等離子體法發(fā)生器

1、 百度文庫-讓每個人平等地提升自我南京萬和測控儀表有限公司與洛陽博耐特工程技術(shù)有限公司及西安天立能源環(huán)保工程技術(shù)有限公司精誠合作，是一個強強聯(lián)合的實體,在研發(fā)和制造上屬國內(nèi)領(lǐng)先地位。用戶的需求就是我們努力前方向，我們以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和近在咫尺的服務(wù)，迎接用戶的選擇。一、等離子體燃燒器1、等離子體發(fā)生器燃煤原理：隨著等離子體電子源在不同工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用和擴展，對它們的物理研究具有特殊意義。它們尤其在電子束燃煤技術(shù)中廣泛應(yīng)用。在等離子發(fā)生器里，利用直流電流將壓縮氣體電離形成等離子體，在電磁場的作用下該等離子體會穩(wěn)定定向流動，內(nèi)含有大量化學(xué)活性粒子，如原子、原子團、粒子和電子等，這些粒子正負電荷數(shù)值相等，對

2、內(nèi)為良導(dǎo)體，對外呈中性，其內(nèi)部有著上萬度的高溫，用眼睛就可以看見明亮的火炬。實驗室等離子體狀態(tài)等離子發(fā)生器由線圈、陰極、陽極等組成，等離子載體為壓縮空氣，陰極材料采用具有高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率、耐氧化的金屬材料制成，陽極亦由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的金屬材料制成，它們均采用水冷冷卻方式，以承受電弧的高溫沖擊4)陽報仏可更換陰極頭(3)線圈往陰極(6)電源等離子發(fā)生器原理圖2、等離子煤粉燃燒器配置：等離子發(fā)生器：產(chǎn)生電功率80300Kw的空氣等離子體；直流電源(含整流變壓器)：將三相380VAC或廠變6000VAC電源整流成直流電，用于產(chǎn)生等離子體。WHDLZ-250型等離子發(fā)生器采用直流電源供電

3、，并且該電源經(jīng)常工作在低電壓、大電流輸出狀態(tài)。因此該電源設(shè)計上充分考慮了多種使用工況，具有較大的抗沖擊負荷的能力。燃燒器：等離子發(fā)生器配套使用將點燃煤粉噴進爐膛即一次風(fēng)管；控制系統(tǒng)：由PLC、CRT、通信接口和數(shù)據(jù)總線構(gòu)成，實現(xiàn)裝置的全數(shù)字自動控制。壓縮空氣系統(tǒng)：壓縮空氣是等離子的載體，由空氣壓縮機、分流器、空氣過濾器和電磁閥組成。水冷卻系統(tǒng)：給等離子發(fā)生器、燃燒器冷卻，由水箱水磅等組成?；鹧鏅z測圖像探頭：用于檢測等離子燃燒器工作狀態(tài)，由攝像機、石英光學(xué)傳輸系統(tǒng)、畫面分割器組成?？刂破量刂葡到y(tǒng)3等離子點火煤粉燃燒器等離子點火煤粉燃燒器與一般的煤粉燃燒器有所區(qū)別，它除了要有一般煤粉燃燒器的功能外

4、，還要求它能使通過燃燒器的煤粉充分地與等離子電弧混合。這樣才能使煤粉深度裂解，完成再造揮發(fā)份的過程。由于受到高溫作用，煤粉在1ms內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物，并被破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣固兩相中進行，使混合物組份的發(fā)生立即變化，因而使煤粉的燃燒速度加快，這樣就大大地減少了促使煤粉燃燒所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）。同時，等離子體內(nèi)的化學(xué)活性物質(zhì)可加速熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，促進燃料的完全燃燒。等離子發(fā)生器是利用空氣作等離子的載體，用引弧放電的方法制造功率80-250kW的等離子體，同時采用磁壓縮及等離子體輸送至需要進行點火的部位，完成持續(xù)長時間的點火和穩(wěn)燃。等離子煤粉燃燒器的示意圖等離子火焰

