等離子點火系統(tǒng)使用說明書

1、QB/NJCN 南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/NJCN-102011CNPIS-200型低溫等離子點火系統(tǒng)使用說明書2011-04-02發(fā)布2011-09-01實施南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司發(fā)布前言為了科學(xué)地建立健全企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和部門管理體系,指導(dǎo)和規(guī)范本企業(yè)開展標(biāo)準(zhǔn)化工作,推動開發(fā)部的部門職能,發(fā)揮主導(dǎo)部門的作用,根據(jù)南京創(chuàng)能電力技術(shù)有限公司創(chuàng)電經(jīng)字20111號文關(guān)于修編制定公司標(biāo)準(zhǔn)體系實施方案的通知的指示精神,按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成和編寫的基本規(guī)定的要求,以相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),結(jié)合公司產(chǎn)品的實際情況,特制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司總經(jīng)理辦公室提出

2、本標(biāo)準(zhǔn)由南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司工程質(zhì)量部起草。本標(biāo)準(zhǔn)由南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司工程質(zhì)量部負(fù)責(zé)管理和解釋。起草人:審核:審定:批準(zhǔn):目錄安全措施 0第一章緒論 (1第二章低溫等離子燃燒器工作原理 (2第三章低溫等離子點火燃燒系統(tǒng)構(gòu)成 (5第四章低溫等離子點火系統(tǒng)的安裝 (22第五章低溫等離子點火系統(tǒng)的調(diào)試 (28第六章低溫等離子點火系統(tǒng)的運行 (39第七章低溫等離子點火系統(tǒng)的維護(hù) (47安全措施本說明書聲明:列出了等離子點火煤粉燃燒器安全和可靠運行所需的所有措施,對特殊的應(yīng)用,可能需要附加補充資料和說明書,如果遇到這種情況,請與南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司聯(lián)系:以求技術(shù)支援;如果在修理

3、等離子點火煤粉燃燒器時使用了未經(jīng)廠家認(rèn)可的零件,或是由不具備資格的人員進(jìn)行不正確的操作將會增加出現(xiàn)危險的機(jī)會,這將導(dǎo)致事故的發(fā)生及設(shè)備損壞。本手冊所有安全提示請嚴(yán)格遵守。請仔細(xì)閱讀本說明書所提供的安全信息。警告!在設(shè)備運行過程中,本裝置將會出現(xiàn)危險電壓,切勿觸摸。否則,將導(dǎo)致死亡和嚴(yán)重的人身傷害以及財產(chǎn)損失。本裝置被罩在一個安全防護(hù)罩內(nèi),防護(hù)罩上部為電、壓縮空氣,冷卻水接口,此部位有可能引發(fā)故障,非專業(yè)維護(hù)人員切勿接近。只有首先完全熟悉本使用說明書所包括的安全注意事項,結(jié)構(gòu)安裝,操作以及維護(hù)說明的相當(dāng)熟練的人員才能從事本裝置的工作。本裝置成功和安全的運行依賴于精心的運輸和適當(dāng)?shù)谋９?以及正確的

4、連接,操作安裝和維護(hù)。即使是在等離子發(fā)生器不工作時,電源柜進(jìn)線及隔離變壓器亦帶有危險電壓,非停電狀態(tài),切勿進(jìn)行任何工作,在從事任何維護(hù)和修理工作之前,電源柜所有電源必須切斷并掛警示牌!第一章緒論預(yù)計到2011年底,我國發(fā)電裝機(jī)容量將突破10.5億千瓦,其中燃煤機(jī)組約占70%以上,每年還在以5000萬千瓦的速度遞增。在我國,這些鍋爐的點火和穩(wěn)燃每年將消耗石油1000萬噸以上。如果現(xiàn)有火電機(jī)組全部改造為無油點火,每年可以節(jié)約發(fā)電燃油成本700億元左右,等于為國家節(jié)約了一座中型油田的原油。近年來隨著世界性的能源緊張,原油價格不斷上漲,火力發(fā)電燃油愈來愈受到限制。因此鍋爐點火和穩(wěn)燃用油被作為一項重要的

5、指標(biāo)來考核,為了減少油(天然氣的耗量,傳統(tǒng)的做法是提高煤粉的細(xì)度,提高風(fēng)粉混合物和二次風(fēng)的預(yù)熱溫度,采用預(yù)燃室燃燒器,選用小油槍點火燃燒器等等,但是,這些方法都不能徹底解決問題,若要進(jìn)一步減少燃油到最終不用油,必須采用同傳統(tǒng)上完全不同的全新工藝,這種工藝應(yīng)既可保證提高燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性,又可以改善火電廠的生態(tài)條件等離子燃煤點火是世界燃煤點火方式的一次革命,徹底取代了現(xiàn)行火電廠鍋爐啟動燃油點火和穩(wěn)焰的工作方式,實現(xiàn)了無油點火和低負(fù)荷穩(wěn)燃;等離子點火裝置是中國國家電力部門推廣的新型環(huán)保節(jié)能型高新技術(shù)產(chǎn)品;國家計委早在在1997年“中國能源”白皮書中鼓勵全社會開展以煤代油的工作;國家經(jīng)貿(mào)委從保障國家經(jīng)

6、濟(jì)安全,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的宗旨出發(fā),制定了節(jié)約和替代燃料油“十五”規(guī)劃,其中重點提出了等離子無油點火技術(shù)的推廣。我公司生產(chǎn)的CNPIS型低溫等離子無油點火裝置,采用空氣等離子體作為點火源,可點燃揮發(fā)份較低的無煙煤,實現(xiàn)鍋爐的冷態(tài)啟動而不用一滴油,是火力發(fā)電廠點火和穩(wěn)燃的首選設(shè)備,采用第四代低溫等離子全無油點火系統(tǒng),點火與穩(wěn)燃與傳統(tǒng)燃油相比有以下幾大優(yōu)點:(1、真正實現(xiàn)全無油點火。對于新建電廠可以節(jié)約上千萬的初投資和試運行的費用;(2、對煤的適應(yīng)性廣,完全滿足劣質(zhì)煤粉的點火要求,揮發(fā)份可低至4%;(3、點火初期電除塵可以正常投入,同時也會降低NO生成;X(4、取消了爐前燃油系統(tǒng),也自然避免了由

7、于燃油系統(tǒng)造成的各種事故;結(jié)論:采用低溫等離子點火技術(shù)點燃煤粉鍋爐經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全、簡單可靠,有百利無一害,當(dāng)然是燃煤鍋爐的首選設(shè)備,也是目前燃油系統(tǒng)改造的最佳替代產(chǎn)品。第二章低溫等離子點火煤粉燃燒器工作原理2.1 低溫等離子點火機(jī)理本裝置利用直流電流(200-500A在介質(zhì)氣壓0.08-0.22Mpa的條件下,利用高頻起弧裝置非接觸引弧獲得穩(wěn)定功率的直流空氣低溫等離子體,該等離子體在熱裂化室內(nèi)部可以形成T4000K的梯度極大的局部高溫區(qū),使得燃料在燃燒前對燃料進(jìn)行熱裂化處理。點火的核心理念是在燃燒過程前加入物理反應(yīng),使得煤粉顆粒被最大程度的氣化,經(jīng)過等離子體氣化后的混合燃料可燃?xì)怏w成分?jǐn)?shù)倍生

