等离子体点火器系统组成

等离子体点火器系统组成

一、等离子发生器

等离子发生器是用来产生高温等离子电弧的装置，其主要由阳极组件、阴极组件、线圈组件三大部分组成，还有支撑托架配合现场安装。等离子发生器设计寿命为5～8年。阳极组件与阴极组件包括用来形成电弧的两个金属电极阳极与阴极，在两电极间加稳定的大电流，将电极之间的空气电离形成具有高温导电特性等离子体，其中带正电的离子流向电源负极形成电弧的阴极，带负电的离子及电子流向电源

（1）阳极组件

阳极组件由阳极、冷却水道、压缩空气通道及壳体等构成。阳极导电面为具有高导电性的金属材料铸成，采用水冷的方式冷却，连续工作时间大于500小时。为确保电弧能够尽可能多的拉出阳极以外，在阳极上加装压弧套。

（2）阴极组件

阴极组件由阴极头、外套管、内套管、驱动机构、进出水口、导电接头等构成，阴极为旋转结构的等离子发生器还需要加装一套旋转驱动机构。阴极头导电面为具有高导电性的金属材料铸成，采用水冷的方式冷却，连续工作时间大于50小时。

（3）线圈组件

线圈组件由导电管绕成的线圈、绝缘材料、进出水接头、导电接头、壳体等构成。导电管内通水冷却，寿命为5年。

二、等离子电气系统

等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整流电路，将三相交流电源变为稳定的直流电源，其由隔离变压器和电源柜两大部分组成。电源柜内主要有由六组大功率晶闸管组成的三相全控整流桥、大功率直流调速器6RA70、直流电抗器、交流接触器、控制PLC等。

等离子电源系统用隔离变压器参数：

额定电压：0.38/0.36KV

额定功率：200KV A

额定频率：50HZ

相数：三相

接线方式：Δ/ Y

冷却风式：自然冷却

绝缘等级：F

绝缘水平：AC3/3

温升：100K

选用材料：30Q130冷轧有取向硅钢片、环氧树脂真空浇注.

隔离变压器的主要作用是隔离。一次绕阻接成三角形，使3次谐波能够通过，减少高次谐波的影响；二次绕组接成星型，可得到零线，避免等离子发生器带电。

三、等离子空气系统

压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧，需要压缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。因此，等离子点火系统需要配备压缩空气系统，压缩空气的要求是洁净的而且是压力稳定的。

压缩空气由空压机经过滤装置储气罐出口母管的管道分别送到等离子点火装置，等离子点火装置上的压缩空气管

道上设有压力表和一个压力开关，把压力满足信号送回本燃烧器整流柜，入口的压缩空气压力要求不大于0.02MPa，每台等离子装置的压缩空气流量约为 1.0Nm3/min -1.5Nm3/min。

压缩空气系统中同时设计有备用吹扫空气管路，吹扫空气取自图像火检探头冷却风机出口母管，用于保证在锅炉高负荷运行、等离子点火器停用时点火器不受煤粉污染。

四、等离子冷却水系统

等离子电弧形成后，弧柱温度一般在5000K到30000K 范围，因此对于形成电弧的等离子发生器的阴极和阳极必须通过水冷的方式来进行冷却，否则很快会被烧毁。为了保证良好的冷却效果，需要保证冷却水压力不低于0.3MPa，冷却

水温度不能高于30℃。为减少冷却水对阳极和阴极的腐蚀，采用除盐化学水作为冷却水。冷却水经母管分别送至等离子点火器，单个等离子点火器的冷却水用量约为10t/h，冷却水进入等离子装置后再分两路分别送入线圈和阳极，另一路进入阴极。回水采用无压回水，等离子点火器回水经母管流经换热器冷却后返回冷却水箱。等离子装置来水管道上设有手动调节阀，用于调整等离子点火器冷却水流量，同时安装有冷却水压力表、过滤器及压力开关，压力满足信号送回等离子整流柜。每台发生器来水管路装有压力开关，压力满足信号送至控制系统PLC，保证等离子点火燃烧器投入时冷却水不间断。

五、监控系统

为了确保等离子燃烧器的安全运行，在燃烧器的相应位置安装了监视壁面温度的热电偶。安装位置如图5-3-4所示。热电偶的型号主要为K分度或铠装热电偶。

为了在等离子燃烧器运行时能够监测一次风速，控制一次风速在设计范围，在一次风管加装一次风速测量系统。六、图像火焰监视

在DLZ-200等离子点火系统中为每个等离子点火燃烧器配置了一支高清晰图像火检探头。该探头采用军用CCD 直接摄取煤粉燃烧的火焰图像，图像清晰，不失真。为使CCD 避开炉内高温，每只探头均采用长工作距监测镜头，探头外层加装了隔热机构，有效阻断二次风传导热及炉膛辐射热。探头前部采用特种耐温玻璃，能抗1500℃熔融灰渣对镜面的冲刷，镜面长期光滑无损。每只探头均需通入冷却风，一方面冷却CCD和镜头，另一方面冷却风通过探头前端3通道风3组合弧形冷却风喷射机构，可避免飞灰、焦块污染镜头。

技术参数：

①探头风阻：进口风质P1=2000Pa时，冷却风风管Q=64Nm3/h

②探头外径：φ69mm

③CCD工作电压：U=12V/DC

④输出信号：标准Pal制式视频信号

⑤在冷却风正常工作情况下耐温1200℃

1、等离子体点火器的运行

启动前的主要冷态调整试验项目：

(1) 等离子燃烧器对应的一次风管流速标定；

(2)上述一次风管预调平；

(3)冷风蒸汽加热器蒸汽压力、温度、流量、风量、风侧阻力及出入口风温的调整试验；

(4)等离子点火器拉弧试验。

2、首次锅炉冷态点火启动（以A制粉系统为例）

在第一次冷态点火启动时，投运等离子燃烧器无油点火并进行膨胀检查、热紧螺栓和吹管。在等离子燃烧器投入过程记录每一只等离子燃烧器从投煤到点燃的时间间隔，进行煤粉细度调整，确认煤粉细度和分离器挡板开度及一次风速的关系。其具体步骤如下：

(1) 启动一台一次风机，投入A磨暖风器，A 磨煤机暖磨，待磨煤机出口风温至50℃；

(2) 投A 磨给煤机，A 磨布煤；

(3) 顺序启动4 台等离子点火器，并调整电压、电流至最佳值；

(4) 启动A 磨煤机，给煤量维持在最低出力下等离子燃