等离子点火技术与微油点火技术的比较
等离子点火与微油点火在应用上的比较
微油点火与等离子点火应用方式的比较一、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。
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。
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。
三种点火技术对比
研究对象燃烧器：是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。
锅炉：锅炉是一种能量转换设备，锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。
热能——（蒸汽动力装置）机械能——（发电机）电能微油点火技术1.原理：利用氧气对燃料的强化燃烧功能，在一次风煤粉流中，利用纯氧分别强化油的燃烧、强化煤的燃烧，采用分级燃烧的方式，用微油引燃整个一次风煤粉流。
2.优点：①一次性投资少，系统结构简单，维护操作方便，燃烧器及其附属设备易改造；②油枪出力易调节，对煤质变化适应能力强；③节油效果显著，节油率可达95%以上。
3.缺点：①微油点火技术是最近几年新出现的技术，与等离子点火技术相比，在大型机组上运行经验少，尚未有在1000MW机组上运行的案例；②在点火和稳燃的过程中仍需要少量燃油4.改造原则：不改变燃烧器的性能，不改变炉内燃烧特性。
5.功能：①环保功能（能确保脱硫、脱硝、电除尘环保装置安全、经济投运）②90%以上大幅度节油功能；③杜绝锅炉二次爆燃的功能（煤粉着火率大于90%）；④供油系统自清洁功能；⑤氧站智能控制功能；⑥管线防堵塞功能；⑦燃烧器防高温烧损功能；⑧安全、可控性强、维护简单。
6.功用：①多煤种适应功能（能广泛适应于褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤）；②多炉型应用功能（能广泛应用于四角切圆、对冲、W型锅炉）；7.设备匹配性：（1）复合型富氧微油枪①综合了多种雾化技术；②风性能好、燃烧稳定；③确保在点火、稳燃期间，锅炉环保装置均可正常运行；④确保整个点火初期一次风煤粉着火率可达90%以上；⑤复合型富氧微油枪能及时投入使用。
⑥独特的耐磨材料及工艺设计，使该油枪能在一次风煤粉流中长期投入正常点火运行，满足各类使用需求。
（2）供氧系统：对氧站低温区的自增压和出氧量的智能控制，保证液氧储罐内压力恒定，液氧流量均匀、快速。
从而满足锅炉点火、稳燃时对氧气供应“及时性、大量性、稳定性”的要求，同时又能及时关闭供氧系统，保证系统的安全可控，确保了氧站24小时不间断、随时全自动供氧。
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
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。
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。
微油及等离子点火燃烧器在运行过程中的燃烧优化
微油及等离子点火燃烧器在运行过程中的燃烧优化发布时间：2021-05-07T10:31:02.513Z 来源：《基层建设》2020年第34期作者：朱红胜[导读] 摘要：节油点火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。
徐州燃烧控制研究院有限公司江苏徐州 221000摘要：节油点火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1微油点火和等离子点火技术的基本原理1.1微油点火技术的基本原理在微油点火技术中，将油燃烧器设置在煤粉燃烧器的中心，然后通过高温油火焰来进行点火，在风粉吹入后，用高温火焰将其中的煤粉点燃，然后持续对风粉进行加热，二次加热后的温度远高于煤种的着火点，这时会充分燃烧煤粉中的碳颗粒。
1.2等离子点火技术的基本原理等离子点火技术则是通过电弧来对煤粉进行点燃，通过介质来点燃煤粉。
在强磁场的作用下，形成具有稳定功率的空气等离子体。
在高温区中进行燃烧时，能够在不超过10s的时间里使煤粉粉末中的颗粒发生变化，碎裂并实施充分燃烧。
2微油点火技术在火电厂燃煤锅炉上的运用2.1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；②MFT试验，主要是对MFT 信号进行监测；③进行灭火试验，以及燃料燃尽试验。
2.2启动前冷态调试四只燃烧器准备就绪后，试验中的静态试验完毕。
按照操作流程首先启动空气预热器，同时打开火检冷却风，并且使送风机、引风机、一次风机等同时触发工作，确保炉膛内的压强稳定。
然后对送风量进行测量，进而以进风量来确定油配风的风量。
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
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 。
百万机组等离子点火与微油点火比较
