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摘要：本文通过对采用无油等离子点火超临界燃煤锅炉启停过程对比分析，总结采用等离子点火锅炉冷态启动过程中需要注意的若干问题及参数控制，为机组调试运行提供技术积累。
关键词：无油等离子；超临界；冷态启动
1.概述
当前新建超临界燃煤机组中，无油等离子点火技术的应用已经越来越成熟，其带来的经济效益亦十分可观。超临界机组冷态启动过程中，一方面对于受热面金属壁温的控制要求严格，另一方面对于锅炉本身启动过程中灭火保护的安全也越来越重视。在机组启动过程中，存在由于设计不合理、参数控制不当以及事故预想不充分等原因而导致的锅炉升温升压过快，进而加速氧化皮生成等诸多安全问题。
锅炉首次点火阶段，主要是验证等离子燃烧器的点火和稳燃能力、等离子燃烧器和磨煤机出力配合，及锅炉MFT、等离子辅助系统联锁和保护的可靠性。在升负荷阶段，主要考验等离子点火装置进行低负荷稳燃试验、采用等离子燃烧器点火时锅炉温升速率试验等内容。在整套启动后期，要求等离子投运期间既要保证着火稳定，减少不完全燃烧损失，同时要提高燃尽率，控制燃烧器壁温测点不超温，燃烧器不结焦。因此，等离子点火参数控制的最终目的就是，既要满足锅炉冷态启动升温升压要求，又要保证煤粉充分燃烧将各类风险隐患降到最低。
2、等离子点火要求的“三高”以及点火功率控制要求
等离子点火为保证点火成功，应满足等离子拉弧系统和煤粉点燃的“三高”条件即高炉膛温度，高煤粉浓度，高氧气浓度。调试初期等离子点火经常出现的问题，主要有等离子燃烧不稳定甚至断弧等故障，常见原因有保护动作（如冷却水压力或载体风压力低），阴阳极漏水或阳极头脏污，抑或是电源控制柜内部故障等原因。
3、点火期间的燃烧调整及注意事项
应当认识到燃烧调整对于等离子顺利点火至关重要，点火初期要尽可能提高等离子点火初期的燃尽率，防止炉膛灭火、爆燃等事故，运行人员要重视以下几方面工作。
1）要利用磨煤机暖风器充分进行暖管，投粉前保证磨煤机一次风温和磨出口温度
某锅炉设计煤种，干燥无灰基挥发分37.04%，根据《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程DL_T_5203-2005》计算可得出磨煤机出口温度设定为75±5℃，即不大于80℃。启动初期辅汽联箱由启动炉供汽，可能存在由于辅汽压力温度不足而导致的磨煤机一次风温较低。依据经验，磨煤机一次风温要达到至少120℃以上，因此在点火之前，辅汽联箱、磨煤机暖风器要充分疏水。
冷态启动过程磨煤机下煤后，其出口温度可能会大幅下降，出现此现象的原因大多是暖磨时间不足、一次风温较低或原煤水分过大等原因。点火过程中要从以上三方面入手尽量避免磨煤机出口风温大幅下降。
2）保证初期投入燃料的煤粉细度和煤粉浓度
初始投入煤量应尽可能满足点火最佳浓度的要求，点燃以后再适当降低。以某厂为例，依据磨煤机设计选型最小出力为14.76 t/h。单只等离子拉弧要求的最低出力为3.0t/h，最大出力为 8.0t/h，等离子最佳点火浓度约为5 t/h，即4台等离子燃烧器对应磨煤机初始煤量约为20t/h。较高的煤粉浓度有助于等离子点火稳燃，待等离子稳定燃烧之后，要将煤量降低至15t/h，此时要加强水冷壁温监视，防止初期投粉量太大造成锅炉水冷壁温升过快。
同时，运行人员应检查等离子装置启弧正常，电流290～330A、拉弧电压在280～300V、电弧功率在100KW以上；载体风压力在6～8KPa之间。通过火焰电视观察燃烧情况，适当调整一次风速、二次风量，使燃烧工况最佳。
根据超临界锅炉的运行规定，锅炉冷态启动初期：要求初始燃烧率不得超过锅炉燃烧率的7％。也就是投入初始燃烧率绝不能太大，假设按照经验系数0.85进行计算——14.76×0.85/179.91×100=6.9，磨煤机的最低煤量已经接近要求的初始燃烧率了。
因此，调试过程中要控制好给煤量不能太大，容易造成升温速度太快，但又不能太低造成磨煤机空载振动增大。预防措施可以采取通过降低磨辊加载力，调整一次风率风速，保持正常的石子煤排量以及调整磨煤机出口分离器转速等方法进行配合调整。
3）要保证合适的一次风压和一次风速。
调试中要高度重视一次风管调平及一次风风速在线装置的标定工作。一般要求磨煤机出口各一次风粉管的风速基本平衡，误差在5%以内。一次风速对燃烧影响较大，风速太高,相同给煤量下风量变大煤粉浓度变小；风速低, 一次风带粉能力下降容易堵塞粉管，火焰刚性不足还容易烧坏燃烧器喷口以及带来等离子燃烧器结渣等问题。经验数据，一次风速度可控制在18m/s以下，后期随着煤量的增加风速不得低于18m/s但不超过25m/s。
一次风压对于燃烧的影响也是如此，冷态点火时一次风母管风压维持在 6 kPa 左右。实际运行中，就地巡检要安排看火是否火焰发红发暗，烟囱是否冒黑烟，如若发现就应当降低一次风速风压。
4）炉膛风箱差压、二次风压力以及二次风配风的要求
二次风量太大，炉内空气动力场扰动加大,不利于初期稳定燃烧。二次风量太小造成燃烧缺氧且不能很好地冷却喷口导致结焦。依据经验值，二次风箱和炉膛差压在冷态点火时维持在500-600Pa。其次就是冬季启动要尽量提高二次风温，保证一、二次风暖风器的正常投入充分疏水。
总之，调试等离子点火的目的就是要达到在实际运行中，既要满足锅炉启动的要求，又要满足等离子点火装置投运一次风煤粉浓度、风速的要求，调试中要结合磨最小出力下的磨煤机出入口差压、磨煤机电流、磨煤机出口输粉管的堵塞情况，石子煤量等各个方面的情况，达到最佳燃烧工况。
参考文献:
[1] 杨楠.等离子无油点火技术的应用.四川电力技术. 2007（08）
[2]金国根.燃煤锅炉等离子点火装置的调试及启动.电力建设.2006（12）
作者简介：姓名：毕学坤（1982年5月）性别：男 籍贯：河北省秦皇岛市 学历：本科 单位：京能秦皇岛热电有限公司
论文作者:毕学坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
标签：等离子论文; 锅炉论文; 风速论文; 磨煤机论文; 风压论文; 浓度论文; 初期论文; 《电力设备》2017年第27期论文;