锅炉等离子点火技术和小油枪点火技
等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析
等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析
等离子点火技术是一种新型的点火方式，具有能耗低、污染小、启动时间短等优点，被广泛应用于煤粉锅炉的点火中。
以下是等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析。
一、等离子点火技术的原理
等离子点火技术是利用电冲击将气体离子化并加热到高温状态，从而形成一个具有高激发能的等离子体，其能量可用来点燃煤粉燃料。
等离子点火技术的原理是通过产生高强度的电场将气体离子化，使气体分子成为高度电离的等离子体，形成电弧放电点，从而达到启动点火的目的。
1. 提高点火成功率
燃料在锅炉内燃烧前需要点火。
传统煤粉锅炉的点火通常采用辅助燃烧器，但存在启动时间长、能耗高、易产生污染等问题。
而等离子点火技术能快速启动并点燃煤粉，其点火成功率高达99%以上，极大提高了锅炉的启动效率。
2. 减少燃料消耗
等离子点火技术可以快速启动锅炉，有效降低了点火过程中的能耗，控制煤粉的使用量，实现节能减排的效果。
使用等离子点火技术，每次点火的耗电量仅为1度电左右，相比传统点火方法节能效果非常显著。
3. 降低污染排放
等离子点火技术采用的是纯物理方式点火，不需加入化学剂和催化剂等物质，避免了传统点火方法产生的NOx、SO2等有害气体排放。
同时，等离子点火技术点火过程中的电磁辐射小，对环境造成的污染更低。
4. 提高设备运行效率
等离子点火技术可以有效提高锅炉的燃烧效率和运行效率，减少CO和其他有害气体的排放，从而避免了锅炉运行不稳定和燃烧不完全等问题。
三、总结。
锅炉｜电厂锅炉应用等离子点火的技术
锅炉｜电厂锅炉应用等离子点火的技术电力百科第 67 期：点火系统1. 等离子点火系统及原理1.等离子点火系统及原理1.1 等离子点火系统在等离子点火系统当中，主要由等离子发生器、直流电源、点火燃烧器、控制系统等部分组成。
其中，等离子发生器能够对50kW~150kW电功率的空气等离子体进行产生，直流电源能够将三相380V的交流电源整合成直流电源，向发生器供电。
点火燃烧器配合等离子发生器使用，对煤粉进行点燃。
控制系统采用了数据总线、通信接口、CRT、PLC等部分构成，能够实现全数字化自动控制。
系统具有50kW~150kW的输出功率，且连续可调。
压缩空气压力在0.12MPa~0.4MPa，流量在150m3/h以上，且能够保持洁净无油。
冷却水压力在0.3MPa以上，流量在10t/h 以上，t在40℃以下。
1.2 等离子点火原理在等离子点火装置当中，对直流电源进行利用，基于相应的介质气压条件接触引弧，在强磁场控制下，对稳定功率定向流动空气等离子体进行获取，采用磁压缩、机械等方法，向需要点火的位置送入等离子体射流，在点火燃烧器当中，能够达到4000K以上具有极大梯度的局部高温火核，当等离子火核与煤粉颗粒相接触，煤粉颗粒会对挥发物进行迅速释放，劈裂粉碎再造挥发充分，从而被快速点燃。
在等离子发生器当中，采用了阳极、阴极、线圈等部分，在发火原理上，基于相应的输出电流条件，中心阴极和阳极进行接触，系统达到短路的状态，阴极和阳极缓慢分开的过程中，会有电弧产生，在线圈磁场的作用下，将电弧拉出喷管外部。
在电弧的作用下，压缩空气受到电离，产生高温等离子体，从而使煤粉产生了被点燃的可能性。
在设计过程中，采用进退执行机构控制点火装置的阴极，同时控制电弧电功率。
此外，还利用相同的计算机控制系统，监视冷却水、冷却风等。