1000MW机组等离子点火与微油点火比较一经济效益：微油点火经济性分析（基建期间）：基建期间吹管用单支油枪２吨以上费用3500×9000 ＝3150（万元）如采用气化小油枪点火技术改造费用（估算值）：400万元建设期吹管用油可降低到300吨单支气化喷嘴:180kg/h油费用为：300×9000 ＝270（万元）煤费用为：4.18×10４×3200／20000×500＝383（万元）原煤消耗: 4.18×10４×3200／20000＝7680(吨）煤发热量：2000 0kj/kg制粉单耗：20 kwh/t；电价格为：0.30元/kwh耗电费用：7680×20×0.30 ＝4.6万元在试运期间就可节省费用：3150-400-270-383-4.6＝2092.4（万元）在投运后节油率为90%以上，经济效益明显．微油点火经济性分析（机组正常冷态启动期间）：冷态点火每次用油150 吨，单支油枪2吨以上费用150×9000 ＝135（万元）如采用气化小油枪点火技术，冷态用油可降低到11吨单支气化喷嘴:180kg/h油费用为：11×9000 ＝9.9（万元）煤费用为：4.18×10４×104.5／20000×500＝10.92（万元）原煤消耗: 4.18×10４×104.5／20000＝218.4(吨）煤发热量：2000 0kj/kg制粉单耗：20 kwh/t；电价格为：0.30元/kwh耗电费用：218.4×20×0.30 ＝0.13万元在试运期间就可节省费用：135—9.9-10.92-0.13＝114（万元）在投运后节油率为90%以上，经济效益明显．二优缺点比较三：投资回报等离子投资费用较高回报周期相对较长。
微油点火设备初期投资约为等离子费用的1/2，新建机组在机组吹管及168期间就能完全收回设备成本；改造机组冷态点火2-3次即可收回成本。
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。
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
一
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
等离子点火与微油点火的节能性分析
６ 《 源 节 约 与环 保 ） ０ ０年 第 六 期 ２ 资 ） １ ２
专 业 文 库 ●
免 未 燃 尽 的 油 滴 粘 污 锅 炉 电 除 尘 器 的 电 极 ， 除 尘 电
器无 法 正 常投 人 ，大量 烟 尘 直接 排 放 到 大气 中 ， 给
环 境 带 来 严 重 的 污 染 ， 时 烟 气 中 的 粉 尘 会 对 锅 炉 同 引 风 机 叶 片 造 成 磨 损 。 据 统 计 ，０ ～ ９ ＭＷ 机 组 每 ３０ ３９
气 主 要 用 于 点 火 时 实 现 燃 油 雾 化 、 常 燃 烧 时 加 速 正
次燃 烧筒 中形 成温 度Ｔ ５ ０ Ｋ 度 极 大 的局 部高 ＞ ００ 梯
温火核 ， 煤粉 颗 粒 在通 过 该 等 离子 火 核 时 受 到 高 温 作 用 ， 在 １ — 秒 内迅 速释 放 挥 发分 并 被 破 碎 而再 并 ０３
目标奠 定 了基础 。
２ 工 作 原 理 简 介
２１ 离 子 的 点 火 原 理 ．等
利用 机 械雾 化 将 燃料 油 挤 压 、 裂 、 碎 ， 生 撕 破 产 超 细 油 滴后 通 过 高 能点 火 器 引燃 ， 同时 巧 妙 地利 用 高强 度 的燃 烧 室 ， 燃 油 在气 化 状 态 下燃 烧 ， 以 使 可
大 大 提 高 燃 油 火 焰 温 度 ， 急 剧 缩 短 燃 烧 时 间 。 气 并
利 用 直 流 电流 （８ Ａ ３ ０ ， 介质 气 压Ｏ０ ～ ２ ０ ～ ５ Ａ） 在 ．１
００ ＭＰ 条 件 下 引 弧 ， 并 在 强 磁 场 作 用 下 获 得 稳 定 ．３ ａ
功 率 的直 流 空气 等 离 子体 ， 等离 子 体 在 燃பைடு நூலகம் 器 的 该
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。
电站煤粉锅炉三种点火方式技术经济比较和分析
电站煤粉锅炉三种点火方式技术经济比较和分析摘要：目前电站煤粉锅炉普遍采用的是轻油点火，但在国际原油价格不断攀升的今天，为降低燃料成本，国内很多电厂改用了等离子或微油点火方式。
本文就三种点火方式进行探讨，并重点以广东省最早应用等离子点火技术的广州恒运热电厂的实际情况，对三种点火方式进行了技术经济比较和分析，得出了等离子点火技术是当前新机组建设和旧炉改造的首选点火方式的结论。
关键词：轻油；微油；等离子；点火方式；经济效益；比较分析Abstract: at present, the power of the widespread use of the coal boiler is light oil fire, but in international oil prices rising today, to reduce fuel costs, many domestic power plant can switch the plasma or small oil ignition pattern. This paper discusses three ignition pattern, and the focus of the earliest application in guangdong province plasma ignition technology of guangzhou HengYun thermal power plant, the actual situation, ignition pattern of three kinds of technical and economic comparison and analysis, it is concluded that the plasma ignition technique is the new unit construction and renovation of the old furnace preferred ignition pattern conclusion.Keywords: light oil; The oil; Plasma; Ignition pattern; Economic benefit; Comparative analysis一、电站锅炉三种点火方式概述目前电站煤粉锅炉采用了轻油、微油和等离子三种点火方式进行点火。
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等离子点火技术与微油点火技术的比较