5、和煤粉同時燃燒4等離子點火煤粉燃燒器該型等離子點火燃燒器可在常溫下直接點燃貧煤煤粉氣流。一次風(fēng)速：1822m/s；二次風(fēng)速：4050m/s；粉量：1.5-4t/h；風(fēng)溫：常溫；點火煤粉濃度：0.30.5kg/m3o（3）等離子煤粉燃燒器技術(shù)參數(shù)：輸出功率：80250kW,連續(xù)可調(diào)；電流調(diào)節(jié)范圍：200650A,2%；電壓調(diào)節(jié)范圍：250400V,5%；空氣壓力：0.120.2MPa；空氣耗量：100/m3/h；冷卻水：除鹽水，p0.2MPa,qm8t/h,tW35C。二、火焰圖像監(jiān)視系統(tǒng)火焰圖像檢測系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機技術(shù)、DSP數(shù)字圖像處理技術(shù)與燃燒學(xué)等相結(jié)合的產(chǎn)物，采用光學(xué)和數(shù)字圖像處理技術(shù)等

6、新技術(shù)，是新一代的火焰檢測裝置。它利用耐溫石英光學(xué)材料和CCD攝像機作為一次傳感元件，經(jīng)圖像采集卡把火焰圖像采集到計算機進行實時顯示并設(shè)定檢測條件，然后將判斷條件傳送到DSP處理器，DSP根據(jù)一定的算法對采集到的圖像數(shù)據(jù)分析處理，根據(jù)處理結(jié)果輸出火焰狀態(tài)信號至相應(yīng)的控制系統(tǒng)（如FSSS等），從而克服了傳統(tǒng)火焰檢測系統(tǒng)的缺陷，有效的預(yù)防了事故的發(fā)生，提高了機組運行效率。并能根據(jù)拍攝到的圖像調(diào)控鍋爐的燃燒，從而實現(xiàn)對大型火電機組燃燒系統(tǒng)的火焰檢測、燃燒控制優(yōu)化、開關(guān)量輸出、燃燒狀況記錄、歷史追溯等功能。系統(tǒng)構(gòu)成：本圖像火焰檢測裝置由光學(xué)子系統(tǒng)、CCD攝像儀、火焰監(jiān)測器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器件、計算機處理子

7、系統(tǒng)和輔助子系統(tǒng)（包括記錄用的硬盤錄像機、畫面合成器等）等組成。系統(tǒng)特性：采用傳像光纖和CCD攝像機直接觀測爐膛及燃燒器的火焰，大大提高了火焰檢測靈敏度、準確性；利用DSP數(shù)字處理系統(tǒng)對火焰數(shù)據(jù)進行處理，得到有火信號，提高火焰的單角鑒別能力。運行人員可以直觀、清晰地在中央控制室的大屏幕CRT上觀察每個燃燒器及全爐膛的燃燒狀態(tài)，并能直觀顯示爐膛各部分的溫度場及輻射能量，及時進行燃燒調(diào)整，提高燃燒效率。系統(tǒng)特性：采用傳像光纖和CCD攝像機直接觀測爐膛及燃燒器的火焰，大大提高了火焰檢測靈敏度、準確性；利用DSP數(shù)字處理系統(tǒng)對火焰數(shù)據(jù)進行處理，得到有火信號，提高火焰的單角鑒別能力。運行人員可以直觀、清

8、晰地在中央控制室的大屏幕CRT上觀察每個燃燒器及全爐膛的燃燒狀態(tài)，并能直觀顯示爐膛各部分的溫度場及輻射能量，及時進行燃燒調(diào)整，提高燃燒效率。采用計算機圖像處理技術(shù)，可向運行人員提供豐富生動的火焰燃燒信息。運行人員可以有選擇地觀察單個燃燒器的火焰圖像，或同一層四個角的火焰圖像。準確可靠地輸出每個燃燒器火焰燃燒狀況并輸出開關(guān)量信號，可以方便地與鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)相連。能夠自動記錄24小時的火焰圖像并且可以按要求回放。有助于事故追憶且用于分析燃燒燃燒工況，提高運行水平；使用本圖像火焰檢測系統(tǒng)并配合我公司的等離子點火系統(tǒng)，鍋爐可以直接點燃煤粉并進行監(jiān)控，現(xiàn)場不需要留人與主控室聯(lián)系，減少了運行人員配置

