等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火的應(yīng)用

等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火的應(yīng)用一、等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火的工作原理1、等離子的點(diǎn)火原理是：利用直流電流在等離子載體空氣中接觸引弧，并在強(qiáng)磁場(chǎng)掌握下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體，該等離子體在特地設(shè)計(jì)的燃燒器的中心燃燒筒中形成溫度T＞5000K粉顆粒通過(guò)該等離子“火核”受到高溫作用10-3使煤粉顆粒裂開(kāi)粉碎，從而快速燃燒。由于反響是在氣相中進(jìn)展，使混合物組分的粒級(jí)和成分發(fā)生變化，有助于加速煤粉的燃燒，大大地削減點(diǎn)燃煤粉所需要的引燃能量。這樣就可以用很低的能量點(diǎn)燃局部煤粉。然后，以?xún)?nèi)燃，逐級(jí)放大的方式，將整個(gè)燃燒器點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)用等離子弧直接點(diǎn)火的目的。2、氣化微油點(diǎn)火燃燒器的工作原理是：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細(xì)油滴進(jìn)展燃燒，同時(shí)用燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料進(jìn)展初期加熱，擴(kuò)容，后期加熱，在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油槍在正常燃燒過(guò)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。氣化燃燒后的火焰剛性極強(qiáng)、其傳播速度極快超過(guò)聲速、火焰呈完全透亮狀〔根部為藍(lán)色，中間及尾部為透亮白色〕，1500～2023℃。微油氣化油槍燃燒形成的高溫火焰，使進(jìn)入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇上升、裂開(kāi)粉碎，并釋放出大量的揮發(fā)份快速著火燃燒，然后由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉，實(shí)現(xiàn)了煤粉的分級(jí)燃燒，燃燒能量逐級(jí)放大，到達(dá)點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大削減煤粉燃燒所需引燃能量。滿(mǎn)足了鍋爐啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃的需求。1/1二、等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火的系統(tǒng)組成1、等離子點(diǎn)火系統(tǒng)主要有：等離子體點(diǎn)火燃燒器、等離子體發(fā)生器、等離子體電源及掌握系統(tǒng)、冷爐制粉系統(tǒng)、風(fēng)粉在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及火焰檢測(cè)等系統(tǒng)構(gòu)成。全部改造為等離子燃燒器，600MW2～6燒器，800MW82、氣化微油點(diǎn)火燃燒器一般安裝在最下層的一層或二層主燃燒器位置，安裝數(shù)量與等離子根本一樣。系統(tǒng)構(gòu)成：由燃油系統(tǒng)、送粉系統(tǒng)、掌握系統(tǒng)、關(guān)心系統(tǒng)等局部組成。燃油系統(tǒng)由燃油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、高壓風(fēng)系統(tǒng)及氣化小油槍等組成。程保護(hù)、PLCFSSSDCSBMS〔或FSSS〕保護(hù)等幾種。關(guān)心系統(tǒng)包括一次風(fēng)速在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、燃燒器壁溫監(jiān)測(cè)、圖象火焰監(jiān)測(cè)、二次風(fēng)等系統(tǒng)構(gòu)成。三、煤種適應(yīng)性1、從實(shí)際使用狀況看，等離子對(duì)煤質(zhì)穩(wěn)定性的要求較高，主要是由于不同110kW左右〔約10kg〕，容量增加時(shí)電氣設(shè)備也要相應(yīng)增加，較為困難，因此輸入功率的提高受到肯定的限制。等離子點(diǎn)火技術(shù)對(duì)于Aar≤35％Aar＝35～45％的煙煤，可以做到節(jié)油點(diǎn)火；對(duì)于，Var≤19％的煙煤等離子點(diǎn)火已經(jīng)較Aar≤14％Mt=40～42需用大油槍伴燒。對(duì)于貧煤，等離子點(diǎn)火技術(shù)僅在50MW于無(wú)煙煤，國(guó)內(nèi)等離子點(diǎn)火尚無(wú)業(yè)績(jī)。