文章介绍了现阶段电站锅炉节油点火技术中应用较为广泛的等离子点火技术和微油点火技术的系统结构、工作原理及应用情况,并对它们在应用中存在的优缺点进行了比较,给电厂在机组新建和机组改造过程中对点火系统的选取提供一些参考。
标签：节油技术等离子点火微油点火
0 引言
当今世界能源资源日益紧张, 国内外均积极开展电站燃煤锅炉节油技术的研究,我国也先后开发了“节省燃用油、燃油锅炉改烧煤、推广劣质煤燃烧技术、以煤代油”等技术。
这些技术的应用对电站节油起到了明显的作用,但燃煤机组节油降耗仍具有很大的空间。
等离子点火技术的突破性进展以及微油点火技术的出现,使我国的电站节油技术又迈向了新阶段。
在短短几年时间内,等离子点火技术和微油点火技术已成为现代大型机组锅炉点火和稳燃过程中的主流节油技术。
1 等离子点火技术
1.1 等离子点火系统构成等离子点火系统主要有以下几部分构成:等离子发生器;等离子燃烧器;电源柜及供电系统;辅助系统(包括冷却水系统、压缩空气系统,图像火检系统);控制系统以及风粉系统等。
1.2 等离子点火系统工作原理
1.2.1 等离子发生器工作原理等离子发生器由线圈、阴极、阳极组成。
其中阴极和阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的特殊材料制成,以承受高温电弧冲击。
线圈在高温情况下具有抗直流高压击穿能力。
电源采用全波整流并具有恒流性能。
其点火原理为:在一定输出电流条件下,当阴极前进同阳极接触后,系统处在短路状态,当阴极缓缓离开阳极时产生电弧,电弧在线圈磁场的作用下被拉出喷管外部。
压缩空气在电弧的作用下,被电离为高温等离子体,进入燃烧器点燃煤粉。
1.2.2 等离子燃烧器煤粉点火原理直流电流在一定介质气压的条件下引弧,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T>4000K的梯度极大的局部高温火核,煤粉颗粒通过该等离子“火核”时,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,达到点火并加速煤粉燃烧的目的。
等离子体内含有大量的化学活性粒子,如原子(C、H、O)、离子(O2-、H+、OH-)和电子等,它们可加速热化学转换,促进燃料完全燃烧。
2 微油点火技术
2.1 微油點火系统构成微油点火系统主要以下几部分构成:强化燃烧气化小
油枪;煤粉燃烧器及浓缩装置;辅助系统(包括油系统、压缩空气系统、助燃风系统);检测与控制系统以及制粉系统等。
2.2 微油点火工作原理
2.2.1 气化小油枪点火工作原理微油点火是利用压缩空气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,其传播速度超过声速,火焰呈完全透明状,中心温度高达1500～2000℃,可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃煤粉,从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃中以煤代油的目的。
2.2.2 燃烧器直接点燃煤粉工作原理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分迅速着火燃烧,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的引燃能量,并满足锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。
3 应用情况
等离子点火技术及微油点火技术都是煤粉锅炉点火及稳燃过程中以煤代油的有效措施。
近年来等离子点火技术在全国电厂中得到广泛推广,目前已经在超过300台电站锅炉上得到成功应用,囊括了不同煤种、不同制粉系统、不同炉型和燃烧方式,从50～1000MW不同容量范围的燃煤机组。
如:国电泰州电厂1000MW机组、华能玉环电厂600MW机组、华电襄樊电厂300MW机组均采用了等离子点火技术。
微油点火技术也广泛应用于新建燃用烟煤和贫煤的电厂中, 如广东红海湾发电有限公司2号锅炉600MW机组、华能沁北电厂二期工程2×600MW机组、内蒙古国华准格尔发电有限责任公司三期扩建工程2×330MW机组均采用了微油点火技术。
4 等离子点火与微油点火的优缺点比较
等离子点火技术的优点:①可实现电厂的完全无燃油运行,节油率100%,提高电厂运行的经济性;②可完全简化了燃油系统,提高电厂运行的安全性;③避免了燃油点火期间无法采用电除尘器而造成的冒黑烟的问题,降低了有害物质的排放量,提高了环保效益。
等离子点火技术的缺点:①一次性投资大,系统设备较为复杂;②由于受发生器功率的限制,等离子点火技术无法点燃挥发份低的劣质煤,针对一些燃煤煤质不好的电厂,需要另外调用优质煤或是加油助燃;③等离子发生器的阴阳极寿命短,更换工作量大,费用高。
微油点火技术的优点:①一次性投资少,系统结构简单,维护操作方便,燃烧器及其附属设备易改造;②油枪出力易调节,对煤质变化适应能力强;③节油效果显著,节油率可达95%以上。
微油点火技术的缺点:①微油点火技术是最近几年新出现的技术,与等离子点火技术相比,在大型机组上运行经验少,尚未有在1000MW机组上运行的案例;②在点火和稳燃的过程中仍需要少量燃油。
5 结论
随着经济社会发展对原油的消耗的增大,石油资源更加短缺,油价上涨,为了降低电厂运行成本,燃煤电厂选用等离子点火或是微油点火等节油点火技术是势在必行。
等离子点火技术与微油点火技术在应用上各有优劣,电厂在选择采用时必须综合考虑电厂自身的实际情况,对于进厂煤种不确定,原来已经有轻油系统的机组,选择微油点火技术比较经济可靠。
对于有可靠煤源,煤质稳定,而且是烟煤等挥发份较高易于燃烧的煤种的机组,可以选用等离子点火技术。
随着等离子点火技术和微油点火技术水平的不断发展和日趋成熟,这两种技术的应用前景更为广阔。