2. 等离子点火技术的实际应用2.1 技术改造在电厂锅炉对等离子点火技术的应用中，对老机进行技术改造是一项重要的内容。
等离子点火技术在烟煤锅炉上的应用
等离子点火技术在烟煤锅炉上的应用摘要：当前,等离子点火技术在我国烟煤锅炉行业发展迅速,使用范围也越来越广。
而如何能充分发挥出电站锅炉使用该技术后的整体科学性和经济性,已成为当下电站锅炉行业综合性的难题。
本文对等离子点火系统的技术原理及燃烧机理进行了探讨,并通过实例设计,为广大行业人员提供一定的技术借鉴。
关键词：等离子点火技术；烟煤锅炉；应用1等离子点火系统在电站煤粉锅炉中应用的技术优势等离子点火系统具有较多的技术优势，所以能够在电站煤粉锅炉中得到安全使用。
等离子点火系统实现了无油点火，代替了传统的燃油点火方式，经过现场的实践检验，该项技术比较成熟，能够在煤粉锅炉启停和稳燃过程中应用；燃油点火在煤粉锅炉的启停和稳燃中应用，运行成本较高，而等离子体内的化学活性粒子较多，可大大提高燃烧效率，等离子点火技术代替燃油点火技术，大大降低了电站的运行成本；在使用燃油点火技术时，可能会因为操作失误等原因而造成火灾事故，从而导致人员伤亡和经济损失。
而使用等离子点火技术可有效消除安全隐患，提高煤粉锅炉启停和稳燃的安全性；在使用燃油点火技术时，除尘装置无法投入使用，而烟囱排出的黑烟就会对大气造成严重污染。
在我国取消脱硫旁路的规定后，对于燃油点火时对脱硫浆液造成的污染是电站面临的重要问题。
而在采用等离子点火技术后，在锅炉点火初期就能够实现无油点火，电除尘装置也可同步投入使用，避免烟气粉尘排入大气中，大大提高了电站生产的环保性；除此之外，等离子点火技术还具有运行方式简单和较强的通用性和可配置性的优点，在电站煤粉锅炉启停和稳燃中具有较高的应用价值。
2燃烧机理等离子点火系统的燃烧机理为逐级点火分级燃烧，这主要是因为高温等离子体自身能量受限的原因，所以为了能够提高煤粉燃烧效率，目前的等离子燃烧器一般会设计成四级式燃烧区域。
第一区是等离子拉弧引燃挥发物区。
第一区引弧点火的性能会直接影响到整个等离子燃烧系统的燃烧效果，根据燃烧器的容积在中心筒投入适量的煤粉，煤粉在中心筒内稳定燃烧，在出口的位置会形成比较稳定的二级煤粉点火源，按照这个顺序逐渐放大煤粉燃烧区域。
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
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。
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。
锅炉等离子点火方式与少油点火方式的比较
胡 际 童
（ 河北 省 电力勘 测设 计研 究院 ， 石家 庄
摘 要 ： 原 理 、 用煤 种 、 备 配 置 、 备 投 资 、 用 现 状 等 方 从 适 设 设 应
面对 锅 炉等 离子 点 火 方 式 与 少 油 点 火 方 式进 行 比 较 ， 合 分 综 析 了 ２种 点 火方 式 的优 点 和 缺 点 ， 结 合 南 阳天 益 发 电 工 程 并 的 现 状 ， 出在 此 工 程 中使 用 少 油 点 火的 建 议 。 提 关 键 词 ： 炉 燃 烧 器 ； 离子 点 火 ； 油 点 火 ； 锅 等 少 节约 燃 油 ； 发 挥
ｏｉ ｓ ｖｉ ｌ ａ ｎｇ； ｏ ａ ｉｉａ ｉ ｖ ｌ ｔｌｚ ｔｏｎ
否 则会 引起煤 粉不 燃 或燃尽 率低 的 问题 。
少 油点 火方式 使 用油 、 混燃 ， 相强 化 的方 式 煤 互
中 图分 类号 ： Ｋ２ ３ ２ Ｔ ２．３
文 献 标 志码 ： Ｂ
