等离子体点火技术
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典型改造案例
•一期工程2×600MW •哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直 吹式制粉系统 •首次点火前完成等离 子点火系统改造
•1、2号机组整个调试 期间燃油量分别为 2800吨和1400吨
内蒙古大唐托克托发电厂
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•据计算等离子点火系 统在调试期间节油分 别达7000吨和6000吨
中南大学 能源科学与工程学院
西屋公司某电力研究所合作开发等离子点火（1986年）
苏联三大院合作开发等离子点火 （1986~1990） 澳大利亚太平洋公司研制了功率为50KW、采用N2为载体的等离子点火
装置（1994~至今）
哈萨克斯坦在宝鸡电厂（1995年12月）、新西伯利亚在韶关电厂进行 了等离子点火试验（1998~2000年）
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中南大学 能源科学与工程学院
研究历程---研究难点
阴、阳极寿命 等离子载体 小功率电弧直接点燃煤粉 燃烧器结焦、烧损 电源的可靠性、可调节性
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子体定义
•等离子体是指被电离的 气体。 •由原子、电子、离子或 分子等粒子组成。
•正、负电核数相等，对 内为良导体，对外为中 性。
等离子点火装置
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子点火装置
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中南大学 能源科学与工程学院
系统组成
二次风
电源控制柜
火焰监视电视
进 水
回 水
压 缩 空 气
触 摸 屏
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
1、对于经常参与调峰的机组，可节省大量启动及助 燃用油，改造费用可在1～2年内收回（佳木斯、 陡河、崇明电厂）。 2、对于新建机组，可在试运行期间（通过168小时 试运之前）节约高达数千吨、价值上千万的燃油。 3、新建机组如果进行合理规划，可以设计建设成为 “全无油电厂”，可节约油库、场地、输油及燃 油点火系统等上千万元的投资
效益分析－环保效益
采用等离子燃烧器点火并投 入电除尘器时的烟囱画面
采用油枪点火无法投入电除 尘器时的烟囱画面
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中南大学 能源科学与工程学院
典型改造案例
•6×200MW机组
•中间储仓式制粉系统 四角切圆燃烧锅炉
•2003年6月已全部完 成了等离子点火系统 改造 •锅炉点火、稳燃不再 使用燃油。
大同第二发电厂
等离子体煤粉点火技术
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技术报告提纲
等离子点火技术研究历程
系统组成及原理 效益分析 典型改造案例及应用业绩
2
中南大学 能源科学与工程学院
研究历程---
国内外研究状况
美国C-E、B.W公司开发等离子点火装置 《世界能源》、1982~1983 我国清华大学、华中工学院、哈尔滨锅炉厂、北京中试所、山东中试所 、安徽中试所、武汉锅炉厂均作了可行性试验（1983~1986）
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ห้องสมุดไป่ตู้中南大学 能源科学与工程学院
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
经过以上计算可知，1号锅炉在调试期间应用等离子点火系统 为电厂节约投资： 2100 – 130 – 12 – 500 ＝ 1458 万元
2500 2100 2000 1500 1000 642 500 0 燃油价值 等离子耗费 （万元）
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中南大学 能源科学与工程学院
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
以大唐托克托发电厂1号锅炉为例： 机组容量： 600 MW 整个调试期间消耗燃油：2800吨 调试期间等离子累计运行时间：540 小时 等离子点火系统为电厂节油量：7000 吨 （等热值法 计算所得） 燃油价格： 0.3 万元/吨 节约燃油的价值： 0.3×7000 = 2100（万元）
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典型改造案例