9、，防止了運行人員因現(xiàn)場觀察點火而造成人身安全的事故隱患。通過監(jiān)視畫面，可以調(diào)節(jié)燃燒器運行，使燃燒器參數(shù)優(yōu)化，達到最佳的燃燒效果；能節(jié)省燃料，提高了鍋爐效率，而且減少了煙氣中有害物質(zhì)排放量，減少對大氣污染。檢測原理：采用DSP對采集到的信號進行判斷，在煤粉燃燒時，火焰分為未燃區(qū)，著火區(qū)和亮區(qū)，在亮區(qū)和未燃區(qū)分別設(shè)定火焰的亮區(qū)和暗區(qū)，用DSP對設(shè)定的亮暗區(qū)域的亮度進行比較，如果同時滿足亮暗條件，則認為本角煤粉投入。單火嘴探頭三、風(fēng)速測量系統(tǒng)在等離子點火運行中一次風(fēng)速控制至關(guān)重要，風(fēng)速對等離子體點燃煤粉有很大的影響。利用差壓測量風(fēng)速風(fēng)量是一個最基本的方法，該系統(tǒng)采用耐磨型風(fēng)速測量探頭配PLC自動吹灰

10、系統(tǒng)能夠在多粉塵環(huán)境下正常工作。風(fēng)速公式：蔓原始公式為：從俺入F/P*P二1.3底湯亂15/(1+273!15)屮s二|2心氏1:十切空1或了1.34SX273.15：、蟲F測量的壓差，Pa)式中P輸送氣體的密度,Kg/m3k流速修正系數(shù)3風(fēng)速，m/sK=0.72在DCS運算中代入流速修正系數(shù)。將標定過的風(fēng)速測量探頭安裝在一次風(fēng)管道上，測量一次風(fēng)動壓，由PLC控制開閉電磁閥完成吹灰過程也可在集控室控制吹掃。PLC自動吹掃系統(tǒng)WHFC型測速系統(tǒng)帶有防堵裝置，在運行中不會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。為了保證測速管不會被堵死，風(fēng)速測量系統(tǒng)采用自動反吹掃設(shè)備，在此系統(tǒng)中配置了PLC自動吹掃系統(tǒng)。PLC采用西門公司S

11、7-300系列產(chǎn)品該系列產(chǎn)品工作可靠性能穩(wěn)定，廣泛用于自動化控制，在本系統(tǒng)中要是控制電磁閥的定時吹掃。電磁閥選用進口產(chǎn)品，每路測量系統(tǒng)由兩組常開和兩組常閉電磁閥組成，四、超小油槍直接點燃煤粉燃燒器超小油槍直接點燃煤粉燃燒器是油槍火焰直接點燃一次風(fēng)煤粉中的氣流，是小油槍技術(shù)和濃淡燃燒技術(shù)的結(jié)合。其核心是組織濃淡分離，實現(xiàn)分級燃燒，使燃燒能量逐級放大，煤粉燃燒所產(chǎn)生的熱量滿足鍋爐啟停及低負荷穩(wěn)燃。超小油槍的工作原理是在一開始時將液體燃料直接霧化進行燃燒,極短時間內(nèi)用燃燒產(chǎn)生的熱量對燃料進行氣化，使在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。氣化后的火焰剛性強、呈完全透明狀,根

12、部為藍色高溫火焰，中間及尾部為透明紅色火焰?；鹧鏈囟?500C-2000C，可作為高溫火核在燃燒器內(nèi)進行直接點燃煤粉燃燒，從而實現(xiàn)電站鍋爐啟動、停止以及低負荷穩(wěn)燃。 百度文庫-讓每個人平等地提升自我超小油槍直接點燃煤粉燃燒技術(shù)能形成梯度極大的局部高溫火核，煤粉顆粒通過氣化燃燒火核時，使煤粉顆粒破裂粉碎，并迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣固兩相混合物中進行，氣化燃燒高溫火核使混合物發(fā)生了一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，進而使煤粉的燃燒速度加快，達到點火并加速使煤粉燃燒的目的，大大減少煤粉燃燒器所需引燃能量。1、超小油槍直接點燃煤粉燃燒器特點：以煤代油，煤油混燒，燃燒器熱負荷滿足點火及穩(wěn)燃要求油槍容量15-80公斤

13、/小時，節(jié)油效果顯著油槍采用氣化燃燒技術(shù)，燃燒強度高采用分級燃燒方式，NOX排量低投資少，回報周期短超小油槍直接點燃煤粉燃燒熱態(tài)試驗臺五、氣泡霧化節(jié)能小油槍（一）傳統(tǒng)的霧化機理傳統(tǒng)的霧化機理是依靠高壓使液體預(yù)先成膜，然后在表面張力作用下完成液膜的破碎；或者是在氣動力的作用下，液膜被撕裂成絲線后破碎。因此其霧化質(zhì)量受液體粘度和表面張力的影響比較大，液霧顆粒的分布特性比較差，顆粒大小不均，直接造成燃燒惡化。（二）WH-DL350型燃燒器的霧化原理WHDL350型燃燒器則是通過適當?shù)姆绞绞箽怏w和液體預(yù)先形成泡狀流動，并于出口下游由于氣泡內(nèi)外壓力差的變化，促使氣泡急劇膨脹、破裂，同時將包裹在周圍的液膜