2、氣化小油槍點(diǎn)火技術(shù)實(shí)際是借鑒了等離子點(diǎn)火的系統(tǒng)工程技術(shù)，只是將等離子發(fā)生器換為了氣化油槍?zhuān)瑫r(shí)又可適當(dāng)調(diào)整和增加功率。因此，對(duì)于煤Var≤19％150kg/h等離子弧不消耗氧氣，小油槍點(diǎn)火必需消耗氧氣。對(duì)于煙煤，小油槍所需油量較小，煤油搶風(fēng)的問(wèn)題不突出，對(duì)于貧煤和無(wú)煙煤，小油槍的油量需要到達(dá)150～300kg/h，煤油搶風(fēng)造成無(wú)法將煤粉引燃的問(wèn)題格外突出。為了解決煤油搶風(fēng)的問(wèn)題，目前通常的措施，是對(duì)小油槍配風(fēng)。這又帶來(lái)流速遠(yuǎn)高于火焰?zhèn)鞑ニ俣龋瑹o(wú)法點(diǎn)燃的問(wèn)題。同時(shí)燃燒器的阻力也上升到系統(tǒng)難于滿(mǎn)足要求的地步，以至于煤粉也難于送入燃燒器。四、冷爐點(diǎn)火冷爐點(diǎn)火方式有多種選擇：先點(diǎn)燃大油槍?zhuān)隣t內(nèi)溫度上升，熱風(fēng)溫度可以滿(mǎn)足制粉系統(tǒng)制粉后投入等離子或氣化小油槍點(diǎn)火，再撤出大油槍?zhuān)焕绵彔t熱風(fēng)制粉或在磨煤機(jī)入口加裝暖風(fēng)器的方式，滿(mǎn)足點(diǎn)火初期制粉的需要，直接用等離子或氣化小油槍點(diǎn)火啟動(dòng)；燃燒器對(duì)應(yīng)磨煤機(jī)的入口安裝暖風(fēng)器，暖風(fēng)器的設(shè)計(jì)既要保證在冷爐階段的制粉出力的要求，又不能對(duì)管道阻力造成較大影響，一些工程設(shè)計(jì)中安裝旁路以減小通風(fēng)阻力。通過(guò)降低點(diǎn)火初期的磨煤機(jī)出力和承受管道煤粉濃縮技術(shù)保證煤粉穩(wěn)定的點(diǎn)燃，減小初期機(jī)組啟動(dòng)熱負(fù)荷。冷爐點(diǎn)火階段，兩種點(diǎn)火方式均能滿(mǎn)足鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)曲線(xiàn)的要求，但對(duì)于超臨界機(jī)組，有的電廠(chǎng)由于擔(dān)憂(yōu)存在過(guò)熱器氧化皮脫落的問(wèn)題，剛開(kāi)頭點(diǎn)火時(shí)升溫速率較高〔在規(guī)程要求之內(nèi)〕，可能會(huì)造成氧化皮的脫落。為避開(kāi)此種狀況的發(fā)生冷爐點(diǎn)火時(shí)先投大油槍暖爐后再用等離子或小油槍的點(diǎn)火方式，這一問(wèn)題的關(guān)鍵，是降低初始功率。中，會(huì)造成鍋爐膨脹不均，因此，建議開(kāi)頭啟動(dòng)階段先用大油槍伴燃一段時(shí)間，以使鍋爐膨脹均勻。實(shí)際上煤火焰較長(zhǎng)，加熱應(yīng)當(dāng)更均勻，更可能是由于磨煤機(jī)的降出力措施不力，初始投入熱量無(wú)法滿(mǎn)足啟動(dòng)曲線(xiàn)的要求所造成。五、鍋爐點(diǎn)火初期煤粉量機(jī)的最小出力。22585％，13.2初始燃燒率時(shí)，鍋爐的溫升速率會(huì)提高，如HP98363.5t/h，最小出力一般為最大出力的25％，即15.8t/h，大于鍋爐初始燃燒率。因此，為減小溫升速率過(guò)高，對(duì)于大型機(jī)組必需設(shè)法進(jìn)一步降低磨煤機(jī)的出力〔低于磨煤機(jī)設(shè)計(jì)最小出力〕。但磨煤機(jī)的最小出力受磨煤機(jī)型式，枯燥、研磨、通風(fēng)、根本出力、磨煤機(jī)振動(dòng)的制約。等離子和氣化微油點(diǎn)火設(shè)計(jì)廠(chǎng)家與運(yùn)行電廠(chǎng)都已通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整，照實(shí)行調(diào)整磨煤機(jī)加載、掌握風(fēng)溫等方法，但各電廠(chǎng)進(jìn)一步降低后的磨煤機(jī)最低出力差異較大，即使是同型號(hào)、同煤種的磨煤機(jī)由于掌握措施的不同差異也很大，如HP9837～14威逼。因此，磨煤機(jī)出力的降低是有肯定限度的。同時(shí)磨煤機(jī)的出力降低后由0.20kg/kg時(shí)對(duì)于等離子點(diǎn)火技術(shù)較難點(diǎn)燃，氣化微油點(diǎn)火技術(shù)由于油量較大，輸入熱量是等離2管道煤粉濃縮技術(shù)。因設(shè)計(jì)力量和專(zhuān)利的限制，各個(gè)廠(chǎng)家的濃縮方式和效果有所區(qū)分，等離子點(diǎn)火技術(shù)管道濃縮技術(shù)比較成熟，能夠確保管道平均煤粉濃度0.16～0.2kg/kg不發(fā)生爆燃有重要作用。六、助燃效果與低負(fù)荷穩(wěn)燃性能反映：經(jīng)過(guò)改造的等離子或氣化微油點(diǎn)火燃燒器作為主燃燒器使用時(shí)，穩(wěn)燃性能有所下降。當(dāng)鍋爐接近或到達(dá)最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷以下時(shí)，等離子點(diǎn)火或氣化微油點(diǎn)火設(shè)備可投入穩(wěn)定負(fù)荷。