鍋爐點火及燃燒調整教材課件

劉偉

2012.08.16鍋爐等離子點火及燃燒調整

主要內容一.等離子點火的基本原理三.磨煤機與等離子點火之間的關聯及需要把握的技術參數四.鍋爐燃燒調整四.鍋爐蒸汽參數控制五.結語

1、等離子體

2、等離子發(fā)生器

3、等離子燃燒器點火原理點火機理1等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風等離子發(fā)生器利用直流電流（300A,300V）在介質氣壓（0.01～0.03MPa）的條件下接觸引弧，并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體；等離子體被定義為除固、液、氣三態(tài)之外的第四態(tài)物質存在形式，內含有大量化學活性的粒子，形成溫度T＞5000K的，溫度梯度極大的局部高溫區(qū)。二次風一次風

3、等離子燃燒器點火原理點火機理2等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風二次風一次風煤粉通過溫度高達4000℃、含有大量化學活性粒子的等離子體火核時，迅速破裂、氣化，并可再造揮發(fā)分，以其較低的點火功率穩(wěn)定地將煤粉直接點燃。

3、等離子燃燒器點火原理點火機理3等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風二次風一次風一級煤粉火焰二級煤粉火焰三級煤粉火焰

2.3等離子燃燒器點火原理點火機理3等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風二次風一次風等離子燃燒器采用分級點火技術，出力可達12T/h；后級的煤粉對前級燃燒筒壁其冷卻作用，保證燃燒器壁不超溫、結渣，同時，燃燒器壁上裝有可更換熱電偶，在集控室內可實時監(jiān)視壁溫

4、等離子點火的系統構成

System

系統一次風速檢測冷卻水泵檢測直流電源柜觸摸屏PLC至DCSPROFIBUS通訊燃燒器溫度鍋爐和制粉系統保護信號控制部分System

系統冷卻水系統來自水箱回水箱等離子發(fā)生器就地壓力表差壓開關System

系統高壓風系統高壓風機等離子發(fā)生器就地壓力表差壓開關

5、不發(fā)生爐膛爆破、二次燃燒

各項參數的有效控制是提高燃燒效率不發(fā)生爐膛爆破、二次燃燒的關鍵煤質點火功率煤粉濃度煤粉細度一次風速度一次風溫度濕度各項參數的影響1.揮發(fā)分為36.1%的煤粉在兩種煤粉細度下濃度與層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P系

利用冷熱態(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件各項參數的影響2.揮發(fā)分為16.9%的煤粉在兩種細度下濃度與火焰

傳播速度的關系利用冷熱態(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件

各項參數的影響3.揮發(fā)分為36.1%、29.2%、16.9%三種細煤粉的濃度與火焰禪波速度的關系利用冷熱態(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件各項參數的影響4.揮發(fā)分為36.1%的粗煤粉中加入2%甲烷時對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?/p>

利用冷熱態(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件各項參數的影響5.揮發(fā)份為36.6%的粗煤粉中加入一部份細煤粉時對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懤美錈釕B(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件各項參數的影響6.揮發(fā)份為16.3%的細煤粉中加入35％的巖石粉時對火焰?zhèn)鞑サ捻懤美錈釕B(tài)試驗裝置掌握煤粉的著火特性與直接點燃煤粉的基本條件6、改造后燃燒器結構7、等離子點火燃燒器的布置等離子燃燒器兼主燃燒器一般安裝在下數第一層或第二層。單獨設立等離子燃燒器一般安裝在下二次風道內。7、等離子點火燃燒器的布置等離子燃燒器的數量十萬千瓦等級及以下機組鍋爐一般安裝對角兩臺,最多三臺；二十萬千瓦等級及以上機組鍋爐根據爐型不同，一臺磨煤機對應的煤粉管道及燃燒器，四角切圓鍋爐一般安裝4臺，墻式燃燒鍋爐根據磨煤機情況不同安裝4～6臺；7、等離子點火燃燒器的布置切圓燃燒鍋爐等離子燃燒器兼主燃燒器：系統簡潔、燃燒器出力與主燃燒器基本相同，目前，多采用該方式。典型工程直吹式制粉系統托克托電廠1#、2#（600MW）；盤山電廠4#（600MW）；元寶山電廠3#（600MW）；豐城電廠1#～4#（300MW）；華能平涼電廠（300MW）；云南宣威電廠9#、10#（300MW）；廣東恒運電廠（200MW）中間儲倉式制粉系統大同第二發(fā)電廠1#～6#（200MW）；江蘇徐州電廠7#（200MW）；包頭二電廠1#（100MW）；煤粉分離器一次風管道等離子燃燒器二次風箱8、煤粉來源-熱風來源中間倉儲式系統--本爐余粉\鄰爐來粉直吹式系統—本爐制粉,關鍵是解決熱風來源煤粉來源-熱風來源---