14、破碎，形成均勻的液霧分布；并且本燃燒器的霧化質(zhì)量對于液體粘度的并不敏感。因此本燃燒器的燃燒效果極佳，火焰明亮，污染物排放低；并可實現(xiàn)低氧燃燒，過量空氣系數(shù)1.03時仍可取得良好燃燒效果。為使液體燃料搭燃燒室中有效燃燒，必須先將其破碎成微小的液滴，即通常低于其燃料的自燃溫度，所以燃燒實際上是在汽相中發(fā)生的。液體燃百度文庫-讓每個人平等地提升自我料蒸發(fā)的越快。燃燒就越好。而單位質(zhì)量液體燃料具有的表面積越大，其蒸發(fā)速度就越快。液體燃料霧化的目的，就是通過霧化，形成顆粒直徑非常小，尺寸非常均勻的液霧，以增加液體燃料與空氣的接觸面積，提高蒸發(fā)速度，取得更好的燃燒效果。（三）、氣泡霧化技術(shù)氣泡霧化技術(shù)是一

15、種全新的霧化技術(shù)，其霧化機理是利用流體力學(xué)兩相流理論，將低壓霧化介質(zhì)（蒸汽或壓縮空氣）注入到低壓油里面，在一混合腔內(nèi)混合，形成油包氣的特定流態(tài)氣泡流，利用氣泡的產(chǎn)生、運動、變形，直至在槍頭出口處形成氣泡內(nèi)外壓力差，通過其壓差使氣泡漲裂來霧化的，破壞的是燃油的表面張力，所以其能耗小，霧化顆粒度細（一般可達50卩m左右），而且尺寸分布均勻，分布指數(shù)N2。因此，燃燒充分，不冒黑煙；再加上其結(jié)構(gòu)特性，油孔、氣孔均較大，而且孔數(shù)多，所以不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞，冷爐點火冒黑煙現(xiàn)象。另外，根據(jù)油滴燃燒直徑平方-直線定律1、&2=&2-kt式中：02、&油滴的初始直徑；mm03、&經(jīng)燃燒t秒后的油滴直徑；mm4、

16、t燃燒時間；s5、k燃燒速度常數(shù)；mmz/sk由實驗確定；6、當？=0時，即油滴燒完，此時可得到直徑為?0的油滴燃燒所需的時間為t=?02/k7、由上可知，油滴初始直徑平方與燃盡時間成正比。因此，等量的燃油，油滴霧化直徑越小，燃盡時間越短，燃燒熱效率越高。因為氣泡霧化的顆粒直徑比機械壓力霧化的顆粒直徑小得多，所以等量的液體燃料燃燒釋放全部能量的時間，前者比后者小的多，從而使氣泡霧化燃燒溫度比壓力霧化高300?C以上。在此種情況下，就可以相對較早投入煤粉，早撤油槍，節(jié)約燃油。8、我國火力發(fā)電廠的鍋爐油槍大多數(shù)是機械壓力式霧化噴嘴或“Y”型蒸汽霧化油槍。這些油槍一般都有霧化效果不穩(wěn)定，容易發(fā)生堵塞和調(diào)節(jié)性能不理想的缺點，而氣泡霧化油槍以其優(yōu)良的性能，在火電廠煤粉爐和油爐上的應(yīng)用達到良好效果。9、氣泡霧化技術(shù)油槍的主要特點：10、霧化顆粒度細，SMDW50um，尺寸分布均勻，分布指數(shù)N2；百度文庫-讓每個人平等地提升自我11、霧化效果好，燃燒充分，火焰明亮，冷爐點火期間不存在冒黑煙現(xiàn)象；1、油槍無甩油、滴油、漏油現(xiàn)象，易點火，不易波熄；2、油槍不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞現(xiàn)象，操作維護量少；3、燃燒溫度要比其它類型油槍（同一出力情況下）溫度高300左右。C；4、火焰長度和火焰形狀可以根據(jù)鍋爐燃燒實際所需進行設(shè)計；四、機械壓力式霧化油槍與新型氣泡