但假設(shè)進(jìn)展等離子或氣化微油點(diǎn)火改造后的制粉系統(tǒng)處于停備狀態(tài)這時(shí)的穩(wěn)燃準(zhǔn)時(shí)性最差，因制粉系統(tǒng)啟動(dòng)需要投入消防3～5不能準(zhǔn)時(shí)投入可能造成機(jī)組非停。因此，兩種技術(shù)的助燃效果明顯是不及大油槍的。七、牢靠性分析等離子點(diǎn)火易損部件主要是陰極和陽(yáng)極，一般陰極的壽命在100h500～1000h監(jiān)測(cè)裝置，可作為更換時(shí)的參考，但因陰極的壽命相對(duì)較短，等離子裝置使用期間，運(yùn)行維護(hù)人員必需加強(qiáng)監(jiān)視和維護(hù)，以提高牢靠性。質(zhì)，如承受壓縮空氣作為等離子載體，應(yīng)承受儀用壓縮空氣。氣化微油點(diǎn)火技術(shù)最常見(jiàn)的故障是小油槍堵塞造成滅火。對(duì)于煙煤由于油槍出力低，霧扮裝置孔徑較小，油管路稍有雜物即造成堵塞，造成燃燒器滅火，威逼點(diǎn)火的安全。小油槍積炭堵塞，也是主要故障之一。因此，氣化微油點(diǎn)火技術(shù)關(guān)鍵在于油管路的施工工藝，必需用氬弧焊打底，電焊蓋面，油管路必需用蒸汽吹掃以后以后才能充油，有的工程安裝過(guò)程沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待，造成小油槍斷油。小油槍主要的維護(hù)工作在于濾網(wǎng)和油槍頭的清理，必需保證油的質(zhì)量、管道干凈，依據(jù)濾網(wǎng)壓差的狀況定期做一下清理，才能保證投入。因此，綜合比較，氣化微油點(diǎn)火技術(shù)由于較等離子點(diǎn)火系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，牢靠性高一些。八、燃燒效率燃燒效率的凹凸與煤種有很大關(guān)系，主要影響因素有煤的揮發(fā)分、水分、灰分、煤粉細(xì)度等，對(duì)于神華煤等離子點(diǎn)火的燃燒效率可以到達(dá)80～95％，氣化微油點(diǎn)火技術(shù)由于輸入熱量高燃燒效率更高一些。92％以上時(shí)，也發(fā)生過(guò)空氣預(yù)熱器、灰?guī)於稳紵Ｐ∮蜆屆河突鞜?，則更應(yīng)引起留意，甚至有的燃用貧煤的機(jī)組點(diǎn)火三小時(shí)后就發(fā)生空氣預(yù)熱器二次燃燒。為此，等離子點(diǎn)火對(duì)此已經(jīng)由有資質(zhì)的單位對(duì)一些大機(jī)組進(jìn)展了考核，并制定了防止二次燃燒及防止爆燃的標(biāo)準(zhǔn)化安全措施。氣化微油點(diǎn)火，飛灰可燃物的測(cè)量，尚無(wú)牢靠的數(shù)據(jù)，因大局部電廠(chǎng)是在除塵器灰斗中隨機(jī)取的樣品，缺乏準(zhǔn)確的測(cè)量報(bào)告。從運(yùn)行電廠(chǎng)的整體反映狀況看點(diǎn)火初期的飛灰可燃物還是比較高的，應(yīng)加強(qiáng)空氣預(yù)器的吹灰工作，防止尾部自燃，同時(shí)也要做好此階段灰的輸送、儲(chǔ)存過(guò)程的防自燃措施。九、燃燒器防結(jié)渣、超溫等離子和氣化微油點(diǎn)火技術(shù)均承受在燃燒器內(nèi)分級(jí)燃燒，逐級(jí)放大的方式，燃燒器內(nèi)易造成超溫順結(jié)渣，為防止此現(xiàn)象的發(fā)生。等離子技術(shù)放棄了開(kāi)頭承受的徑向點(diǎn)火拉弧方式，此方式在早期使用的多家電廠(chǎng)中均消滅了燃燒器內(nèi)結(jié)渣，改為軸向點(diǎn)火的方式，從實(shí)際應(yīng)用的效果看根本上可以避開(kāi)結(jié)渣的發(fā)生。氣化微油點(diǎn)火技術(shù)目前切向和軸向點(diǎn)火方式均承受，也有燃燒器內(nèi)結(jié)渣的信息報(bào)道，當(dāng)設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)還有將燃燒器燒壞的問(wèn)題發(fā)生。兩種技術(shù)對(duì)燃燒器的壁溫均設(shè)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，避開(kāi)超溫?fù)p壞，設(shè)計(jì)的溫度600℃，一般正常運(yùn)行的溫度都在450℃以下。同時(shí)燃燒器的設(shè)計(jì)還承受了耐高溫順磨損的材料。為了保證煤粉燃燒后，燃燒器筒壁不燒壞，不結(jié)渣，氣化微油微油技術(shù)實(shí)行以下措施：承受氣膜冷卻，保證燃燒筒壁不燒壞利用高速二次風(fēng)吹掃壁面，防止結(jié)渣。在早期等離子點(diǎn)火燃燒器中也實(shí)行氣膜冷卻技術(shù)，但是在作為主燃燒器時(shí)，氣膜構(gòu)造易于磨損，在制造了壓差平衡式燃燒器以后，氣膜裝置已經(jīng)淘汰。小油槍承受氣膜冷卻技術(shù)，在作為主燃燒器時(shí)，磨損后其是否能保持設(shè)計(jì)性能，尚待考驗(yàn)。十、燃燒器阻力點(diǎn)火過(guò)程中需要大量的氧氣，存在配置不好向煤粉搶氧的問(wèn)題，點(diǎn)火用風(fēng)通過(guò)溫度很高，體積猛烈膨脹等都會(huì)導(dǎo)致燃燒器噴口的氣流速度格外高，大于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，會(huì)造成火焰燃燒不穩(wěn)定，燃燒效率大幅度降低。