加熱器的系統布置

加熱器布置在進磨風道上加熱器布置在冷風道上風道上優(yōu)點：正常運行中阻力較小、維護容易。缺點：對小油槍加熱的方式系統復雜、耗能較高煤粉來源-熱風來源---

蒸汽加熱器優(yōu)點：徹底不用油；系統相對簡單，維護量較小。缺點：全廠全停時沒有汽源；加熱溫度有限，燃煤水分較高時滿足不了啟動的要求；布置在總風道時正常運行中阻力煤粉來源-熱風來源---

小油槍加熱器關鍵：燃燒效率；滅火保護；油管路清潔。優(yōu)點：全廠全停時可以冷爐啟動；能滿足高水分煤種啟動的要求；布置在總風道是正常運行中阻力小。缺點：啟動過程要用少量的燃油；系統相對較復雜，維護量稍大。滿足啟動曲線的要求－

中速磨影響磨煤機最低出力的關鍵磨煤機振動。風環(huán)風速過低導致壓磨。碾磨出力通風出力干燥出力分離出力滿足啟動曲線的要求－

影響磨煤機出力的因素滿足啟動曲線的要求：

降低中速磨煤機出力的措施

降低碾磨出力：轉速、滾壓和線型－熱控配合；

干燥出力：不可調整；

分離出力：關小折向擋板－增大循環(huán)倍率－運行中恢復；

降低通風出力：防止堵管，防止壓磨。9、采取措施防止再熱器超溫適當加大上部燃燒器投入二次風量爐膛出口煙溫維持在430－470℃，低于RH干燒溫度538℃

等離子投入能滿足汽機高壓缸啟動方式的要求9、防止投入功率的節(jié)躍擴大等離子燃燒器的出力范圍，使其既能適應低負荷的要求，又能適應最大出力的要求。第一臺磨煤機達到最大負荷后再投入第二臺磨煤機,并及時將第一臺磨煤機出力降低。10、等離子點火與防爆煤種濃度下限μmin(kg/m3)濃度上限μmarckg/m3易爆濃度μikg/m3最大瀑炸壓力PmaxMPa最低含氧量Q2min%煙煤0.32～0.473～41.2～20.13～0.1719褐煤0.2～0.255～61.7～20.31～0.3318

有爆炸危險的煤粉濃度和氧量11、有效地監(jiān)控和保護-等離子點火裝置與DCS、FSSS的接口設計A)

在DCS設計磨煤機“正常運行模式”與“等離子運行模式”，并可切換；B)

“正常運行模式”運行時，F磨煤機維持原有的FSSS邏輯；C)

“等離子運行模式”運行時，按等離子運行設置保護；D）等離子的控制可進入DCS也可獨立設置控制盤。等離子點火需要把握的技術參數1）等離子電流：280~300A；2）載體工質氣壓：5KPa~15KPa;3）冷卻水壓力：0.4~0.8MPa；4）煤粉濃度：0.2~0.5kg/kg；風速≥18m/s;5）等離子出力：7~19.7t/h；（考慮煤粉細度建議分離器擋板開度為30~40%）6）等離子所在燃燒器壁溫控制在400度以下：壁溫大于350度，且溫升率大于20度每分鐘，建議調燃燒；壁溫大于550度