8、成,實現(xiàn)煤制氣后的低溫燃燒。系統(tǒng)中等離子發(fā)生器并不作為點火火源使用,其特點是等離子發(fā)生器不直接作用于煤,而是作用于煤氣粉混合物(煤分子+空氣,即等離子弧作用于進(jìn)入煤粉燃燒器的空氣煤粉流。等離子弧作用區(qū)溫度控制為30004000K,對煤粉顆粒及空氣離子化,經(jīng)充分混合后生成大量的可燃?xì)怏w。 2.2熱裂化室的工作原理等離子點火系統(tǒng)熱裂化室是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,采用了多級熱裂解氣化技術(shù),多級氣化、燃燒和周界冷卻風(fēng)等新技術(shù)。與傳統(tǒng)等離子點火最大的區(qū)別就是對煤粉燃燒前進(jìn)行熱裂化處理;用低溫等離子電弧加熱一次風(fēng)(煤粉+風(fēng)和碳芯的部分氣化,以便從低品位原煤中獲得高反應(yīng)的雙組份燃料(燃?xì)饧犹夹?。雙組份燃料在同爐膛入

9、口處的二次風(fēng)混合時雙組份燃料便開始燃燒,并點燃爐膛內(nèi)的煤粉,再不需要投入柴油或天燃?xì)馊c燃鍋爐和助燃火焰。 系統(tǒng)主要工作機(jī)理是:燃料燃燒前對燃料進(jìn)行熱裂化處理。該機(jī)理促進(jìn)下述三方面作用:1、煤粉的熱裂解氣化作用,催化固相可燃?xì)怏w的逸出。2、煤粉中氧原子在加速熱裂解反應(yīng)速度中的作用,促進(jìn)可燃?xì)怏w逸出。3、燃料的異體自身熱能轉(zhuǎn)化作用,降低點火功率。在上述作用下,可把含于煤粉灰份中的潛在可燃部分盡多的釋放出來成為可燃?xì)怏w。這樣一來,燃料燃燒通過等離子電弧進(jìn)行熱裂解化處理,使其揮發(fā)份(可燃?xì)怏w達(dá)到30%以上,溫度達(dá)到800左右,進(jìn)入爐膛時與二次風(fēng)混合燃燒,形成了強(qiáng)勁的等離子火焰,點燃爐膛里的煤粉,替代

10、油完成全無油點火,這就是等離子點火熱裂化機(jī)理。煤粉熱裂解過程,也是煤粉的初級氣化過程,氣化率達(dá)30%以上。熱裂化室出口保證值:煤粉氣化率30%出口溫度燃燒溫度O2趨于0,嚴(yán)格控制在無氧狀態(tài)2.3 熱裂化反應(yīng)技術(shù)在降低NOX生成量的機(jī)理通常氣粉混合物加熱到773973K,即分離出揮發(fā)份的溫度,它是在氣粉到達(dá)燃燒室前在熱裂化反應(yīng)室中完成的。把燃料預(yù)先加熱到產(chǎn)生氣粉揮發(fā)份的溫度可以降低NOX 的生成(3050%,這是由于煤粉預(yù)熱后燃料中含氮組分發(fā)生破裂,同時生成氨基類或氰類含氮原子團(tuán)(NH3,CN,HCN。如果這個反應(yīng)過程是在還原介質(zhì)中進(jìn)行(剩余空氣系數(shù)DB 0.4,則上述類型的不穩(wěn)定原子團(tuán)多數(shù)轉(zhuǎn)化

11、成分子氮(N2,而不轉(zhuǎn)化成氮氧化物。試驗時在溫度加熱到860K時,其抵達(dá)熱化處理室(預(yù)熱室的時間為0.2秒時,NOX曾從0.83克/標(biāo)準(zhǔn)米3下降到0.26克/標(biāo)準(zhǔn)米3。燃料的熱裂化處理法在很多情況下可以提高煤的反應(yīng)性能,以此提高燃燒過程的穩(wěn)定性及其強(qiáng)度;同時降低了NOX的形成。2.4 等離子直接點燃煤粉與采用“熱裂化反應(yīng)”點燃煤粉的比較煤粉燃料在沒有裂化反應(yīng)過程的點火中,單位電耗在0.050.4千瓦時/公斤煤之間(具體取決于煤質(zhì)直接用于煤粉點燃的等離子的電弧電耗是相當(dāng)大的,因此,在沒有煤粉自身熱裂化反應(yīng)的同時放熱的煤粉無油點火過程,從動力學(xué)上來說是沒有效益的。這種公正的結(jié)論是美國科魯日林.哥.

12、恩,在他的研究報告中得到肯定的。在這種情況下,煤氣化生成的吸熱效能完全消耗了等離子能量。對大噸位鍋爐燃燒,如對鍋爐動力機(jī)組,其燃料消耗方式?jīng)]有自身熱能的轉(zhuǎn)化是屬于單一的異體熱化原理,這是不可取的。把等離子技術(shù)有效地應(yīng)用到大噸位煤粉鍋爐燃燒領(lǐng)域的問題只有運用燃料的異體自身熱能轉(zhuǎn)化原理,才能得到解決。這時等離子源在點火過程中完成,只起活化起爆作用;大部分煤粉的氣化靠自身熱能轉(zhuǎn)化而達(dá)到。由于動力煤質(zhì)的不斷惡化(燃燒熱值在1215兆焦耳/公斤之間,揮發(fā)份在515%之間,灰分達(dá)(3040%,直接用等離子流或直接在爐膛空間用開式電弧進(jìn)行點火,結(jié)果并不可靠,這是因為高度濃縮的等離子能量在爐膛里分散無法使煤粉

13、產(chǎn)生自身熱能轉(zhuǎn)化。從上述分析可以看出,燃料燃燒前的熱裂化處理,在燃料點火過程起著相當(dāng)重要的作用,因為熱裂化處理可以提高燃料的反應(yīng)性能。利用等離子點燃高反應(yīng)煤同樣會得到相當(dāng)?shù)男б妗Ｈ绻训入x子的眾多優(yōu)勢同動力煤熱裂化處理的長處結(jié)合起來,那將會得到更大的效益。在這方面,已經(jīng)研制出等離子點火技術(shù)和低品位煤穩(wěn)燃技術(shù),這兩項技術(shù)都是建立在煤粉燃燒前預(yù)熱裂化處理的理論基礎(chǔ)之上。第三章低溫等離子點火燃燒系統(tǒng)組成3.1 低溫等離子點火燃燒系統(tǒng)3.1.1 燃燒系統(tǒng)(熱裂化室 圖3.1低溫等離子燃燒器示意圖低溫等離子燃燒器是借助等離子發(fā)生器的電弧在熱裂化室中對煤粉進(jìn)行熱裂化反應(yīng)來點燃煤粉的煤粉燃燒器,分為一級熱裂

14、化室和二級熱裂化室。如圖3.1所示在一級熱裂化室內(nèi)冷風(fēng)粉流同來自等離子噴出的T=30004000(K的電孤等離子接觸時,同時熱激化-氧氣和煤粒子。此時,最初進(jìn)入等離子電弧氣流作用區(qū)的風(fēng)粉只有其總量的310%,這是火焰自然的熱物理邊界限度所決定的,將有限的等離子高溫電弧熱激化少量的一次風(fēng)粉,使煤粒子在加熱速度達(dá)到103104度.秒-1時產(chǎn)生熱激化破裂。數(shù)據(jù)表明, 250微米的動力煤粒子(工業(yè)煤粉細(xì)度,被熱激化產(chǎn)生的內(nèi)部熱應(yīng)力的作用下,在0.010.05秒內(nèi)破裂成810個碎粒。煤粉粒子的熱破裂,致使反應(yīng)面擴(kuò)大,不斷加速揮發(fā)物的產(chǎn)生,不斷出現(xiàn)非常細(xì)小的粒子。這些細(xì)小的煤粉粒子同已被熱激化的氧分子和氧