•2×600MW机组 •哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直吹 式制粉系统 •4号锅炉于2002年3月 完成等离子点火系统改 造，并一次点火成功 •该项目获“2002年度 中国华北电力集团公司 科技成果一等奖”
中南大学 能源科学与工程学院
天津大唐盘山发电厂
典型改造案例
•4×300MW机组
•哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直 吹式制粉系统
•4号锅炉于2003年10 完成等离子点火系统 改造并点火成功
甘肃平凉发电厂
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•从锅炉首次点火至 168小时试运结束，锅 炉燃油量仅220吨。
中南大学 能源科学与工程学院
结束语
1.现在已基本具备了在各种容量煤粉锅炉上开发应用等离 子点火的技术条件。尤其在基建中应用，节油潜力十分巨 大，投资可以立即回收，应该大力推广。 2.等离子点火技术的推广应用，针对不同的锅炉，需要具 体的有针对性的设计及应用方案。 3.建议在现有成功经验基础上，加强等离子点火技术与各 种炉型及燃料的适应性研究，考虑将等离子点火系统列入 锅炉机组设计选型的基本配置，并研讨建立相关专业标准。
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子发生器原理
6
中南大学 能源科学与工程学院
等离子发生器原理
(1)阳 极
(4)可 更 换 阴 极 头 (3)线 圈
(5)直 线 电 机
(2)阴 极
(8)进 水 口
(9)出 水 口 (7)压 缩 空 气 进 口 等离子体 电弧 放电腔 (6)电 源
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中南大学 能源科学与工程学院
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效益分析－经济效益
应用等离子系统进行点火启动的耗 费：
1、原煤耗费： 燃油的低位发热量为4.18×104kj/kg，设计煤种低位发热量为17981kj/kg，原 煤价格为80元/吨，节约燃油数量为7000吨，则按发热量相等的原则所需的 原煤费用为： 4 4 . 18 10 7000 80 130 （万元） 17981 2、耗电费用 原煤消耗：16200 吨 制粉单耗：25 kwh/t； 等离子燃烧器耗电：20 kwh/t； 厂用电价格为0.16元/kwh 耗电费用：16200×(20+25)×0.16 = 12（万元） 3、改造费用（估算值）： 500万元
典型改造案例
•一期工程2×600MW •哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直 吹式制粉系统 •首次点火前完成等离 子点火系统改造
•1、2号机组整个调试 期间燃油量分别为 2800吨和1400吨
内蒙古大唐托克托发电厂
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•据计算等离子点火系 统在调试期间节油分 别达7000吨和6000吨
中南大学 能源科学与工程学院
西屋公司某电力研究所合作开发等离子点火（1986年）
苏联三大院合作开发等离子点火 （1986~1990） 澳大利亚太平洋公司研制了功率为50KW、采用N2为载体的等离子点火
装置（1994~至今）
哈萨克斯坦在宝鸡电厂（1995年12月）、新西伯利亚在韶关电厂进行 了等离子点火试验（1998~2000年）
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中南大学 能源科学与工程学院
研究历程---研究难点
阴、阳极寿命 等离子载体 小功率电弧直接点燃煤粉 燃烧器结焦、烧损 电源的可靠性、可调节性
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子体定义
•等离子体是指被电离的 气体。 •由原子、电子、离子或 分子等粒子组成。
•正、负电核数相等，对 内为良导体，对外为中 性。
等离子点火装置
8
中南大学 能源科学与工程学院
等离子点火装置
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中南大学 能源科学与工程学院
系统组成
二次风
电源控制柜
火焰监视电视
进 水
回 水
压 缩 空 气
触 摸 屏
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
1、对于经常参与调峰的机组，可节省大量启动及助 燃用油，改造费用可在1～2年内收回（佳木斯、 陡河、崇明电厂）。 2、对于新建机组，可在试运行期间（通过168小时 试运之前）节约高达数千吨、价值上千万的燃油。 3、新建机组如果进行合理规划，可以设计建设成为 “全无油电厂”，可节约油库、场地、输油及燃 油点火系统等上千万元的投资
效益分析－环保效益