膛無(wú)法點(diǎn)火的問(wèn)題。對(duì)于中間倉(cāng)儲(chǔ)式系統(tǒng)，由于這一問(wèn)題在不同電廠(chǎng)屢次造成一次風(fēng)管堵塞。氧的狀況，因此不需送入助燃風(fēng)來(lái)保證初期的著火。因等離子點(diǎn)火整體輸入的熱量較小，燃燒器內(nèi)著火后的煤粉氣流速度低于氣化微油點(diǎn)火。一般不會(huì)造成煤粉送不進(jìn)，或需提高一次風(fēng)壓力以保證正常送粉的狀況。用劣質(zhì)煤時(shí)是必需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。十一、燃燒器不能搖擺的影響爐再熱器汽溫調(diào)整產(chǎn)生的影響，分析如下。在高負(fù)荷時(shí)對(duì)鍋爐再熱器汽溫調(diào)整影響不大，主要緣由如下：①大型鍋爐一般為六層燃燒器，五層運(yùn)行，一層燃燒器不搖擺，影響很小，尤其為最下層。300MW、600MW的設(shè)計(jì)根本為水平固定不搖擺，改造的鍋爐數(shù)量約上百臺(tái)，從其實(shí)際運(yùn)行調(diào)試說(shuō)明，A響。低負(fù)荷時(shí)，對(duì)鍋爐再熱汽溫調(diào)整有肯定的影響，由于：時(shí)，為了保證投入燃燒器的緊湊，避開(kāi)隔層燃燒造成的著火不穩(wěn)定，需要承受下部磨煤機(jī)的運(yùn)行方式，而不能實(shí)行中、上層磨煤機(jī)的運(yùn)行方式，這樣會(huì)使再熱汽溫降低。十二、燃燒器及系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、燃燒器的設(shè)計(jì)也相當(dāng)大局部是圓形的，著火面積小，不如方形燃燒器性能好。國(guó)內(nèi)進(jìn)展等離子或氣化微油改造的單位很多，對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)力量也會(huì)較大差異，雖都能滿(mǎn)足點(diǎn)火階段的節(jié)油問(wèn)題，但由此造成的燃燒器空氣動(dòng)力工況的轉(zhuǎn)變，作為主燃燒器使用時(shí)，與原燃燒器相比對(duì)鍋爐安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響程度的差異也會(huì)很大。等離子點(diǎn)火技術(shù)因其進(jìn)展成熟較早，有過(guò)很多的成功和失敗的閱歷，對(duì)燃燒器優(yōu)化設(shè)計(jì)從實(shí)踐閱歷和理論上積存的大量的數(shù)據(jù)。隨著超臨界機(jī)組鍋爐的引入，燃燒技術(shù)也日月異，日本三菱重工MHIPM日本巴布考克－日立〔BHK〕HT-NR3B&WDRB-XCL、RB-4Z燒器，三井-巴布科克MBELLNASB〔APU〕的強(qiáng)化著EI效率、穩(wěn)定點(diǎn)火的要求又不允許影響這些燃燒器正常運(yùn)行的性能，不得造成結(jié)NOx出口氣流的動(dòng)量不變、氣流的速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)不變，或不遜于原燃燒器的燃燒組織，其難度是相當(dāng)高的。1：1的條件下，根本摸索出了一整套各項(xiàng)參數(shù)相互匹配，定量而不僅是定性的要求，為保證快速、穩(wěn)定、高效地點(diǎn)燃供給了肯定的設(shè)計(jì)的根底；在不擴(kuò)大燃燒器流通斷面的前題下，2023～2023燃式燃燒器由于氣流膨脹造成引燃困難的難題，使等離子點(diǎn)火的燃燒效率從20％～3080％～95％，從而為安全、穩(wěn)定的點(diǎn)火啟動(dòng)奠定了根底；較好地地把握各種型燃燒器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原理，對(duì)上述全部墻式燃燒的旋流燃燒器和切圓燃燒的直流式燃燒器都取得了比較成功的改造閱歷。實(shí)踐證明能較好地保證安全穩(wěn)定地點(diǎn)燃，又根本未影響正常燃燒組織。多是定性而不是定量地把握了整個(gè)系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)技術(shù)。由于小油槍點(diǎn)火技術(shù)難度較小，參與這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廠(chǎng)家較多，在缺少試驗(yàn)室支持的狀況下，在對(duì)大機(jī)組的燃燒技術(shù)理解不夠透徹又缺少實(shí)踐的狀況下，直接在大型鍋爐上進(jìn)展小油槍點(diǎn)火的開(kāi)發(fā)，風(fēng)險(xiǎn)是相當(dāng)大的。而且，降低內(nèi)燃式燃燒器點(diǎn)燃后氣流速度的問(wèn)題還很難回避等離子點(diǎn)火的專(zhuān)利。由于承受氣化微油點(diǎn)火技術(shù)改造的大機(jī)組還比較少，改造后也缺少正規(guī)的考核和鑒定。而且，目前的汽化油槍的出力又難于滿(mǎn)足大機(jī)組的要求。