15、原子相互作用下反應(yīng)速度加快,反應(yīng)強(qiáng)烈。在=0.30.4的空氣中氧化所產(chǎn)生的高溫?zé)崃?加熱其它煤粉至固相可燃?xì)庖莩?2CO進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)生大的溫度。一次風(fēng)中少量的氧化劑保證煤中剩余炭蕊的碳按2C+O2量可燃?xì)怏w。結(jié)果,溫度達(dá)1200K以上的燃料混合物(大于30%的可燃?xì)怏w+剩余炭蕊通過燃燒器噴入爐膛,與二次風(fēng)混合后自身起燃并穩(wěn)定燃燒。因此,進(jìn)入爐膛的混合物(百分之三十以上的可燃?xì)怏w+剩余碳蕊溫度在超過其自燃溫度同二次風(fēng)混合后,其繼續(xù)燃燒的強(qiáng)度得到明顯提高。燃料燃燒前熱化處理所需風(fēng)粉的份額由熱平衡方程式?jīng)Q定,總之,在兩種組分燃料燃燒時釋放出的熱量加上等離子的能量,足夠把主風(fēng)粉流加熱到穩(wěn)定燃燒溫度。煤

16、粉的濃度影響煤粉的著火溫度,在熱裂化初期適當(dāng)提高煤粉濃度有利于點火。等離子燃燒器內(nèi)通過采用旋流裝置獲得點火區(qū)的相對較高濃度。由于等離子燃燒器的熱裂化反應(yīng),燃燒器的壁面要承受高溫,因此加入了氣膜冷卻風(fēng),避免了火焰和壁面的直接接觸,同時也避免了煤粉的貼壁流動及掛焦。為防止燃燒器因超溫而被燒蝕。對溫度的測量采用K分度凱裝熱電偶,熱電偶的外徑3mm,具有很好的撓性,可直接從伸到爐外熱電偶導(dǎo)管插入到測點,再用螺母固定到導(dǎo)管上,具有良好的可更換性。熱電偶的測溫范圍為0800,燃燒器的長期壁溫應(yīng)控制在600以內(nèi),如果超溫,可采取提高一次風(fēng)速和降低一次風(fēng)濃度的手段進(jìn)行降溫.等離子燃燒器的高溫部分采用高耐熱鑄鋼

17、,其余和煤粉接觸部位采用高耐磨鑄鋼。和現(xiàn)場管路連接時須正確選用焊條型號。3.1.2 風(fēng)粉系統(tǒng)3.1.2.1 給粉機(jī)為滿足等離子燃燒器對于煤粉濃度和均勻性的要求并能做主燃燒器使用,與等離子燃燒器相匹配的給粉機(jī)選擇,應(yīng)滿足做主燃燒器使用時燃燒器的最大出力,100MW及以下等級的鍋爐,與等離子燃燒器匹配的給粉機(jī)額定出力以2-6t/h為宜。對200MW及以上容量的鍋爐,一般選用給粉機(jī)的額定出力在3-9t/h為宜。3.1.2.2 磨煤機(jī)A 對于新建機(jī)組,選定的點火用磨煤機(jī),最低出力應(yīng)能滿足最低投入功率的要求, MPS中速磨宜采用可變加載型。B 根據(jù)磨煤機(jī)的型式,調(diào)整其出力和細(xì)度至最佳狀態(tài),例如:適當(dāng)調(diào)整

18、回粉門的開度、調(diào)整分離器開度,適當(dāng)減小一次風(fēng)量(但風(fēng)量的調(diào)整應(yīng)滿足一次風(fēng)管的最低流速,中速磨最低風(fēng)量應(yīng)保證允許的風(fēng)環(huán)風(fēng)速,對于MPS中速磨煤機(jī)還應(yīng)適當(dāng)調(diào)整碾磨壓力。3.1.2.3 暖風(fēng)器主要應(yīng)包括暖風(fēng)器進(jìn)出口風(fēng)道的連接方式、支吊架的位置、整體重量、入口蒸汽管道尺寸及連接方式、出口疏水管道尺寸及連接方式、投運前是否需要對蒸汽管道進(jìn)行吹掃等。3.1.2.4 一次風(fēng)系統(tǒng)A 應(yīng)根據(jù)鍋爐燃用煤種、爐型和容量、制粉燃燒系統(tǒng)各自的特點,進(jìn)行系統(tǒng)配套、結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇。中儲式制粉系統(tǒng)100MW及以下機(jī)組宜選擇另設(shè)等離子燃燒器的系統(tǒng);直吹式制粉系統(tǒng)宜采用主燃燒器兼有等離子點火功能的系統(tǒng)。B 采用直吹式制粉系統(tǒng)的鍋

19、爐,宜采用本爐冷爐制粉的方式C 制粉用熱風(fēng)的來源,在有條件時宜采用鄰爐熱風(fēng)。在鄰爐來熱風(fēng)有困難時,宜在磨煤機(jī)入口熱風(fēng)道上或?qū)ＴO(shè)旁路風(fēng)道上加裝空氣加熱裝置,將磨煤機(jī)入口風(fēng)溫加熱至允許啟磨溫度。加熱裝置宜采用蒸汽加熱器。如熱風(fēng)溫度要求較高時,可采取串聯(lián)安裝風(fēng)道燃燒器加熱等方式。D 磨煤機(jī)對應(yīng)的所有煤粉輸送管道,應(yīng)設(shè)有進(jìn)行冷態(tài)、熱態(tài)輸粉風(fēng)(一次風(fēng)調(diào)平衡的閥門;宜加裝煤粉分配器等措施,以盡可能保持各煤粉輸送管道內(nèi)風(fēng)速一致、煤粉濃度一致、煤粉細(xì)度一致。E 等離子燃燒器在鍋爐點火啟動初期,燃燒的煤粉濃度較好的適用范圍在0.40.65kg/kg,最低不得低于0.3kg/kg。F 鍋爐冷態(tài)啟動初期,等離子燃燒

20、器的一次風(fēng)速保持在19m/s22m/s為宜。熱態(tài)或低負(fù)荷穩(wěn)燃時,一次風(fēng)速保持2428m/s為宜。3.1.2.5 氣膜風(fēng)系統(tǒng)等離子燃燒器屬于內(nèi)燃式燃燒器,運行時燃燒器內(nèi)壁熱負(fù)荷較高,為了保護(hù)燃燒器,同時提高燃盡度,需設(shè)置等離子燃燒器氣膜冷卻風(fēng)。氣膜冷卻風(fēng)可以從原二次風(fēng)箱取,也可從送風(fēng)機(jī)出口引取。通過燃燒器氣膜風(fēng)入口引入燃燒器。氣膜冷卻風(fēng)控制,冷態(tài)一般在等離子燃燒器投入030min,開度盡量小,以提高初期燃燒效率,隨著爐溫升高,逐漸開大風(fēng)門,防止燒損燃燒器,原則是以燃燒器壁溫控制在500600為宜。3.1.2.6 二次風(fēng)系統(tǒng)對于單獨設(shè)置等離子點火一次風(fēng)管路(等離子燃燒器作為點火用燃燒器的系統(tǒng),除設(shè)

21、置等離子燃燒器氣膜風(fēng)系統(tǒng)外,原則上還應(yīng)設(shè)置二次風(fēng)系統(tǒng)。其設(shè)計原則與電站鍋爐常規(guī)燃燒器設(shè)計方案相同。3.2 低溫等離子點火系統(tǒng)3.2.1 低溫等離子發(fā)生器等離子發(fā)生器是用來產(chǎn)生等離子電弧的裝置,其主要由陽極組件、陰極組件、高頻起弧器三大部分組成。陽極組件與陰極組件包括用來形成電弧的兩個金屬電極陽極與陰極以及冷卻套筒。在兩電極之間加500V的直流電壓,系統(tǒng)設(shè)定好電流后,由高頻起弧裝置起弧,并有壓縮空氣吹出陽極,形成可以利用的等離子電弧。 圖3.2等離子發(fā)生器外形圖3.2.1.1 陽極組件陽極組件由陽極、旋流環(huán)、冷卻水套筒、空氣通道及殼體等構(gòu)成。電極為具有高導(dǎo)電、導(dǎo)熱的合金材料做成,采用水冷的方式冷