采用等离子燃烧器点火并投 入电除尘器时的烟囱画面
采用油枪点火无法投入电除 尘器时的烟囱画面
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中南大学 能源科学与工程学院
典型改造案例
•6×200MW机组
•中间储仓式制粉系统 四角切圆燃烧锅炉
•2003年6月已全部完 成了等离子点火系统 改造 •锅炉点火、稳燃不再 使用燃油。
大同第二发电厂
等离子体煤粉点火技术
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技术报告提纲
等离子点火技术研究历程
系统组成及原理 效益分析 典型改造案例及应用业绩
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中南大学 能源科学与工程学院
研究历程---
国内外研究状况
美国C-E、B.W公司开发等离子点火装置 《世界能源》、1982~1983 我国清华大学、华中工学院、哈尔滨锅炉厂、北京中试所、山东中试所 、安徽中试所、武汉锅炉厂均作了可行性试验（1983~1986）
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ห้องสมุดไป่ตู้中南大学 能源科学与工程学院
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
经过以上计算可知，1号锅炉在调试期间应用等离子点火系统 为电厂节约投资： 2100 – 130 – 12 – 500 ＝ 1458 万元
2500 2100 2000 1500 1000 642 500 0 燃油价值 等离子耗费 （万元）
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中南大学 能源科学与工程学院
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中南大学 能源科学与工程学院
效益分析－经济效益
以大唐托克托发电厂1号锅炉为例： 机组容量： 600 MW 整个调试期间消耗燃油：2800吨 调试期间等离子累计运行时间：540 小时 等离子点火系统为电厂节油量：7000 吨 （等热值法 计算所得） 燃油价格： 0.3 万元/吨 节约燃油的价值： 0.3×7000 = 2100（万元）
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中南大学 能源科学与工程学院
典型改造案例
•2×600MW机组 •哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直吹 式制粉系统 •4号锅炉于2002年3月 完成等离子点火系统改 造，并一次点火成功 •该项目获“2002年度 中国华北电力集团公司 科技成果一等奖”
中南大学 能源科学与工程学院
天津大唐盘山发电厂
典型改造案例
•4×300MW机组
•哈尔滨锅炉厂生产四 角切圆燃烧锅炉，直 吹式制粉系统
•4号锅炉于2003年10 完成等离子点火系统 改造并点火成功
甘肃平凉发电厂
19
•从锅炉首次点火至 168小时试运结束，锅 炉燃油量仅220吨。
中南大学 能源科学与工程学院
结束语
1.现在已基本具备了在各种容量煤粉锅炉上开发应用等离 子点火的技术条件。尤其在基建中应用，节油潜力十分巨 大，投资可以立即回收，应该大力推广。 2.等离子点火技术的推广应用，针对不同的锅炉，需要具 体的有针对性的设计及应用方案。 3.建议在现有成功经验基础上，加强等离子点火技术与各 种炉型及燃料的适应性研究，考虑将等离子点火系统列入 锅炉机组设计选型的基本配置，并研讨建立相关专业标准。
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子发生器原理
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中南大学 能源科学与工程学院
等离子发生器原理
(1)阳 极
(4)可 更 换 阴 极 头 (3)线 圈
(5)直 线 电 机
(2)阴 极
(8)进 水 口
(9)出 水 口 (7)压 缩 空 气 进 口 等离子体 电弧 放电腔 (6)电 源
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效益分析－经济效益
应用等离子系统进行点火启动的耗 费：
1、原煤耗费： 燃油的低位发热量为4.18×104kj/kg，设计煤种低位发热量为17981kj/kg，原 煤价格为80元/吨，节约燃油数量为7000吨，则按发热量相等的原则所需的 原煤费用为： 4 4 . 18 10 7000 80 130 （万元） 17981 2、耗电费用 原煤消耗：16200 吨 制粉单耗：25 kwh/t； 等离子燃烧器耗电：20 kwh/t； 厂用电价格为0.16元/kwh 耗电费用：16200×(20+25)×0.16 = 12（万元） 3、改造费用（估算值）： 500万元