因此，在大型機(jī)組上大規(guī)模承受氣化微油點(diǎn)火技術(shù)，應(yīng)持慎重態(tài)度，必需予以充分的論證。2、火焰監(jiān)視等。這些火焰檢測(cè)都是基于輻射強(qiáng)度的檢測(cè)，其原理是用探頭接收火焰發(fā)出的輻射，按其強(qiáng)度的大小推斷火焰的存在與否。對(duì)于常規(guī)的直流式燃燒器，其火焰有明顯的預(yù)燃區(qū)、著火區(qū)和燃盡區(qū)。等離子點(diǎn)火或氣化微油點(diǎn)火燃燒器的火焰由于是內(nèi)燃，燃燒器出口根本沒(méi)有預(yù)燃區(qū)〔黑龍區(qū)〕。而且火焰是粉包火的構(gòu)造，在燃燒器出口四周預(yù)燃區(qū)和著火區(qū)之間也沒(méi)有明顯的界限，火焰四周的含粉氣流，被卷吸進(jìn)入主氣流以后，很快就進(jìn)入燃盡區(qū)。對(duì)于火焰檢測(cè)探頭視角設(shè)計(jì)得比較小的紅外線(xiàn)探頭，由于在燃燒器四周找不到明顯的火焰著火區(qū)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的探測(cè)和保護(hù)。假設(shè)把探頭對(duì)準(zhǔn)的部位向爐膛中心延長(zhǎng)，到達(dá)燃盡區(qū)，又無(wú)法對(duì)本燃燒器火焰和背景火焰有效地加以區(qū)分。因此，紅外光和可見(jiàn)光火焰檢測(cè)器，也無(wú)法有效地對(duì)等離子點(diǎn)火火焰進(jìn)展有效的檢測(cè)和保護(hù)。器，否則制止使用第三類(lèi)特別點(diǎn)火器。”，等離子點(diǎn)火屬于第三類(lèi)特別點(diǎn)火器，小油槍點(diǎn)火類(lèi)似第三類(lèi)特別點(diǎn)火器。因此，等離子點(diǎn)火和氣化微油點(diǎn)火系統(tǒng)還爐的安全運(yùn)行。膛工業(yè)電視為運(yùn)行人員供給鍋爐爐膛中心區(qū)的燃燒狀況。但是在等離子點(diǎn)火或小油槍點(diǎn)火的初期，由于爐溫較低，爐膛內(nèi)透亮度較低，全爐膛工業(yè)電視，只能看到渾濁的，不斷閃動(dòng)的圖像，看不到火焰的圖像，更無(wú)法看到每一個(gè)燃燒器的著火狀況，無(wú)法觀(guān)測(cè)到燃燒器噴口火焰狀況。像頭無(wú)法布置在二次風(fēng)道內(nèi)，只能安裝在觀(guān)火孔，很難觀(guān)測(cè)到單只火焰的全貌。另一方面工業(yè)電視系統(tǒng)只是一種監(jiān)視手段，不是真正意義上的燃燒器火焰檢測(cè)器。這種裝置能通過(guò)拍攝的火焰圖像直觀(guān)地看到火焰燃燒狀況，但僅是直觀(guān)的圖像顯示，不具備火焰監(jiān)測(cè)分析功能，無(wú)法為DCS或FSSSON/OFF或小油槍點(diǎn)火過(guò)程的監(jiān)視和保護(hù)。2023術(shù)的大多數(shù)廠(chǎng)家還不把握這一技術(shù)。因此，氣化微油點(diǎn)火技術(shù)在點(diǎn)火過(guò)程的監(jiān)視和保護(hù)，還存在肯定的擔(dān)憂(yōu)全的因素。3、FSSS無(wú)論是等離子點(diǎn)火還是氣化油槍點(diǎn)火，點(diǎn)火前都不投入大油槍?zhuān)虼?，原有FSSS冷爐啟動(dòng)點(diǎn)或初期，對(duì)于粉包火的火焰構(gòu)造，不行能沿用原有FSSS槍的保護(hù)規(guī)律；等離子斷弧或小油槍堵塞造成單只燃燒器滅火時(shí)的保護(hù)等等問(wèn)題，都需要對(duì)原有FSSS火的需要，又不得影響正常運(yùn)行時(shí)的保護(hù)。在這方面等離子點(diǎn)火經(jīng)過(guò)多年總結(jié)、經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的單位論證，反復(fù)修改，已經(jīng)形成比較成熟的規(guī)律程序。氣化油槍點(diǎn)火這方面的工作急待加強(qiáng)，不然很難保證點(diǎn)火啟動(dòng)和正常運(yùn)行的安全。4、管道濃縮技術(shù)25％～40％，但是中速磨煤機(jī)受風(fēng)環(huán)最低70％～80％，再加上一次風(fēng)管允許最低流速的限制，又必定帶來(lái)煤粉濃度無(wú)法滿(mǎn)足點(diǎn)火要求的問(wèn)題，直接影響穩(wěn)定地點(diǎn)燃，進(jìn)而威逼鍋爐的安全。因此，必需爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)高效、低阻、耐磨的濃縮裝置，在整個(gè)管道斷面平均濃度不變的條件下，提高燃燒器點(diǎn)火區(qū)的煤粉濃度，保證在低濃度下安全穩(wěn)定的點(diǎn)燃，高效率地燃燒。在這方面，等離子點(diǎn)火已經(jīng)開(kāi)發(fā)了高效、低阻的管道濃縮技術(shù)，保證在磨煤機(jī)啟動(dòng)后能在30～80s內(nèi)安全穩(wěn)定地點(diǎn)燃，防止?fàn)t膛爆破的可能。氣化微油點(diǎn)火2但為保證點(diǎn)火的牢靠性，兩種技術(shù)都承受了管道煤粉濃縮技術(shù)。