22、卻,連續(xù)工作時間大于10000小時。3.2.1.2 陰極組件陰極組件由陰極、旋流器、冷卻水套管、空氣通道及殼體等構(gòu)成。電極為具有高導(dǎo)電、導(dǎo)熱的合金材料做成,采用水冷的方式冷卻,連續(xù)工作時間大于3000小時3.2.1.3 高頻起弧器包括銜鐵、線圈、絕緣支架以及鎢針,線圈與高頻激勵電源連接;銜鐵的一端與絕緣支架鉸接,另一端則與線圈相鄰接;鎢針一端與銜鐵固定連接,另一端則穿過絕緣支架懸置,通過高頻激勵電源對線圈通電后,帶動銜鐵運動,從而實現(xiàn)鎢針的跳動,即可以使得鎢針在等離子發(fā)生器的陰極組件和陽極組件之間進(jìn)行跳動,實現(xiàn)非接觸性引弧。3.2.2 低溫等離子電源系統(tǒng)等離子發(fā)生器電源系統(tǒng)是用來產(chǎn)生維持等離子

23、電弧穩(wěn)定的直流電源裝置。其基本原理是通過三相全控橋式晶閘管整流電路將三相交流電源變?yōu)榉€(wěn)定的直流電源。其由隔離變壓器、電源柜、平波電抗器、控制柜(可選幾部分組成。電源柜內(nèi)主要有熔斷器、接觸器、直流調(diào)速器、控制PLC等組成。3.2.2.1 隔離變壓器 3.3 隔離變壓器外形圖等離子電源系統(tǒng)用隔離變壓器參數(shù):額定電壓:0.4/0.44KV額定功率:270KVA額定頻率:50HZ相數(shù):三相接線方式:/ Y冷卻風(fēng)式:自然冷卻絕緣等級:F絕緣水平:AC3/3溫升:100K選用材料:30Q130冷軋有取向硅鋼片、環(huán)氧樹脂真空澆注.隔離變壓器的主要作用是隔離。一次繞阻接成三角形,使3次諧波能夠通過,減少高次諧

24、波的影響;二次繞組接成星型,可得到零線,避免等離子發(fā)生器帶電。3.2.2.2 電源柜電源柜選用我公司公司生產(chǎn)的CN1000型電源柜,柜體外形尺寸及安裝尺寸如下圖所視:3.4 電源柜外形圖電源柜為前后開門結(jié)構(gòu)。前門上方安裝有三塊表從左到右分別為系統(tǒng)實際電壓表、實際電流表、系統(tǒng)給定電流表,下方為排氣孔。電源柜技術(shù)參數(shù)如下:額定輸入電壓(1: 3AC400(+15%/-20%額定輸入電流: 320A額定頻率:45-65HZ額定直流輸出電壓:400V額定直流輸出電流:375A過載能力:180%額定輸出功率:150KW額定直流電流下的功耗:1500W電源柜正面視圖如圖3.5所示,電源柜后視圖如圖3.6所

25、示。3.5 電源柜正面圖 3.6 電源柜后視圖其中主要部件為:熔斷器:電流過載保護(hù)。控制變壓器:將柜內(nèi)交流380V電源轉(zhuǎn)變成交流220V電源供控制回路使用直流調(diào)速器:先進(jìn)的電流預(yù)測控制,內(nèi)部采用三相全控橋式整流電路,采用PID調(diào)節(jié),為等離子發(fā)生器提供穩(wěn)定的直流電源PLC:按等離子發(fā)生器工作的特點和要求編制的控制程序保證了點火過程可順利地進(jìn)行,并對點火工作過程各裝置提供了有效的監(jiān)控和保護(hù)接觸器:遠(yuǎn)方對調(diào)速器進(jìn)行控制分流器:與電流表匹配,顯示直流電流。3.2.2.3 平波電抗器利用電感的儲能功能,減小負(fù)載由于可控硅換相引起的斷流區(qū)域,提高負(fù)載電流的穩(wěn)定性,另外電抗器還具有限制直流電流脈動、限制環(huán)流

26、和短路電流上升率的功能。技術(shù)參數(shù)如下:額定輸入電流: 500A電感值: 5mh絕緣等級: F3.2.3 等離子空氣系統(tǒng)壓縮空氣是等離子電弧的介質(zhì),等離子電弧形成后,需要壓縮空氣以一定的流速吹出陽極噴口才能形成可利用的電弧。因此,等離子點火系統(tǒng)的需要配備壓縮空氣系統(tǒng),壓縮空氣的要求是潔凈的而且是壓力穩(wěn)定的。具體實現(xiàn)方案如下:1壓縮空氣母管經(jīng)減壓后分別送到各角等離子點火裝置的陰極和陽極。2等離子點火裝置上的壓縮空氣管道上設(shè)有壓力表和一個壓力開關(guān),把壓力滿足信號送回本燃燒器電源柜(或控制柜。3等離子點火裝置入口的壓縮空氣壓力要求不大于0.3MPa,每臺等離子裝置的壓縮空氣流量約為1.0NM3/min

27、 -1.5NM3/min。4壓縮空氣系統(tǒng)中同時設(shè)計有備用吹掃空氣管路,吹掃空氣取自圖像火檢探頭冷卻風(fēng)機(jī)出口母管,用于保證在鍋爐高負(fù)荷運行、等離子點火器停用時點火器不受煤粉污染。 3.7 壓縮空氣系統(tǒng)圖3.2.4 等離子冷卻水系統(tǒng)等離子電弧形成后,弧柱溫度一般在1000K到5000K范圍,因此對于形成電弧的等離子發(fā)生器的陰極和陽極必須通過水冷的方式來進(jìn)行冷卻,否則很快會被燒毀。通過大量實驗總結(jié)出為保證好的冷卻效果,需要冷卻水以高的流速沖刷陽極和陰極,因此需要保證冷卻水不低于0.3MPa的壓力。另外,冷卻水溫度不能高于30,否則冷卻效果差。為減少冷卻水對陽極和陰極的腐蝕,要采用電廠的除鹽化學(xué)水。具

28、體設(shè)計方案如下:1冷卻水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng),由冷卻水泵、閥門組件、壓力表、管路組成,冷卻水泵兩臺互為備用。系統(tǒng)材質(zhì)均為不銹鋼。2冷卻水經(jīng)母管分別送至等離子點火器,單個等離子點火器的冷卻水用量約為10T/H,冷卻水進(jìn)入等離子裝置后一路進(jìn)入陽極,另一路進(jìn)入陰極?；厮捎脽o壓回水(出口為大氣壓,等離子點火器回水經(jīng)母管流經(jīng)換熱器冷卻后返回冷卻水箱。等離子裝置水管道上設(shè)有手動調(diào)節(jié)閥,用于調(diào)整等離子點火器冷卻水流量,同時安裝有冷卻水壓力表,過濾器及壓力開關(guān)(CCS,壓力滿足信號送回本燃燒器電源柜(或控制柜。4每臺發(fā)生器來水管路裝有壓力開關(guān),壓力滿足信號送至控制系統(tǒng)PLC,保證等離子點火燃燒器投入時冷卻水

29、不間斷。5冷卻水采用除鹽化學(xué)水,通過補水管路為冷卻水箱供水。6對于兩臺爐公用冷卻水系統(tǒng),回水分管道加裝截止閥。 3.8 冷卻水系統(tǒng)圖3.3 監(jiān)控系統(tǒng)3.3.1 壁溫測量3.3.1.1 壁溫測量為了確保等離子燃燒器的安全運行,在燃燒器的相應(yīng)位置安裝了監(jiān)視壁面溫度的熱電偶。熱電偶的安裝位置是根據(jù)數(shù)臺等離子燃燒器的工業(yè)應(yīng)用情況和燃燒器工作狀態(tài)下的溫度場確定的。安裝位置如下圖所示。熱電偶的型號主要為E分度雙支熱電偶。圖3.9 壁溫測量熱電偶的安裝在等離子燃燒器的設(shè)計圖中有明確要求,其基本原則是牢固、防磨、耐用、拆卸更換方便。 3.3.1.2 風(fēng)粉在線檢測為了在等離子燃燒器運行時能夠監(jiān)測一次風(fēng)速,控制一

