等離子體鍋爐點火系統(tǒng)維護培訓(xùn)x范例

等離子燃煤點火技術(shù)司武漢天和技術(shù)股份有限公WUHAN

TIANHE

TECHNOLOGY

Co.,

Ltd.等離子發(fā)生器的操作培訓(xùn)教材2Unity

V2.0一、等離子點火系統(tǒng)主要構(gòu)成部分二、等離子發(fā)生器運行原理三、等離子發(fā)生器的檢修與維護.一、等離子點火系統(tǒng)主要構(gòu)成部分1.等離子煤粉點火系統(tǒng)由等離子點火設(shè)備及其輔助系統(tǒng)組成，如圖所示3Unity

V2.0.等離子點火設(shè)備由等離子發(fā)生器、等離子燃燒器組成，輔助系統(tǒng)主要由壓縮空氣

系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)（含隔離變壓器、等離子電源柜、電抗器等）、圖像火檢系統(tǒng)、一次風(fēng)速在線檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、冷爐制粉系統(tǒng)等組成。2、等離子發(fā)生器與燃燒器整體裝配4Unity

V2.0.二、等離子發(fā)生器運行原理等離子發(fā)生器是利用直流電將以壓縮空氣為介質(zhì)的氣體電離，產(chǎn)生功率穩(wěn)定、定向流動的直流空氣等離子體，該等離子體在燃燒器的一級燃燒筒中形成溫度大于4000K、梯度極大的局部高溫區(qū)，煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用，能在10-3秒內(nèi)迅速釋放出大量揮發(fā)份，同時也使煤粉顆粒破裂粉碎。揮發(fā)份迅速燃燒釋放熱量，從而使煤粉碳顆粒著火燃燒。等離子體內(nèi)含有大量化學(xué)活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子團（OH、H2、O2）、離子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和電子等，可加速熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，促進燃料完全燃燒。除此之外，等離子體對于煤粉的作用，可比通常情況下?lián)]發(fā)份析出量提高20%～80%，即等離子體有再造揮發(fā)份的效應(yīng)，這對于點燃低揮發(fā)份煤粉強化燃燒有特別的意義。5Unity

V2.0.THP-600-2型等離子發(fā)生器使用雙路載體風(fēng)來產(chǎn)生高溫等離子體，它由陰極、陽極、前進氣室、后進氣室、引弧裝置、開關(guān)電源、冷卻水腔等組成。等離子發(fā)生器采用同軸雙氣室結(jié)構(gòu)，等離子弧采用空氣壓縮形式，陽極和陰極在工作時固定不動，其間間距保持恒定。在陰、陽電極間加穩(wěn)定的大電流，將電極空心筒體中的壓縮空氣電離形成具有高溫導(dǎo)電特性等離子體。前進氣室進來的壓縮空氣將等離子體壓縮，并由后進氣室進來的壓縮空氣將等離子體吹出陽極筒體，形成連續(xù)穩(wěn)定的高溫等離子體流。THP-600-2型等離子發(fā)生器功率在100-200KW范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。陽極陽極由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊金屬材料制成，陽極結(jié)構(gòu)為空心圓筒體。為保證安全性，采用水冷方式進行冷卻。陰極陰極也由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊金屬材料制成，其結(jié)構(gòu)也為空心圓筒體。采用水冷方式進行冷卻，能承受等離子體的高溫沖擊6Unity

V2.0.3.)冷卻水高溫等離子流的溫度高，等離子發(fā)生器的陰極和陽極通過水冷的方式來進行冷卻，否則很快會被燒毀。冷卻水系統(tǒng)由水泵、閥門、流量開關(guān)、壓力表、管路等組成，形成閉式循環(huán)。為確?？煽坷鋮s，應(yīng)保證發(fā)生器冷卻水進水壓力和流量，進水壓力不低于0.2MPa，單臺發(fā)生器的冷卻水流量為4-6

t/h。每臺發(fā)生器冷卻進水管路裝有流量開關(guān)，流量滿足信號送至控制系統(tǒng)DCS。冷卻水采用電廠的閉式循環(huán)水，冷卻水泵兩臺互為備用。重點說明：發(fā)生器退出運行后仍然處在一次風(fēng)粉氣流中，無論是運行還是備用，只要是鍋爐運行期間(包括停爐后爐膛溫度大于100度時)必須保證冷卻水暢通，冷卻水系統(tǒng)應(yīng)納入運行巡檢范圍。7Unity

V2.0.4.)壓縮空氣8Unity

V2.0作為等離子流的載體，要求作為介質(zhì)的壓縮空氣應(yīng)是潔凈、干燥的，且壓力穩(wěn)定（要求用儀用壓縮空氣）。為了保證壓縮空氣的品質(zhì)，在壓縮空氣管道加裝過濾器，并在氣管道上設(shè)有壓力表和一個壓力開關(guān)，把壓力滿足信號送回控制系統(tǒng)，水氣就地控制柜內(nèi)有調(diào)節(jié)控制裝置，提供點火需要的壓力和流量。等離子點火時壓縮空氣入口壓力要求在0.6MPa~0.7MPa，每臺等離子裝置的壓縮空氣流量約為1.5

Nm3/min，每臺爐最大需要量為6.4

Nm3/min。重點說明：發(fā)生器備用期間（只要是鍋爐運行）必須保證該路保護壓縮空氣暢通，(每臺發(fā)生器流量控制在0.4

Nm3/min，以內(nèi))并納入運行巡檢范圍。.三、等離子發(fā)生器的檢修與維護9Unity

V2.01、發(fā)生器常見問題及處理方法發(fā)生器不能正常引弧，原因可能是：直流電源控制柜不在遠(yuǎn)程位

（將旋鈕打到遠(yuǎn)程控制位）點火參數(shù)設(shè)置不正確（按照說明書要求重新設(shè)置各項啟弧參數(shù)）點火條件不具備（檢查點火條件是否具備）高頻點火線接頭脫落或松動