因設(shè)計(jì)力量和專(zhuān)利的限制，各個(gè)廠(chǎng)家的濃縮方式和效果有所區(qū)分，但是氣化微油點(diǎn)火是否能30～80s內(nèi)安全穩(wěn)定地點(diǎn)燃，防止?fàn)t膛爆破也應(yīng)當(dāng)是我們關(guān)注的重點(diǎn)。十三、技術(shù)支持方面以對(duì)全部改造的燃燒裝置〔含入口風(fēng)粉系統(tǒng)〕進(jìn)展1：1200備的技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)試部門(mén)。段，具有較為完備的技術(shù)支持隊(duì)伍。目前來(lái)看，即使是比較具有實(shí)力的公司也很難具有大規(guī)模推廣的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和調(diào)試力量。十四、經(jīng)濟(jì)性比較費(fèi)用等方面進(jìn)展分析與比較。為了便于比較，全部按燃用煙煤的600MW鍋爐進(jìn)展比照。等離子或氣化微油燃燒器改造一般布置在下數(shù)第一層或其次層原主燃燒器600MW2～6800MW8300微油點(diǎn)火技術(shù)與等離子系統(tǒng)功能相當(dāng)?shù)脑?huà)〔加裝暖風(fēng)器、圖像火檢等〕，本錢(qián)1501、建機(jī)組費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用10090％以上。兩種技術(shù)的低負(fù)荷穩(wěn)燃力量都比較強(qiáng)，盡管在一些故障狀況下仍需投入油槍?zhuān)?jié)油效果照舊格外明顯。兩種技術(shù)在基建期間節(jié)約的費(fèi)用①等離子點(diǎn)火建機(jī)組在試運(yùn)期間要經(jīng)過(guò)鍋爐吹管、整定安全閥、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、機(jī)組并網(wǎng)、電氣試驗(yàn)、鍋爐洗硅運(yùn)行、機(jī)組帶大負(fù)荷運(yùn)行等很多階段，隨著機(jī)組整體設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試水平的提高，燃油調(diào)試用油也逐年下降，國(guó)電公司規(guī)定建4500-6000100％5000按常規(guī)方法試運(yùn)所需燃油消耗計(jì)算：燃油消耗：50007000/噸〔#0〕5000×7000=350041.8MJ/kg20.9MJ/kg〔5000kcal/kg〕，460/噸〔現(xiàn)行神華煤價(jià)格〕，按發(fā)熱量相等的原則：神華煤發(fā)熱量：20.9MJ/kg原煤消耗：5000×41.8／20.9＝10000制粉單耗：20kWh/t；等離子燃燒器耗電：20kWh/t；0.4/kWh耗電費(fèi)用：10000×(20+20)×0.4=16460＋16＝476節(jié)約費(fèi)用：3500－300－476＝2724②氣化微油點(diǎn)火技術(shù)90％以上，建設(shè)期用油可降低到500燃油費(fèi)用為：500×7000=350煤消耗:煤費(fèi)用為：9000×460=414耗電費(fèi)用：9000×20×0.4=7.2在試運(yùn)期間就可節(jié)約費(fèi)用：3500-150-350-414-7.2=2578.8機(jī)組投產(chǎn)后運(yùn)行費(fèi)用①等離子點(diǎn)火：每小時(shí)耗電量費(fèi)用：110KWh/臺(tái)數(shù)量：4電費(fèi)：0.4KWh等離子耗電量費(fèi)用：110×4×0.4=176/h其它關(guān)心設(shè)備電耗：50KWh其它關(guān)心設(shè)備電消耗用：50×0.4＝20按等離子點(diǎn)火年工作10019600/年，7.5kW5500/年計(jì)算，100h7.5×2×5400×0.4＝32400/年。等離子運(yùn)行費(fèi)用為：/年②氣化小油槍點(diǎn)火運(yùn)行費(fèi)用每小時(shí)油費(fèi)用：80Kg/h數(shù)量：4油費(fèi)：7Kg耗柴油費(fèi)用：80×4×7=2240氣化小油槍每小時(shí)運(yùn)行總計(jì)費(fèi)用：2240100224000/年〔因氣化微油點(diǎn)火的壓縮空氣、油系統(tǒng)由廠(chǎng)用壓縮空氣和爐前油系統(tǒng)接出，這一局部的運(yùn)行費(fèi)用無(wú)視不計(jì)〕。維護(hù)費(fèi)用1)等離子點(diǎn)火維護(hù)費(fèi)用：100100050040001007200/年。5104080000/年。87200/年2)氣化小油槍維護(hù)費(fèi)用：80000/年。工程單位等離子工程單位等離子微油點(diǎn)火設(shè)備總投資萬(wàn)元300150基建期節(jié)約費(fèi)用萬(wàn)元27242578.8運(yùn)行費(fèi)用萬(wàn)元/年5.222.4維護(hù)費(fèi)用萬(wàn)元/年8.78十五、環(huán)保方面1、等離子點(diǎn)火與微油點(diǎn)火的粉塵排放油或油煤混燒，為避開(kāi)未燃盡的油滴粘污鍋爐電除塵器的電極，電除塵器無(wú)法正常投入，大量煙塵直接排放到大氣中，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)峻的污染，同時(shí)煙氣中的粉塵會(huì)對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)葉片造成磨損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，300～399MW42500～800MW70承受沒(méi)有旁路的煙氣脫硫系統(tǒng)，點(diǎn)火初期的粉塵會(huì)污染吸取塔漿液。