30、次風(fēng)速在設(shè)計范圍,在一次風(fēng)管加裝一次風(fēng)速測量系統(tǒng)。3.3.1.2.1 一次風(fēng)在線測速裝置的組成一次風(fēng)在線測速裝置的組成見下圖。電磁三通閥MFH-3-1/8電磁三通閥MFH-3-1/8#1角測速管至其它各角101手動球閥1/8手動球閥 1/8P #1角差壓變送器就地壓力表 01.6MPa101手動調(diào)壓閥 DN25手動球閥 DN25手動球閥 1/8手動球閥 1/8吹掃氣源(取自廠用壓縮空氣I圖3.10 一次風(fēng)在線測速裝置的組成3.3.1.2.2 測速管的選擇上圖所示為靠背管,實際應(yīng)用中還有笛形管。(1靠背管靠背管全稱靠背式動壓測定管。兩個測壓管端的開口,一個開口迎向氣流作為全壓感壓孔,另一個背向氣

31、流為靜壓感壓孔;兩個開口面應(yīng)該成180對稱布置。由于其開口較大,故不易堵塞,且對氣流方向的偏斜敏感性很小,其偏轉(zhuǎn)角在20內(nèi)不會引起明顯的誤差。靠背管可以做成移動的,也可以根據(jù)管道的直徑尺寸加工成固定安裝的;固定的靠背管將其感壓孔置于被測管道中心?？勘彻芗冗m用于含粉氣流也可使用于清潔氣流中。(2 笛形管用笛形管可以測量含濃度較小的氣流,如中儲式制粉系統(tǒng)給粉機(jī)前的一次風(fēng)管,熱風(fēng)送粉可使用固定的笛形管,乏氣送粉使用可以移動的笛形管。在保證剛度條件下,笛形管愈細(xì)愈好,一般d/D=0.040.09,(d為笛形管徑,D為被測管道內(nèi)徑.而全壓感壓孔的孔徑要愈小愈好,但是要避免被粉塵或銹濁堵塞。感壓孔的總面積

32、不得超過笛形管內(nèi)截面積的30%。3.3.1.2.3 安裝規(guī)范3.3.1.2.3.1 測孔的選擇測孔應(yīng)選擇在與擋板支管或彎頭等阻力件有一定距離的直通管道上。笛形管的測孔前應(yīng)有810D;測孔后應(yīng)有3D的直管段。靠背管的測孔前應(yīng)有810D;測孔后應(yīng)有13D的直管段。(D為被測管道內(nèi)徑,對矩形通道D=2AB/(A+B;式中A、B為矩形通道邊長。3.3.1.2.3.2 笛形管和靠背管的壓差修正系數(shù)的標(biāo)定雙管式笛形管和靠背管,由于靜壓感壓孔背向氣流,它所測得的壓頭小于實際的靜壓值,故所測定的壓差修正系數(shù)kd常小于1,其數(shù)值取決于結(jié)構(gòu)形式和加工精確度,所以需要逐個進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定原則:(1用標(biāo)準(zhǔn)皮托管和笛形管

33、或靠背管在同一管道內(nèi)同一工況(包括速度,靜壓,溫度等下進(jìn)行標(biāo)定,最好選定管道的風(fēng)速與被測管道相同或比較接近。(2 修正系數(shù)的計算Kd2 = Kd1(P1/P20.5式中: Kd1, P1-標(biāo)準(zhǔn)皮托管的修正系數(shù)和壓差。.Kd2, P2-被標(biāo)定管的修正系數(shù)和壓差。3.3.2 圖像火焰監(jiān)視將煤粉燃燒器的火焰直觀的顯示給運行人員將對鍋爐的安全運行及燃燒調(diào)整有極大的幫助。在CNPIS-200等離子點火系統(tǒng)中為每個等離子點火燃燒器配置了一支高清晰圖像火檢探頭。該探頭采用CCD直接攝取煤粉燃燒的火焰圖像,圖像清晰,不失真。為使CCD避開爐內(nèi)高溫,每只探頭均采用長工作距監(jiān)測鏡頭。探頭外層加裝了隔熱機(jī)構(gòu),有效組

34、斷二次風(fēng)傳導(dǎo)熱及爐膛輻射熱。探頭前部采用特種耐溫玻璃能抗1500熔融灰渣對鏡面的沖刷,鏡面長期光滑無損。每只探頭均需通入冷卻風(fēng),一方面冷卻CCD和鏡頭,另一方面冷卻風(fēng)通過探頭前端3通道風(fēng)3組合弧形冷卻風(fēng)噴射機(jī)構(gòu),可避免飛灰、焦塊污染鏡頭。冷卻風(fēng)一般取自從爐膛火檢冷卻風(fēng)管道,若現(xiàn)場火檢冷卻風(fēng)容量不足,則采用冷卻風(fēng)機(jī)提供,兩臺風(fēng)機(jī),一用一備。技術(shù)參數(shù):探頭風(fēng)阻:進(jìn)口風(fēng)質(zhì)P1=2000Pa時,冷卻風(fēng)風(fēng)管Q=64Nm3/h探頭外徑:69mmCCD工作電壓:U=12V/DC輸出信號:標(biāo)準(zhǔn)Pal制式視頻信號在冷卻風(fēng)正常工作情況下耐溫1200 圖3.11 圖像火檢示意圖第四章低溫等離子點火系統(tǒng)的安裝4.1

35、設(shè)備到貨及現(xiàn)場保管4.1.1 設(shè)備到貨與驗收1、設(shè)備運到現(xiàn)場后,用戶應(yīng)在起重、運輸設(shè)備及人員等方面積極配合并對到貨件數(shù)與箱件清單進(jìn)行核對,及時將到貨及包裝損壞情況反饋至我公司市場部;2、對所發(fā)現(xiàn)的包裝損壞應(yīng)明確責(zé)任,現(xiàn)場修復(fù)后方可入庫,對設(shè)備的缺損應(yīng)做好記錄。3、設(shè)備開箱時由用戶與制造廠共同對設(shè)備逐一清點檢查,雙方共同簽署設(shè)備到貨交驗單,標(biāo)明設(shè)備到貨情況、存在問題及責(zé)任歸屬,用戶可根據(jù)此單向制造廠提出修復(fù)或補供要求。4.1.2 設(shè)備的保管及存放1、設(shè)備到現(xiàn)場后,按電力基本建設(shè)火電設(shè)備維護(hù)保管規(guī)程(SDJ68-84和本文要求保管存放。2、對于發(fā)貨部件的包裝,其主要用于發(fā)貨、運輸,而不是現(xiàn)場防風(fēng)避

36、雨,防腐的主要手段,不能一律放置在露天不顧,一定要核實箱內(nèi)部件,按以下規(guī)定來確定保管方式。(1下列設(shè)備應(yīng)在室內(nèi)存放,盡可能存放在有濕度控制的庫房內(nèi):A: 等離子發(fā)生器;B:直流電源柜、隔離變壓器、平波電抗器等;C: 水泵、換熱器等;D: 所有控制設(shè)備、電氣儀表元件及電纜、閥門等;E:火檢探頭;F:較貴重的金屬件、不銹鋼板、不銹鋼管等。(2、燃燒器起吊時必須選擇合適起吊點,嚴(yán)禁用拖拉方式移動燃燒器;嚴(yán)禁磕碰;存放場地要求地面堅固、平整;必須采取可靠的防雨措施及防積水浸泡措施,在有條件時最好將燃燒器于室內(nèi)存放。燃燒器亦可半露天存放,但存放一定要墊平且用帆布等遮蓋。(3、無縫鋼管、風(fēng)道加熱器等可以露

