制粉系统启动需要投入消防蒸汽3~5分钟,这种情况下可能起不到稳燃作用。

特别是在事故状态下,如果不能及时投入可能造成机组非停。

因此,两种技术的助燃效果显然是不及大油枪的。

七、可靠性分析等离子点火易损部件主要是阴极和阳极,一般阴极的寿命在100h 左右,阳极的寿命在500~1000h之间,根据拉弧时间的长短,制造厂设计了阴阳极寿命监测装置,可作为更换时的参考,但因阴极的寿命相对较短,等离子装置使用期间,运行维护人员必须加强监视和维护,以提高可靠性。

等离子点火断弧,是威胁点火安全的主要问题,主要是需要保证载体风的品质,如采用压缩空气作为等离子载体,应采用仪用压缩空气。

气化微油点火技术最常见的故障是小油枪堵塞造成灭火。

对于烟煤由于油枪出力低,雾化装置孔径较小,油管路稍有杂物即造成堵塞,造成燃烧器灭火,威胁点火的安全。

小油枪积炭堵塞,也是主要故障之一。

因此,气化微油点火技术关键在于油管路的施工工艺,必须用氩弧焊打底,电焊盖面,油管路必须用蒸汽吹扫以后以后才能充油,有的工程安装过程没有认真对待,造成小油枪断油。

小油枪主要的维护工作在于滤网和油枪头的清理,必须保证油的质量、管道干净,根据滤网压差的情况定期做一下清理,才能保证投入。

因此,综合比较,气化微油点火技术由于较等离子点火系统简单,可靠性高一些。

八、燃烧效率燃烧效率的高低与煤种有很大关系,主要影响因素有煤的挥发分、水分、灰分、煤粉细度等,对于神华煤等离子点火的燃烧效率可以达到80~95%,气化微油点火技术由于输入热量高燃烧效率更高一些。

等离子点火在燃用神华煤的锅炉上,燃烧效率高达92%以上时,也发生过空气预热器、灰库二次燃烧。

小油枪煤油混烧,则更应引起注意,甚至有的燃用贫煤的机组点火三小时后就发生空气预热器二次燃烧。

为此,等离子点火对此已经由有资质的单位对一些大机组进行了考核,并制定了防止二次燃烧及防止爆燃的标准化安全措施。

气化微油点火,飞灰可燃物的测量,尚无可靠的数据,因大部分电厂是在除尘器灰斗中随机取的样品,缺乏准确的测量报告。

从运行电厂的整体反映情况看点火初期的飞灰可燃物还是比较高的,应加强空气预器的吹灰工作,防止尾部自燃,同时也要做好此阶段灰的输送、储存过程的防自燃措施。

九、燃烧器防结渣、超温等离子和气化微油点火技术均采用在燃烧器内分级燃烧,逐级放大的方式,燃烧器内易造成超温和结渣,为防止此现象的发生。

等离子技术放弃了开始采用的径向点火拉弧方式,此方式在早期使用的多家电厂中均出现了燃烧器内结渣,改为轴向点火的方式,从实际应用的效果看基本上可以避免结渣的发生。

气化微油点火技术目前切向和轴向点火方式均采用,也有燃烧器内结渣的信息报道,当设计不当时还有将燃烧器烧坏的问题发生。

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