固然雖然投入電除塵器但未完全燃燒煤粉不行能全部收集，吸取塔漿液還是有肯定的污染可能，依據(jù)運(yùn)行狀況需進(jìn)展?jié){液局部置換。及低負(fù)荷期間正常投入，大大削減粉塵的排放，避開(kāi)環(huán)境污染和引風(fēng)機(jī)磨損，給電廠(chǎng)帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2、對(duì)NOx承受等離子和氣化小油槍點(diǎn)火技術(shù)的主要目的是節(jié)油，降低高品質(zhì)的油耗量。對(duì)于NOx等離子點(diǎn)火燃燒器，本身也是一種，空氣和燃料深度分級(jí)的燃燒器，假設(shè)設(shè)計(jì)掌握的好，在正常運(yùn)行中也投入等離子發(fā)生器點(diǎn)火裝置運(yùn)行，有利于提前著火，有利于燃盡且提前進(jìn)入火焰內(nèi)復(fù)原區(qū)，對(duì)降低NOx等離子點(diǎn)火器NOx器仍需要考慮盡量不降低鍋爐的熱效率、不增加鍋爐的NOxNOx十六、小結(jié)1、等離子點(diǎn)火與氣化微油點(diǎn)火的綜合比較工程點(diǎn)火源點(diǎn)火源溫度煤粉分級(jí)

氣化微油點(diǎn)火氣化微油油槍1500－2023℃分級(jí)點(diǎn)燃1500

等離子體點(diǎn)火等離子弧5000℃以上分級(jí)點(diǎn)燃很好：①等離子體溫度高；點(diǎn)火性能

－2023℃，足夠點(diǎn)燃煙煤和貧②有熱沖擊作用和電離反響；③揮能 點(diǎn)火性好。煤燃燒室冷卻和防結(jié)渣方法

氣膜冷卻

式點(diǎn)火源產(chǎn)生方法

高強(qiáng)度氣化油槍和燃燒室

等離子弧發(fā)生器點(diǎn)火源附件1 高能點(diǎn)火器

〔掌握陰陽(yáng)極間距離〕234耗油量點(diǎn)燃煤粉時(shí)間

壓縮空氣霧化冷卻用冷風(fēng)無(wú)微油〔15－100kg/h〕產(chǎn)生油火焰后即可投入煤粉

壓縮空氣吹弧線(xiàn)圈和陽(yáng)極冷卻水高壓電源及浩大的整流設(shè)備無(wú)產(chǎn)生等離子弧即可投入煤粉對(duì)煤質(zhì)、煤種適應(yīng)性

無(wú)煙煤

適用煙煤、褐煤超低負(fù)荷穩(wěn)燃能 好 好力力線(xiàn)狀況初期燃燒效率〔對(duì)于煙煤〕80～98％80～95％燃燒器阻力大小系統(tǒng)簡(jiǎn)單性簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)單系統(tǒng)牢靠性好較好系統(tǒng)維護(hù)量小大投資費(fèi)用小大投資收益高高在鍋爐啟動(dòng)初期可以在鍋爐啟動(dòng)初期可以可以可否投用電除塵滿(mǎn)足鍋爐啟動(dòng)曲滿(mǎn)足滿(mǎn)足等離子點(diǎn)火比氣化微油點(diǎn)火的初始投資高一倍，但是從基建調(diào)試階段節(jié)約的費(fèi)用完全可以抵消這局部多出的投資，甚至還有盈余。從機(jī)組投運(yùn)后運(yùn)行維護(hù)反面考慮，等離子點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)綜合費(fèi)用稍低；氣化微油點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)潔，但運(yùn)行維護(hù)綜合費(fèi)用略微高點(diǎn)，到底微油點(diǎn)火還是需要消耗一局部燃油的。由于氣化微油點(diǎn)火方式較等離子點(diǎn)火方式，技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低，所以氣化微油點(diǎn)火技術(shù)在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、制造廠(chǎng)家較多，應(yīng)用也較為廣泛。在選用生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其綜合水平，因燃燒器的設(shè)計(jì)與后期的技術(shù)效勞水平，直接影響改造后的燃燒燃燒器作為主燃燒器使用時(shí)的綜合性能。因此建議四期工程選用等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，氣化微油點(diǎn)火做為備用方案考慮。3、承受等離子或氣化微油點(diǎn)火方式后應(yīng)留意的問(wèn)題啟動(dòng)初期初始熱負(fù)荷問(wèn)題初始熱負(fù)荷相匹配，磨煤機(jī)在最低出力狀態(tài)下必需保證安全穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐點(diǎn)火初期，留意對(duì)磨煤機(jī)、分別器擋板、一次風(fēng)的調(diào)整，掌握初始燃燒率符合鍋爐的設(shè)計(jì)要求，要嚴(yán)格防止過(guò)高的局部熱負(fù)荷對(duì)鍋爐整體膨脹造成不利影響。