37、天存放,存放場地要平坦、道路通暢,有良好的排水設(shè)施。(4、所有設(shè)備應(yīng)用經(jīng)過防腐處理的枕木或相應(yīng)的支座墊高,以免同泥水地接觸。4.2 低溫等離子點火系統(tǒng)設(shè)備的安裝4.2.1 燃燒器的安裝在煤粉鍋爐等離子點火系統(tǒng)改造中,目前階段燃燒器布置方式主要分為兩種:、配中間儲倉式制粉系統(tǒng),另設(shè)等離子燃燒器及輸粉系統(tǒng);、配中間儲倉式或直吹式制粉系統(tǒng),采用主燃燒器兼有等離子點火功能。在進(jìn)行等離子燃燒器安裝應(yīng)遵循以下原則:、安裝之前應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,不得有變形、裂紋等缺陷,否則應(yīng)及時修復(fù);、對于另設(shè)等離子燃燒器及輸粉系統(tǒng),確定燃燒器一、二次風(fēng)進(jìn)口方向時,應(yīng)在風(fēng)粉管道走向允許的情況下盡量減小管道阻力,并使發(fā)生器位于煤

38、粉濃側(cè),易于點燃煤粉,若由于受空間限制發(fā)生器無法裝于濃側(cè),則應(yīng)考慮在燃燒器一次風(fēng)入口處加裝濃淡裝置;、安裝時應(yīng)保證同一層燃燒器標(biāo)高一致,標(biāo)高誤差不大于5mm;、燃燒器與水冷壁之間的夾角嚴(yán)格按圖紙調(diào)整(保證原鍋爐設(shè)計假想切圓尺寸;并檢查各噴嘴的水平度。對于另設(shè)等離子燃燒器,一般對角安裝在下層油燃燒器二次風(fēng)道內(nèi),為了便于點燃上層主燃燒器,可將其噴口上傾35;而對于改造為主燃燒器兼有點火功能時,宜將等離子燃燒器布置在下數(shù)第一、二層主燃燒器位置,應(yīng)保證燃燒器前后水平,一般不大于0.5,如誤差較大必須進(jìn)行調(diào)整;(附圖、燃燒器按上述標(biāo)準(zhǔn)調(diào)好角度,注意保持噴口離水冷壁管的間隙不妨礙膨脹,火嘴噴出的煤粉不沖刷

39、周圍管子,在合適位置增加支承或彈性吊架,并考慮留出隨鍋爐熱膨脹位移量;、不允許將一、二次風(fēng)管道等附加重量作用在燃燒器上,防止燃燒器變形和內(nèi)部零件的膨脹,所有管道應(yīng)安裝就位后再與燃燒器連接,保證接口密封嚴(yán)密,不得漏風(fēng)、漏粉。燃燒器與一次風(fēng)管道連接宜采用焊接,焊條應(yīng)選用異種鋼焊條(燃燒器后端為耐磨合金鋼,一次風(fēng)管為10#碳素鋼;、起吊、安裝過程中要注意保護(hù)燃燒器壁溫測點熱電偶,并對不同測點做出明顯標(biāo)識加以區(qū)分。4.2.2 低溫等離子發(fā)生器的安裝等離子發(fā)生器的安裝應(yīng)在燃燒器、一二次風(fēng)管、冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、電源系統(tǒng)安裝完畢后進(jìn)行。將等離子發(fā)生器的安裝法蘭與熱裂化室的配對法蘭對接,用螺栓鎖緊,法

40、蘭中間墊上石棉墊,安裝等離子發(fā)生器時,先把外面的護(hù)筒去掉,把等離子發(fā)生器安裝到對應(yīng)位置,保證等離子槍在法蘭上下位置可以靈活調(diào)整。按發(fā)生器接線板上的電極標(biāo)識連接動力電纜,導(dǎo)電部分一定要牢固鎖緊,保證接觸良好,冷卻水和壓縮空氣吹掃系統(tǒng)安裝要用廠家提供的專用絕緣軟管連接,注意對應(yīng)關(guān)系不得接錯。4.2.3 風(fēng)粉管道的安裝等離子點火系統(tǒng)風(fēng)粉管道主要指送粉一次風(fēng)管道、燃燒器二次風(fēng)管道及其它相關(guān)設(shè)備等。配中間儲倉式制粉系統(tǒng),另設(shè)等離子燃燒器及輸粉系統(tǒng)。這種改造方式等離子燃燒器須單獨敷設(shè)輸粉管道(見附圖,需增加一、二次電動風(fēng)門、給粉機(jī)、風(fēng)粉混合器、補償器等設(shè)備。在安裝過程中應(yīng)遵循以下原則:1、風(fēng)粉管道所有設(shè)備

41、及零部件在安裝前必須經(jīng)過檢查驗收;符合下列要求:所有材料均應(yīng)符合設(shè)計,否則應(yīng)有設(shè)計變更手續(xù);零部件的數(shù)量和外形尺寸應(yīng)符合圖紙要求;鑄件表面不應(yīng)有氣孔、裂紋和砂眼等缺陷,對口處應(yīng)平整光滑。風(fēng)粉管道系統(tǒng)安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工。避免不必要的彎頭和多次上升,盡量減小管道阻力,保證管道內(nèi)有最低的輸粉速度,避免煤粉在管道內(nèi)沉積;各一、二次風(fēng)管應(yīng)有符合要求的測量風(fēng)壓、風(fēng)量的測試孔以及必要的吹掃孔;管道的焊口應(yīng)平整光滑,嚴(yán)密不漏,焊渣、藥皮應(yīng)清除干凈,安裝焊口應(yīng)預(yù)留在便于施工和焊接的部位;、管道應(yīng)有適當(dāng)?shù)膭偠?必要時作臨時加固;臨時吊環(huán)焊接應(yīng)牢固,并具有足夠的承載能力;、給粉機(jī)出口的給粉管應(yīng)遵守下列規(guī)定:

42、給粉管道的布置應(yīng)使煤粉倉下粉均勻;給粉管應(yīng)順著氣流方向與風(fēng)粉混合器短管相接,與水平面的傾斜角不應(yīng)大于50;給粉機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)兩端帶法蘭的短管;熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的給粉管,在風(fēng)粉混合器接點處的位移較大時,應(yīng)裝設(shè)密封式補償器。、風(fēng)粉混合器應(yīng)保證前后均有較廠的直管段,并使其內(nèi)部托板呈水平位置。、圓形波紋管式補償器能吸收角位移及少量軸向位移,成對設(shè)置時能有效地吸收較大的徑向位移,適用于輸粉管道。、一次風(fēng)門安裝于風(fēng)粉混合器之前。燃燒器氣膜冷卻風(fēng)取自燃燒器附近二次風(fēng)箱,風(fēng)道上應(yīng)加裝風(fēng)門。風(fēng)門應(yīng)安裝在便于操作和維護(hù)的位置。、管道與設(shè)備連接時嚴(yán)禁強(qiáng)力對接,以免設(shè)備產(chǎn)生位移或變形。、管道安裝結(jié)束后,應(yīng)將管道內(nèi)外雜物清除

43、干凈,臨時固定的物件全部拆除后作風(fēng)壓試驗,檢查其嚴(yán)密性;風(fēng)壓試驗發(fā)現(xiàn)的泄漏部位應(yīng)及時處理;管道如有振動,應(yīng)分析原因,進(jìn)行調(diào)試或修改設(shè)計,消除振動,最后按要求進(jìn)行保溫。2、配中間儲倉式制粉系統(tǒng),采用主燃燒器兼有等離子點火功能。這種改造方式等離子燃燒器代替原主燃燒器,一次風(fēng)管利用原主燃燒器一次風(fēng)管,燃燒氣器膜冷卻風(fēng)取自附近的二次風(fēng)箱,須有風(fēng)門控制風(fēng)量。3、直吹式制粉系統(tǒng),采用主燃燒器兼有等離子點火功能。這種改造方式一、二次風(fēng)管道安裝同上述第二種“配中間儲倉式制粉系統(tǒng),采用主燃燒器兼有等離子點火功能”改造方式,需要對磨煤機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造,使其具備在鍋爐冷態(tài)條件下直接啟動制粉的能力。在磨煤機(jī)入口的一次風(fēng)