点火， 对煤 质 的要 求 较 低 ， 何煤 种均 能 使 用 ， 用 任 适
范 围广 。
１ ３ 设 备 配 置 ．
文章 编 号 ： ０ １ ９ ９ （ ０ ８ ０ ０ ４ 一Ｏ １ ０ — ８ ８ ２ ０ ） ２— ０ １ ２
目前在 建火力 发 电厂 为 了节 约燃 油 、 降低成 本 ， 纷纷 进行 锅炉 燃烧 器 的改 造 ， 用 等 离 子点 火 或少 使 油点 火来 降低 试运 行成本 。其 中等离 子点 火属 于无
油 点火 ， 油 点火 属 于 少 油 或微 油点 火 。为确 定 南 少 阳天益发 电 有 限 责 任 公 司 ２台 ６ ０ Ｍｗ 发 电机 组 ０ 点火 方式 ， 这 ２ 点火 方式 进行 比较 分析 。 对 种
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。
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。
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
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。
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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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。
烟台龙源公司的等离子工程业绩中，直吹式锅炉占一半以上，尤其是近两年，进行等离子点火系统改造的锅炉
80%以上都是直吹式，其中大多是300MW~600MW的大机组，已经有多个安装了等离子点火系统的直吹式锅炉实现了无油点火启动成功。
如愉林电厂#2机组（135MW），大同发电有限责任公司＃7、#8 机组（600MW），大港电厂＃1机组（300MW），汕头电厂#3机组（600MW），台山电厂#3机组（600MW），泉州电厂#1机组（300MW），太仓电厂#3机组（600MW），镇江电厂#3、#4机组（600MW）等工程。
安装了等离子点火系统的电厂都认为，该系统配置合理，能保证锅炉性能不变和升温升压曲线符合启动要求。
而小油枪的点火系统，由于系统配置不合理，加上燃烧器设计问题等，在直吹式机组上安装了以后还需要投入大油枪，才能满足启动曲线的要求，因此就消耗大量的燃油。
如陕西榆林上河电厂的＃2机组（135MW，锅炉为中速磨直吹式制粉系统），2004年安装了等离子点火系统，至机组168试运行结束用油量为零。
该厂的＃1机组（锅炉和＃2炉相同）2004年安装了小油枪点火系统，但是启动时还需要大量投油，至168结束用油量超过500吨，最终＃1机组累计用油超过了1500吨，并且，锅炉正常运行中，出现了燃烧器结渣等问题，影响锅炉的正常运行，根据目前运行情况判断，与小油枪点火燃烧器的设计不合理很有关系。
2005年9月该厂已经将＃1机组的小油枪点火系统拆掉，更换为等离子点火系统。
b、等离子点火系统的设备可靠性和安全性高于小油枪点火系统。
等离子点火系统从2000年烟台电厂的第一台机组开始至今，已经安装了300多台锅炉，设备技术水平和可靠性也从2000年的初期阶段，经历了2001年－2002年的设备完善阶段，到2003年已经趋于成熟，通过一系列的业绩，取得了电厂的认可。
如：吉林热电厂10#、11#锅炉（500t/h，钢球磨中储式制粉系统）2003年在基建期间安装了等离子点火系统，完全没有用点火油就完成了机组的整个启动、调试和168试运行等工作。
