（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054）
摘要：在低碳环保的社会理念指导下，对某电厂等离子点火、常规点火、微油点火在试运行投资和投资总费用等方面进行分析，等离子点火方案给电厂带来了显著的社会效益和经济效益。
关键词：等离子点火；常规点火；微油点火
1引言
长期以来，火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。电站锅炉的启停及低负荷稳燃一直是燃料油消耗的大户，也大大增加了电厂的生产成本。
2等离子煤粉点火机理
等离子点火装置利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体，该等离子体在点火燃烧器中形成温度大于4000K的梯度极大的局部高温火核，煤粉颗粒通过该等离子体火核时，在千分之一秒内迅速释放出挥发物，再造挥发份，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。由于反映是在气固两相流中进行，使煤粉的燃烧速度加快，大大的减少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。
3等离子点火在电厂应用
对于新建机组，由于在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲转、机组并网、各项分步试验、试运行、消缺等许多阶段，此期间由于锅炉无法完全断油运行，因此要耗费大量的燃油，如果在机组试运初期投入等离子点火系统，将可以大大降低试运期间的燃油消耗，产生巨大的经济效益。
以下计算某电厂以标煤795元/t、油价7000元/t、成本电价0.23元/KWh、年运行5500小时计算。
①常规点火方案
常规点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：
运行费用：(4000+2000)×7000=4200万元
总费用4200=4200万元
②微油点火方案
微油点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：
燃油费用为：(4000+2000)×(1-90%)×7000 =420万元
标煤消耗: (4000+2000)×90%× 41800/29271=7711吨
标煤费用为：7711×795 =613万元
制粉单耗：20 kWh/t；
电价格为0.23元/kWh
耗电费用：7711×20×0.23 = 3.55万元
总费用：420+613+3.55=1036.55万元
③等离子点火方案
等离子点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：
标煤消耗: (4000+2000)× 41800/29271=8568.2吨
标煤费用为：8568.2×795 =681.2万元
制粉单耗：20 kWh/t；
等离子燃烧器耗电：20 kWh/t；
电价格为0.23元/kWh
耗电费用：8568.2×(20+20)×0.23 = 7.88万元
总费用：681.2+7.88=689.08万元
等离子点火和微油点火与常规点火方案在基建及试运期间总费用如下：
各种方案总费用表
投产后的经济性分析：
①常规点火油系统运行及维护费用
常规350MW冷态启动一次约需6小时(含清洗时间)，耗油约50吨，根据目前国内两台350MW级机组年平均起停次数为5次，则
燃油耗费：50×5×7000=175万元
供油泵耗电增加：90kW
供油泵耗电增加费用：90×6×5×0.23＝0.0621万元
一年的总费用：175+0.0621=175.0621万元
②微油点火系统运行及维护费用
a) 气化小油枪点火运行费用
每小时耗油费用：
单只气化小油枪出力为100 Kg/h
数量：4台
耗油费用：0.1×4×7000=2800元
气化小油枪每小时运行总计费用：2600元
按两台机组气化小油枪每年工作100小时计算, 气化小油枪运行费用为26万元/年(因气化微油点火的压缩空气、油系统由厂用压缩空气和炉前油系统接出，这一部分的运行费用忽略不计)。
b) 气化小油枪维护费用
气化小油枪的日常维护费用几乎没有，气化小油枪燃烧器的设计寿命和单价平均成本约为8万元/年。
一年的总费用：26+8=42万元
③等离子点火系统运行及维护费用
a) 等离子点火运行费用
每小时耗电量费用：
单只等离子功率为110 kWh/台
数量：4台
电费：0.23元/kWh
等离子耗电量费用：110×4×0.23=101.2元/h
其它辅助设备电耗：50 kWh
其它辅助设备电耗费用：50 ×0.23＝11.5元/h
等离子点火系统运行费用：101.2＋11.5＝112.7元/h
按等离子点火年工作100小时计算, 等离子点火器运行费用为12270元/年，
7.5kW增压水泵和离心风机需随机组运行，按利用小时5500小时/年计算，除去等离子使用时间100h后，等离子备用运行费用为：
7.5×2×5400×0.23＝18630元/年。
等离子运行费用为：
12270＋18630＝30900元/年
b) 等离子点火维护费用：
等离子发生器工作100小时更换阴极头，共四个，成本1000元/个。工作500小时更换阳极头，共四个，成本4000元/个。按等离子点火每年工作100小时计算,等离子点火器维护成本为约7200元/年。
等离子燃烧器的设计寿命一般为一个大修期，约5年，损坏的原因主要是磨损和烧损，每只的费用约10万元，四只共40万元，平均成本80000元/年。
一年的总费用：30900+80000+7200=18.29万元
从上表可知，采用等离子点火技术投资比常规点火方案减少3140.92万元，比微油点火减少147.47万元；后期运行维护费用，等离子点火技术比常规点火方案节省156.71万元，比微油点火技术节省23.71万元。可见，采用等离子点火技术具有很高的经济效益。
4结论
采用等离子点火方案，既可节省大量的燃油费，降低基建、运行费用，又免去投产后改造的重复投资，可给电厂带来了显著的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]李军 范雷 . 大功率等离子点火装置的应用 [J]. 电力安全技术, 2016,(4)
论文作者:刘艳
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/8
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