44、道上加裝了一套蒸汽暖風(fēng)器,可將冷態(tài)時的磨入口風(fēng)溫加熱至滿足制粉要求。暖風(fēng)器蒸汽汽源取自廠用輔汽聯(lián)箱,疏水排至地溝。在磨煤機(jī)出口的一次風(fēng)管道上各裝有一套風(fēng)速在線監(jiān)測裝置,用于對一次風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測,便于運行人員進(jìn)行燃燒調(diào)整。為保證測速管的通暢,設(shè)計有反吹掃系統(tǒng),可利用廠用壓縮空氣對測速管進(jìn)行反吹掃。4、風(fēng)粉管道系統(tǒng)安裝應(yīng)符合下屬標(biāo)準(zhǔn):DL 4351991 火電廠煤粉鍋爐燃燒室防爆規(guī)程DL/T 6161997 火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則DL/T 50471995 電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范鍋爐機(jī)組篇DL/T 50071992 電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范火電廠焊接篇DL/T 50311994

45、 電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范管道篇DL/T 51212000 火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T 7522001 火力發(fā)電廠異種鋼焊接技術(shù)規(guī)程DL/T 50541996 火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定4.2.4 壓縮空氣系統(tǒng)的安裝等離子發(fā)生器的載體為潔凈干燥的壓縮空氣,因此等離子點火系統(tǒng)要消耗一定量的壓縮空氣(要求發(fā)生器前壓力保持在0.080.25Mpa之間,每臺發(fā)生器最大耗氣量約為100 NM3/H。用戶在做等離子點火系統(tǒng)改造時,原廠用壓縮空氣系統(tǒng)若沒有足夠的余量,應(yīng)考慮系統(tǒng)增容或重新上一套系統(tǒng)。壓縮空氣取自儲氣罐,經(jīng)油水分離器后通過管道分別送到各個等離子點火裝置。1、在安裝之前首先

46、要根據(jù)壓縮空氣系統(tǒng)示意圖以及現(xiàn)場實際情況,確定各設(shè)備的安裝位置,以及各管路的合理走向,要充分考慮阻力以及鍋爐膨脹等影響因素;2、空壓機(jī)、儲氣罐、過濾器等設(shè)備要求安裝于通風(fēng)良好的專用機(jī)房內(nèi),安裝時保證地基水平、牢固,確保設(shè)備振動不得超標(biāo)。對于氣候比較潮濕的環(huán)境還應(yīng)考慮安裝干燥機(jī)。設(shè)備安裝要求請參見各設(shè)備廠家說明書;安裝時應(yīng)注意:(1、安裝前應(yīng)仔細(xì)查看各設(shè)備的安裝說明書;(2、管道的切割應(yīng)采用機(jī)械切割;(3、管道焊接時應(yīng)注意合理選擇焊接規(guī)范,盡量減少焊渣;(4、焊接閥門附近的焊口時,應(yīng)用濕布將閥門包扎起來,防止閥門過熱損壞密封件;(5、儀表組件的安裝位置要選的合理。要方便檢修調(diào)試。4.2.5 冷卻

47、水系統(tǒng)的安裝等離子發(fā)生器在拉弧過程中要產(chǎn)生大量的熱量,為冷卻等離子發(fā)生器的陽極、陰極和線圈,等離子裝置中設(shè)計有專門的冷卻水系統(tǒng)。要求發(fā)生器前水壓維持在0.30.4Mpa之間,水溫40。單臺發(fā)生器冷卻水消耗量約為810 T/H。冷卻水系統(tǒng)采用無壓閉式循環(huán)系統(tǒng),一般由冷卻水箱、冷卻水泵、換熱器、壓力表、管道及閥門等組成。冷卻水泵兩臺互為備用。為防止系統(tǒng)長時間結(jié)垢,冷卻水為除鹽水,系統(tǒng)設(shè)備及材料均選用不銹鋼材質(zhì)。1、在安裝之前首先要根據(jù)冷卻水系統(tǒng)示意圖以及現(xiàn)場實際情況,確定設(shè)備的安裝位置,以及各管路的合理走向,要充分考慮阻力以及鍋爐膨脹等影響因素。2、冷卻水箱、水泵、換熱器等安裝于鍋爐零米泵房內(nèi),安

48、裝時保證地基水平、牢固,確保設(shè)備振動不得超標(biāo)。設(shè)備安裝要求請參見各設(shè)備廠家說明書;安裝時應(yīng)注意:(1、管道的切割應(yīng)采用機(jī)械切割;(2、有條件的情況應(yīng)采用氬弧焊打底,電焊封面,以減少焊渣;(3、焊接閥門附近的焊口時,應(yīng)用濕布將閥門包扎起來,防止閥門過熱損壞密封件。同時注意閥門的安裝方向;(4、各管道應(yīng)有適當(dāng)?shù)氖杷露?并在合適的位置設(shè)置疏水門;(5、儀表組件的安裝位置要選的合理。要方便檢修調(diào)試。4.2.6 電源系統(tǒng)的安裝4.2.6.1 電源選取原則:在等離子發(fā)生器運行期間,所選電源應(yīng)避免同一段電源其它廠用大容量設(shè)備啟動造成低電壓使等離子發(fā)生器斷弧。所以電源選取時應(yīng)符合以下要求: 6KV廠用母線滿

49、足等離子點火裝置所需電源容量。等離子發(fā)生器運行期間可以避免同一段電源上其它大容量設(shè)備啟動。6KV廠用母線系統(tǒng)安全可靠性較高。電氣系統(tǒng)設(shè)備的布置及安裝位置選擇的原則:通風(fēng)良好、環(huán)境溫度不超過40、環(huán)境潔凈、無漏水、無較大的粉塵4.2.6.2 干式變壓器的安裝參照干式變壓器生產(chǎn)廠家的要求以及電力系統(tǒng)變壓器安裝規(guī)范進(jìn)行安裝。(1、變壓器運到安裝地點應(yīng)保證包裝及防潮設(shè)施完好。無雨水侵入痕跡。打開包裝金屬部件無銹蝕,無損傷,繞組完好,無變形,損傷。(2、變壓器建議安裝在電氣室內(nèi),不建議安裝在鍋爐運轉(zhuǎn)層,單獨的房間最好加裝空調(diào)。(3、變壓器電纜進(jìn)出線建議下進(jìn)下出。(4、變壓器大寫ABC為一次側(cè),應(yīng)該一次側(cè)

50、在正面。(5、變壓器外體應(yīng)可靠接地。鐵芯應(yīng)可靠接地并保證一點接地。4.2.6.3 電源柜安裝(1電源柜安裝原則1:柜內(nèi)所有的金屬構(gòu)件之間通過平面和良好的導(dǎo)電連接,需要的地方必須使用爪墊或接觸墊圈。柜門應(yīng)該通過盡可能最短的接地電纜帶接到柜體上。2:信號電纜應(yīng)只在一個平面進(jìn)入柜子。3:避免不必要的電纜長度,以減少耦合電容和電感。4:信號電纜和動力電纜必須相互分開布線(避免由于耦合而引入干擾,至少應(yīng)保持200mm的空間。5:柜體保持垂直,偏心度不超過5度。(2電源柜連接a.三相動力電直接接入熔斷器,連接牢靠,地線連接好。為了測量電源柜電源電路絕緣體的電阻,必須完成以下操作。把進(jìn)線開關(guān)和控制電路的自動

