（大唐景泰发电厂 730499）
摘要：锅炉等离子点火系统机理结构，整套系统运行调整，最佳运行参数的探索确定，运行中出现问题的解决办法。
关键词：电站锅炉；等离子点火；参数确定；稳定运行
一、前言：
我国的能源结构中石油资源短缺，长期以来火力发电机组锅炉启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。为解决此耗油问题我国目前电厂大量应用高能等离子点火系统进行锅炉点火。对于新建机组应用等离子点火，在机组调试期间不仅可收回成本，而且还可以节约上千万元的初投资，对于运行电厂，特别是调节峰机组，节油效果也是十分明显的。此外，还可以克服投油点火不能投电除尘的环保问题，消除因燃油系统造成不安全隐患安全问题，因而事实证明采用该技术经济效益和社会效益是相当可观的。
二、等离子点火机理：
等离子点火装置是利用直流电流在介质气压条件下接触引弧，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发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O)、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H ＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧。本系统核心设备：等离子发生器、燃烧器
2.１．等离子发生器：等离子发生器为磁稳，空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、阳极等组成。其中阴极材料采用具有高导电率、高导热、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，它们均采用水冷方式冷却，能承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。
等离子燃烧器由等离子发生器、中心筒一级燃烧室、内套筒二级燃烧室，外套筒等部分组成。中心筒一级燃烧室：引入浓缩后的含粉气流，等离子电弧与煤粉在此发生强烈的电化学反应，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃；内套筒二级燃烧室：挥发份及煤粉继续燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分级燃烧；外套筒：利用高速含粉气流冷却二级燃烧室，同时将部分煤粉推入炉膛燃烧；设燃烧器壁温监视测点，便于随时对壁温进行调整，既有利于点火又可防止燃烧器被烧坏。
该燃烧器的特点是：
1）在内燃方式的基础上，利用双筒结构将部分煤粉推至燃烧器出口，在炉膛内燃烧。内外筒
形成同心双层并联通道，既能保证煤粉稳定可靠地点燃，确保点火过程中不爆燃、不二次燃烧，降低飞灰含碳量；并利于冷却内筒筒壁，点火过程燃烧器不结渣、不烧坏。
2）不影响主燃烧器的主要性能。首先是燃烧器出口气流的动量矩基本不变和燃烧器出口流场不变，避免了在正常运行中引起结渣、超温、燃烧效率下降等问题；第二是燃烧器结构必须简单，阻力不太大，能满足各燃烧器之间阻力匹配的要求；第三是燃烧器耐烧、耐磨，满足运行检修维护的要求；第四燃烧器的外形主要尺寸与原燃烧器相同，便于布置和与系统接口。
3）燃烧器的出力可以在一定的范围内变动，能满足启动曲线的要求，同时满足作为主燃烧器时出力的要求。从最大限度的节约燃油的角度考虑，在设计上该燃烧器能满足在锅炉冷态点火时投入，锅炉升温升压速率能满足运行规程的要求
三、等离子点火系统的启动:等离子燃烧器的整套启动试运分为两个阶段进行
3.1、第一阶段：在锅炉吹管过程中进行等离子燃烧器的启动和热态性能试验，验证等离子燃烧器的点火和稳燃能力、单（只）角等离子燃烧器断弧复燃能力、不同煤粉量下的燃烧火焰温度测定、等离子燃烧器配合型磨煤机的出力范围试验及各项联锁和保护的可靠性。这一阶段调试的关键是确保初始投入功率不超过允许的初始投入功率，点火过程不能发生爆燃和二次燃烧。
3.2、第二阶段：在机组并网及以后的试运阶段进行等离子燃烧器投入及第二台磨投入试验、在锅炉低负荷运行时采用等离子点火装置进行稳燃试验、采用等离子燃烧器点火时锅炉温升试验等。这一阶段调试的关键是投入第二台磨能保证其对应的燃烧器被可靠的引燃，并且不发生投入功率的节跃，满足机组启动曲线。
四、等离子参数调整：
根据锅炉蒸发量和煤质的不同等离子的各项参数有所不同。甘肃大唐景泰发电厂锅炉为上海锅炉厂生产的型号为SG-2210/25.4-M980超临界直流锅炉。炉膛尺寸为18816×19821mm，煤质情况如下：
5、运行常见故障处理;
5.1、发生器掉弧：
解决办法：重新拉弧，连续3次启弧不成功，再检查完风压、水压、电流及电压参数均在正常值后依旧难以启弧，依此判断为阴极头烧漏需更换
5.2、燃烧器超温：
解决办法：超过400度及时调整风、粉配合比，，降低A磨给煤量，提高A磨一次风入口风量，降低A磨煤机的出口温度。
5.3、燃烧火焰较差：
解决办法：根据工况调整二次风量，提高A磨煤机出口风温到70度以上，设定电流加大到310A，按工况调整好磨给煤量，最佳值控制在22吨左右，按工况调整好A磨入口总风量，最佳值控制在风速18-20m/s，
6、结束语:等离子点火系统的正常运行能实现火电厂煤为唯一燃料，使得电厂成本降低，环境污染降低，电除尘设备因无油运行能随时投用，燃油量储存降低安全隐患降低随之降低。
论文作者:杨涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
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