機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí)鍋爐參數(shù)與汽機(jī)沖轉(zhuǎn)參數(shù)不匹配問(wèn)題點(diǎn)火時(shí)，火焰光明，爐膛內(nèi)水冷壁吸取火焰輻射熱量的份額高，過(guò)熱器、再熱器吸取對(duì)流換熱的份額相對(duì)少一些，鍋爐升壓速度相對(duì)快，升溫速度相對(duì)慢一些；而承受等離子點(diǎn)火或者氣化微油點(diǎn)火時(shí)，煤粉火焰比燃油火焰暗，爐膛內(nèi)水冷壁吸取火焰輻射熱量的份額相對(duì)削減，過(guò)熱器、再熱器吸取對(duì)流換熱的份額相對(duì)高一些，鍋爐升壓速度相對(duì)慢，升溫速度相對(duì)快一些。這就造成沖轉(zhuǎn)時(shí)鍋爐參數(shù)與汽機(jī)參數(shù)不匹配。600MW8.4MPa，主蒸汽355℃6.0MPa；溫度上升比較快，過(guò)熱400-450℃，400℃，450℃，即使通過(guò)旁路系統(tǒng)、噴燃器搖擺、投減溫水等一切手段，也只能掌握在420℃左右。這個(gè)問(wèn)題不僅發(fā)生在黃島電廠(chǎng)，國(guó)內(nèi)幾乎全部的超臨界、超超臨界機(jī)組都普遍存在這個(gè)問(wèn)題，只不過(guò)帶有爐水循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)狀況略微好一些。建議承受等離子點(diǎn)火或者氣化微油點(diǎn)火時(shí)，鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)最好帶爐水循環(huán)泵；另外有的電廠(chǎng)提議，汽機(jī)廠(chǎng)家在設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)參數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量考慮鍋爐側(cè)的實(shí)際狀況，盡量相互匹配，以削減機(jī)組的安全隱患。保證設(shè)備備用的牢靠性啟動(dòng)時(shí)間的限制，不行能像大油槍那樣快速啟動(dòng)。因此有些電廠(chǎng)在A等離子點(diǎn)火裝置后，又在ABCDEF3日照電廠(chǎng)、大唐黃島電廠(chǎng)。這種布置方式能夠在AA火器故障時(shí)，準(zhǔn)時(shí)投入對(duì)應(yīng)助燃油槍?zhuān)瑏?lái)完成鍋爐的啟動(dòng)或者穩(wěn)定燃燒，提高了設(shè)備的安全牢靠性。式。關(guān)于飛灰可燃物的問(wèn)題30%左右，因此，在此期間應(yīng)特別留意防止尾部煙道積粉自燃的發(fā)生，建議實(shí)行如下措施：1〕提高配備等離子點(diǎn)火燃燒器或小油量氣化點(diǎn)火燃燒器的磨煤機(jī)的煤粉細(xì)度。2〕合理掌握燃燒器的一次風(fēng)速，點(diǎn)火初期一次風(fēng)速不宜過(guò)高，掌握煤粉濃度在0.36～0.6kg/kg3〕等離子或氣化點(diǎn)火初期應(yīng)加強(qiáng)飛灰可燃物的監(jiān)視。4〕空氣預(yù)熱器應(yīng)承受連續(xù)吹灰方式，防止積粉。5〕機(jī)組調(diào)試期間停爐后加強(qiáng)煙道的檢查，消退積粉。6〕省煤器下部細(xì)灰斗、空氣預(yù)熱器下部灰斗、電除塵灰斗應(yīng)加強(qiáng)檢查，準(zhǔn)時(shí)排解積粉。7〕增大其它燃燒器的二次風(fēng)量、OFA8〕在滿(mǎn)足機(jī)組啟動(dòng)要求的前提下，盡快提高熱負(fù)荷，削減等離子或氣化點(diǎn)火的使用時(shí)間，盡早投入其次套制粉系統(tǒng)的噴燃器。9〕點(diǎn)火初期應(yīng)投入空預(yù)器入口的暖風(fēng)器，以提高爐膛整體溫度，有助于提高燃燒效率。燃燒器著火穩(wěn)定性的問(wèn)題一次風(fēng)速對(duì)煤粉著火的影響很大，風(fēng)速太高會(huì)使著火推遲，燃燒不穩(wěn)，太低則會(huì)造成一次風(fēng)粉管積粉、磨煤機(jī)堵煤等事故，所以應(yīng)選擇合理的一次風(fēng)速〔一次風(fēng)在冷態(tài)調(diào)平后，還應(yīng)進(jìn)展熱態(tài)調(diào)平〕，一般初期為19～23m/s，爐膛溫度上升后一次風(fēng)速可適當(dāng)提高。鍋爐點(diǎn)火初期，煤粉濃度過(guò)高會(huì)使著火初期氧量補(bǔ)充缺乏，不完全燃燒增加，掌握不當(dāng)還會(huì)造成一次風(fēng)管積粉或燃燒器燒損，過(guò)小火焰不穩(wěn)定，因此應(yīng)選擇合理的煤粉濃度，據(jù)試驗(yàn)爭(zhēng)論，對(duì)于煙煤煤粉濃度在0.3～0.4kg/kg著火最為穩(wěn)定。盡量提高磨的出口一次風(fēng)溫，保證煤粉著火的穩(wěn)定。在滿(mǎn)足鍋爐帶負(fù)荷要求的前提下，提高煤粉