51、開關(guān)放置“斷開”位置。斷開電源母線帶電的指示燈。斷開連接防干擾電容器殼體的導(dǎo)線。測量供電母線之間和每根母線之間與控制盤外殼之間絕緣電阻必須大于2兆歐。b.端子出線測量是否對地短路。(3隔離變壓器安裝原則隔離變壓器安裝時并排放置,與電源柜位置一一對應(yīng),距離電源柜的距離最好不超過10米。變壓器進(jìn)線側(cè)加裝斷路器和隔離開關(guān)。(4隔離變壓器連接變壓器進(jìn)線側(cè)通過開關(guān)接入電廠動力電回路,變壓器出線側(cè)接入電源柜的熔斷器。用兆歐表測量變壓器相間、單相對外殼是否符合其銘牌上標(biāo)明的參數(shù)。(5平波電抗器安裝原則平波電抗器安裝時并排放置,與電源柜一一對應(yīng)。(6平波電抗器連接平波電抗器進(jìn)線側(cè)與電源柜內(nèi)的調(diào)速器正極相連(經(jīng)

52、過端子盤,出現(xiàn)側(cè)再回到電源柜,與負(fù)極一起送到就地等離子發(fā)生器動力轉(zhuǎn)接箱,安裝是注意正負(fù)級。4.2.7 監(jiān)控系統(tǒng)的安裝1、圖像火檢探頭及其冷卻風(fēng)的安裝等離子點火燃燒器的圖像火檢系統(tǒng)只是為了運行人員直觀地監(jiān)視燃燒器的燃燒情況,便于進(jìn)行燃燒調(diào)整,并不參與FSSS系統(tǒng)保護(hù)。因此選擇火檢探頭安裝位置時只要能較全面地觀察到等離子點火燃燒器噴口附近火焰燃燒情況即可。一般對于四角(或六角噴燃的鍋爐,探頭可安裝于被檢測燃燒器側(cè)面看火孔位置(占據(jù)一部分。安裝時將探頭哈夫夾導(dǎo)管插入看火孔內(nèi),調(diào)整好角度后與爐壁焊接,探頭裝入哈夫夾導(dǎo)管內(nèi),軸向位置可調(diào)。等離子點火燃燒器火檢探頭的冷卻風(fēng)由原鍋爐火檢冷卻風(fēng)機(jī)提供。若原風(fēng)機(jī)

53、風(fēng)量不夠可適當(dāng)增容。冷卻風(fēng)機(jī)的安裝要求參見廠家設(shè)備說明書。冷卻風(fēng)管路與探頭間用軟管連接?；鹧姹O(jiān)視探頭后面的航空接頭接線如下:1、直流電源12V+ 2、直流電源12V-以及視屏電纜屏蔽3、視頻電纜的芯第五章低溫等離子點火系統(tǒng)的調(diào)試5.1 等離子燃燒系統(tǒng)的熱態(tài)調(diào)試5.1.1配置中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐,另設(shè)等離子燃燒器及其系統(tǒng)的點火試運5.1.1.1 按照運行規(guī)程的要求,鍋爐上水到點火水位,風(fēng)機(jī)啟動,爐膛吹掃程序完成。5.1.1.2 全面檢查等離子燃燒器的各子系統(tǒng),確認(rèn)壓縮空氣、冷卻風(fēng)、冷卻水等各項參數(shù)正常,等離子發(fā)生器具備啟動條件,等離子發(fā)生器給定電流設(shè)置為300A啟弧,穩(wěn)定5min后,根據(jù)煤種將等

54、離子發(fā)生器功率控制在150kW200kW范圍內(nèi)。5.1.1.3 啟動給粉機(jī),應(yīng)迅速把給粉機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至最佳煤粉濃度,既保證著火穩(wěn)定,減少不完全燃燒損失,又不使升溫升壓速度太快。等離子燃燒器在鍋爐點火啟動初期,燃燒的煤粉濃度較好的適用范圍在0.40.65kg/kg,最低不得低于0.3kg/kg。5.1.1.4 鍋爐冷態(tài)啟動初期,等離子燃燒器的一次風(fēng)速保持在19m/s22m/s為宜,熱態(tài)或低負(fù)荷穩(wěn)燃時,一次風(fēng)速保持2426m/s為宜。5.1.1.5 冷爐采用等離子燃燒器直接點煤粉,關(guān)鍵是需進(jìn)行合理的燃燒調(diào)整,調(diào)試及運行人員在操作上應(yīng)盡快使?fàn)t膛燃燒穩(wěn)定,火焰明亮,防止爆燃。5.1.1.6 氣膜或周界冷卻

55、風(fēng)控制,冷態(tài)一般在等離子燃燒器投入030min,開度盡量小,以提高初期燃燒效率,隨著爐溫升高,逐漸開大風(fēng)門,防止燒損燃燒器,原則是以燃燒器壁溫控制在500600為準(zhǔn)。5.1.1.7 投入等離子燃燒器后,為防止可燃?xì)怏w沉積在未投燃燒器的鄰角,產(chǎn)生爆燃,應(yīng)適當(dāng)開啟鄰角下二次風(fēng),使可燃?xì)怏w及時排出爐膛。5.1.1.8 加強(qiáng)爐內(nèi)燃燒狀況監(jiān)視,不可單憑火焰監(jiān)視器判斷,應(yīng)實地觀察爐膛燃燒,發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)燃燒惡劣,爐膛負(fù)壓波動大,應(yīng)采取相應(yīng)調(diào)整措施,若爐膛燃燒仍然不好,應(yīng)立即停止煤粉輸送,必要時停止等離子發(fā)生器,經(jīng)充分通風(fēng),查明原因后重新再投。5.1.1.9 在滿足升溫升壓曲線的前提下,盡早投入第二只等離子燃燒器

56、,有利于提高燃燒效率。5.1.1.10 等離子燃燒器正常工作,鍋爐蒸汽參數(shù)達(dá)到汽輪機(jī)啟動(或并汽參數(shù)后,隨著鍋爐負(fù)荷的增加,支持其它主燃燒器投入,并將鍋爐出力帶到不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷以上時,在鍋爐燃燒穩(wěn)定的情況下,試停1只等離子燃燒器的給粉機(jī),10min后停止對應(yīng)的等離子發(fā)生器,鍋爐繼續(xù)升負(fù)荷,逐漸停用其他等離子燃燒器,鍋爐轉(zhuǎn)入正常運行。5.1.2 配置中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐,將煤粉燃燒器改造為兼有等離子點火功能的燃燒器點火試運5.1.2.1 同配中儲式制粉系統(tǒng)鍋爐,另設(shè)等離子燃燒器及其系統(tǒng)“等離子模式”的冷態(tài)啟動試運,見1.1 1.9條。5.1.2.2 等離子燃燒器在“等離子模式”下工作,支持其他主燃燒器投入,并將鍋爐出力帶到不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷以上后,在鍋爐燃燒穩(wěn)定的情況下,試停1只等離子燃燒器的等離子發(fā)生器,保持對應(yīng)給粉機(jī)運行,該等離子燃燒器轉(zhuǎn)到“正常模式”工作;鍋爐繼續(xù)升負(fù)荷,逐漸停用其他等離子燃燒器的等離子發(fā)生器,使等離子燃燒器轉(zhuǎn)到“正常模式”工作。所有等離子燃燒器轉(zhuǎn)到“正常模式”,鍋爐轉(zhuǎn)入正常運行。5.1.2.3 鍋爐負(fù)荷降低到最低穩(wěn)燃負(fù)荷附近時,在“正常模式”工作的等離子燃燒器,給粉機(jī)轉(zhuǎn)速降到300500r/min,投入等離子發(fā)生器,該等離子燃燒器轉(zhuǎn)到“等離子