等离子体法发生器

南京万和测控仪表有限公司与洛阳博耐特工程技术有限公司及西安天立能源环保工程技术有限公司精诚合作，是一个强强联合的实体，在研发和制造上属国内领先地位。用户的需求就是我们努力前方向，我们以优质的产品和近在咫尺的服务，迎接用户的选择。

一、等离子体燃烧器

1 、等离子体发生器燃煤原理：

随着等离子体电子源在不同工业领域应用和扩展，对它们的物理研究具有特殊意义。它们尤其在电子束燃煤技术中广泛应用。

在等离子发生器里，利用直流电流将压缩气体电离形成等离子体，在电磁场的作用下该等离子体会稳定定向流动，内含有大量化学活性粒子，如原子、原子团、粒子和电子等，这些粒子正负电荷数值相等，对内为良导体，对外呈中性，其内部有着上万度的高温，用眼睛就可以看见明亮的火炬。

实验室等离子体状态

等离子发生器由线圈、阴极、阳极等组成，等离子载体为压缩空气，阴极材料采用具有高导电率、高导热率、耐氧化的金属材料制成，阳极亦由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷冷却方式，以承受电弧的高温冲击

等离子发生器原理图

2、等离子煤粉燃烧器配置：

(1) 等离子发生器：产生电功率80～300 Kw的空气等离子体；

(2) 直流电源(含整流变压器)：将三相380 VAC或厂变6000VAC电源整流成直流电，用于产生等离子体。WHDLZ-250型等离子发生器采用直流电源供电，并且该电源经常工作在低电压、大电流输出状态。因此该电源设计上充分考虑了多种使用工况，具有较大的抗冲击负荷的能力。

(3) 燃烧器：等离子发生器配套使用将点燃煤粉喷进炉膛即一次风管；

(4) 控制系统：由PLC、CRT、通信接口和数据总线构成，实现装置的全数字自动控制。

(5) 压缩空气系统：压缩空气是等离子的载体，由空气压缩机、分流器、空气过滤器和电磁阀组成。

(6) 水冷却系统：给等离子发生器、燃烧器冷却，由水箱水磅等组成。

(7) 火焰检测图像探头：用于检测等离子燃烧器工作状态，由摄像机、石英光学传输系统、画面分割器组成。

(8) 风速测量系统：用于检测一次风速帮助运行人员控制燃烧，由风速测量探头、变送器、PLC自动吹扫系统组成。

控制

屏控制系统3．等离子点火煤粉燃烧器

等离子点火煤粉燃烧器与一般的煤粉燃烧器有所区别，它除了要有一般煤粉燃烧器的功能外，还要求它能使通过燃烧器的煤粉充分地与等离子电弧混合。这样才能使煤粉深度裂解，完成再造挥发份的过程。由于受到高温作用，煤粉在1 ms内迅速释放出挥发物，并被破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反应是在气固两相中进行，使混合物组份的发生立即变化，因而使煤粉的燃烧速度加快，这样就大大地减少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E(E等=1/6E油)。同时，等离子体内的化学活性物质可加速热化学转换，促进燃料的完全燃烧。等离子发生器是利用空气作等离子的载体，用引弧放电的方法制造功率80-250 kW的等离子体，同时采用磁压缩及等离子体输送至需要进行点火的部位，完成持续长时间的点火和稳燃。

等离子煤粉燃烧器的示意图

等离子火焰和煤粉同时燃烧

4．等离子点火煤粉燃烧器

该型等离子点火燃烧器可在常温下直接点燃贫煤煤粉气流。

一次风速：18～22 m/s；

二次风速：40～50 m/s；

粉量：1.5～4 t/h；

风温：常温；

点火煤粉浓度：0.3～0.5 kg/m3。

（3）等离子煤粉燃烧器技术参数：

输出功率：80～250 kW，连续可调；

电流调节范围：200～650 A，±2%；

电压调节范围：250～400 V，±5%；

空气压力：0.12～0.2 MPa；

空气耗量：100 /m3/h；

冷却水：除盐水，p≥0.2MPa，qm≥8 t/h，t≤35℃。

二、火焰图像监视系统

火焰图像检测系统是现代计算机技术、DSP 数字图像处理技术与燃烧学等相结合的产物，采用光学和数字图像处理技术等新技术，是新一代的火焰检测装置。它利用耐温石英光学材料和CCD 摄像机作为一次传感元件，经图像采集卡把火焰图像采集到计算机进行实时显示并设定检测条件，然后将判断条件传送到DSP 处理器，DSP 根据一定的算法对采集到的图像数据分析处理，根据处理结果输出火焰状态信号至相应的控制系统（如FSSS 等），从而克服了传统火焰检测系统的缺陷，有效的预防了事故的发生，提高了机组运行效率。并能根据拍摄到的图像调控锅炉的燃烧，从而实现对大型火电机组燃烧系统的火焰检测、燃烧控制优化、开关量输出、燃烧状况记录、历史追溯等功能。

系统构成：

本图像火焰检测装置由光学子系统、CCD 摄像仪、火焰监测器、模/ 数转换器件、计算机处理子系统和辅助子系统( 包括记录用的硬盘录像机、画面合成器等) 等组成。

系统特性：

采用传像光纤和CCD 摄像机直接观测炉膛及燃烧器的火焰，大大提高了火焰检测灵敏度、准确性；利用DSP 数字处理系统对火焰数据进行处理，得到有火信号，提高火焰的单角鉴别能力。

运行人员可以直观、清晰地在中央控制室的大屏幕CRT 上观察每个燃烧器及全炉膛的燃烧状态，并能直观显示炉膛各部分的温度场及辐射能量，及时进行燃烧调整，提高燃烧效率。

系统特性：

采用传像光纤和CCD 摄像机直接观测炉膛及燃烧器的火焰，大大提高了火焰检测灵敏度、准确性；利用DSP 数字处理系统对火焰数据进行处理，得到有火信号，提高火焰的单角鉴别能力。

运行人员可以直观、清晰地在中央控制室的大屏幕CRT 上观察每个燃烧器及全炉膛的燃烧状态，并能直观显示炉膛各部分的温度场及辐射能量，及时进行燃烧调整，提高燃烧效率。

采用计算机图像处理技术，可向运行人员提供丰富生动的火焰燃烧信息。运行人员可以有选择地观察单个燃烧器的火焰图像，或同一层四个角的火焰图像。

准确可靠地输出每个燃烧器火焰燃烧状况并输出开关量信号，可以方便地与锅炉炉膛安全监控系统相连。

能够自动记录24 小时的火焰图像并且可以按要求回放。有助于事故追忆且用于分析燃烧燃烧工况，提高运行水平；

使用本图像火焰检测系统并配合我公司的等离子点火系统，锅炉可以直接点燃煤粉并进行监控，现场不需要留人与主控室联系，减少了运行人员配置，防止了运行人员因现场观察点火而造成人身安全的事故隐患。

通过监视画面，可以调节燃烧器运行，使燃烧器参数优化，达到最佳的燃烧效果；能节省燃料，提高了锅炉效率，而且减少了烟气中有害物质排放量，减少对大气污染。

检测原理：

采用DSP 对采集到的信号进行判断，在煤粉燃烧时，火焰分为未燃区，着火区和亮区，在亮区和未燃区分别设定火焰的亮区和暗区，用DSP 对设定的亮暗区域的亮度进行比较，如果同时满足亮暗条件，则认为本角煤粉投入。