甘肃平凉电厂＃4机组（300MW,锅炉为中速磨直吹式制粉系统），2003年安装了等离子点火系统，仅用了200多吨油，就完成了基建机组的全部调试工作。
国华宁海电厂2号、国华台山电厂3号600MW机组在整个吹管阶段完全实现无油点火。
镇江电厂1#机组600MW整个168期间用油没有超过300吨。
尤其是今年应用等离子点火系统的电厂大多都实现了零油耗，这些电厂的应用情况说明，等离子点火技术已经成熟，可以进行大
规模的推广应用。
2003年有部分电厂开始安装小油枪点火系统，由于一次性投资低，主要是对设备安全性要求不高或者没有大量技改投入必要的小、旧机组改造项目，从目前的应用情况来看，主要存在如下设备问题：
（1）、由于一般小油枪系统设备厂家没有1：1热态试验台，所以在煤粉燃烧器的设计上，不能根据相关电厂的煤粉点火试验结果来进行燃烧器设计，只能凭直觉或其他工程的经验，也就很难保证燃烧器的性能。
如榆林上河电厂的＃1锅炉，由于安装了气化小油枪点火系统，就出现了燃烧器结渣等情况，影响到了锅炉的正常运行。
烟台龙源公司的每一台等离子燃烧器都在1：1热态试验台上进行设计前结构优化点火试验和出厂前设备检验点火试验，所以能够保证燃烧器的性能满足现场的要求。
尤其是在主燃烧器进行改造的项目，对燃烧器的性能要求更高。
这方面，上锅、哈锅、东锅、北京巴威、武锅等国内主要锅炉厂家，一开始也对此很担心，怕等离子燃烧器的性能不如锅炉厂的燃烧器性能，影响到锅炉效率或出现燃烧器结渣等问题，但通过几个工程后，等离子燃烧器的优良性能，就消除了各个厂家都对等离子燃烧器性能的疑问。
（2）、等离子点火系统比小油枪点火系统更能保证点火安全。
等离子点火的基本原理是用温度非常高（约6000－10000℃）的等离子体点燃煤粉，煤粉在经过等离子体的过程中，除了煤粉颗粒表面的挥发份被点燃外，等离子体的高温还使煤粉颗粒在瞬间破裂粉碎，迅速释放出大量挥发物，从而使煤粉颗粒迅速燃烧。
在点火初期，决定煤粉着火的因素之一是点火源的温度，因此用等离子点火系统可以用较低的能量（110KW约为10Kg柴油/小时），直接点燃煤粉。
小油枪点火系统是采用柴油作为点火的输入能量，虽然采用了补风等加强燃烧的后期措施，但是由于柴油的特性，决定了其火焰温度一般在2000℃以内（这也是为什么有可以切割不锈钢板的等离子切割机，而没有柴油切割机的原因）。
因此，用小油枪点火系统进行点火的时候，油枪火焰仅仅是把煤粉颗粒表面的部分挥发份点燃，大量的煤粉并没有被点燃，所以就会出现初期煤粉燃烬率低的问题，对锅炉点火来说，会有炉膛爆燃和尾部二次燃烧的危险。
（3）、油煤混烧期间，抢风问题严重，燃烧效率较低；
油煤混烧期间，燃烧器阻力较大，如山东淄博电厂，加装小油枪后，一次风压需提高2kPa。
小油枪喷嘴较小，容易发生结碳，堵塞等问题；
小油枪一般采用压缩空气作为其雾化方式，存在油易泄漏入压缩空气系统地问题；如陕西榆林电厂曾发生该事故；
小油枪油管路设计较细，运行调整非常困难；
如果有漏油到煤粉燃烧器的情况，将可能导致局部煤粉沉积，有可能会有燃烧器结焦甚至烧坏的危险。
（4）、由于小油枪点火系统增加了部分油管路，也就增加了因油系统泄漏导致火灾等事故的可能性。
c、等离子点火系统的环保性能更好。
随着中国环保意识的增强，国家对电厂的环保要求也越来越严格，2005年初的“环保风暴”中，有很多叫停的项目就是火电厂项目。
等离子点火系统的环保性能更好，因为：一方面，由于等离子点火系统的煤粉燃烬率高，所以除了提高了锅炉效率外，还使排烟中的灰浓度降低。
另一方面，由于等离子点火系统完全不用点火油，所以在点火初期也可以投入电除尘器，使锅炉可以实现无黑烟启动。