（將高頻點火線與電極連接牢固）直流電源控制柜控制電源失電（檢查控制電源，檢查控制電源保險管；）陰陽極間沒有間隙，（

將陰、陽極的間隙調(diào)整到合適范圍內(nèi)）極面污染不導(dǎo)電陰陽極間有水（清理、打磨陰陽極表面后重新安裝）（加大壓縮空氣氣量吹掃10min；）.10Unity

V2.02）發(fā)生器拉弧操作后有電壓沒有電流，原因可能是：引弧高壓線有問題

（檢查引弧高壓線)點火PCB板故障

（更換點火PCB板)陰陽極間隙過大

(調(diào)整陰陽極間隙)陰陽極極面有氧化層

(用砂紙打磨陰陽極后重新安裝)3)發(fā)生器運行時功率波動大、易斷弧,原因可能是:控制參數(shù)設(shè)定出錯

(重新設(shè)定參數(shù))陰極燒蝕嚴(yán)重(

查看陰極運行時間，達到更換陰極時間，立即 更換)2、發(fā)生器檢修方式及檢修工具.1）檢修方式：如圖11Unity

V2.0.2）檢修工具陰極裝卸工具陽極裝卸工具12Unity

V2.0手動升降工具陽極體裝配工具13Unity

V2.0.3.發(fā)生器陰、陽極檢修操作規(guī)程14Unity

V2.0先斷電：先將等離子直流電源斷開，掛上“有人工作禁止合閘”牌。再將發(fā)生器從燃燒器陶瓷防磨套筒中抽出。注意：在爐膛溫度較高的情況下應(yīng)先將發(fā)生器抽出到陶瓷防護套內(nèi)后再斷水（3利用防磨套內(nèi)密封風(fēng)對發(fā)生器冷卻，保護好陰陽極密封圈）①將密封風(fēng)壓緊環(huán)拆除。②將直流電纜線拆除。③將發(fā)生器進回水總門都關(guān)閉，再將排水閥打開將水排盡。④將水汽管拆除（針對水汽管不夠長的項目）⑤將發(fā)生器拉出，需使用發(fā)生器支架裝置，并處理外表煤粉。.153）將陽極拆開檢查。①

檢查陰陽極燒蝕情況，根據(jù)燒蝕情況判定是否需要更換。更換陰陽極需用陰陽極專用扳手。（記錄檢查時間、和運行時間，沒更換的陰陽極做出一定的預(yù)算使用時間）②

更換陰極時時檢查陰極密封圈是否損壞。③

沒有更換陰陽極的用100號細(xì)砂紙將陰陽極表面進行打磨處理。④

檢查陽極體密封墊（四氟墊）是否有破損，及時檢查更換。測量墊厚度，標(biāo)準(zhǔn)厚度為3.2mm，新墊誤差應(yīng)小于±0.1mm，重復(fù)使用厚度不小于2.8mm。陰極密封圈陽極極密封墊Unity

V2.0164)將陰陽極回裝調(diào)整好陰陽極間隙。（通過計算公式算出間隙，要求在1.2—1.4mm范圍內(nèi)）計算公式：間隙=陽極深度-陰極高度-0.2mm(四氟墊壓縮量）陽極深度陰極高度四氟墊Unity

V2.017Unity

V2.0將陽極體固定螺栓對角多次循環(huán)緊固，以防壓偏。（陽極與發(fā)生器隔板方向?qū)?zhǔn)）將發(fā)生器裝入燃燒器內(nèi)隔板方向標(biāo)示聯(lián)接好水氣管路，將排水閥關(guān)閉，進回水閥總門打開，確認(rèn)無漏水漏氣現(xiàn)象。將密封風(fēng)裝置安裝上，再將發(fā)生器防護罩安裝上。清除滑道、防護罩上的灰塵。整體檢查檢查陰陽極水路（進回水管）、氣路（氣1、氣2）是否正確。檢查陰陽極直流電纜是否正確。檢查發(fā)生器整體有無異常。檢查水氣柜內(nèi)外水、汽（進水、回水、進氣）是否通暢，壓力是否滿足。以上程序確定發(fā)生器一切正常后通知送電進行拉弧。18Unity

V2.0題與解答19Unity

V2.0問等離子點火系統(tǒng)電氣控制設(shè)備

等離子點火系統(tǒng)電氣控制設(shè)備提供等離子點火所需的直流電源、等離子載體壓縮空氣的控制、等離子發(fā)生器冷卻水的控制、以及其他的設(shè)備控制。主要由以下設(shè)備組成：隔離變壓器直流柜電抗器就地接線箱就地點火箱水氣就地柜20Unity

V2.0.主要構(gòu)成部分21Unity

V2.0變壓器

隔離變壓器的主要作用是隔離。由廠用電供電，一次繞阻接成“△”形，使3次諧波能夠通過，減少高次諧波對廠用電的影響；二次繞組接成“Y”型。柜體布置有溫控器和冷卻風(fēng)扇，當(dāng)柜內(nèi)溫度在工作過程中超過設(shè)定的溫度時會自動啟動冷卻風(fēng)機進行冷卻。序■號■項目■數(shù)值■單位■1■隔離變壓器■變壓器型式■環(huán)氧澆注干式隔離變壓器■冷卻方式■AF■絕緣耐熱等級■F■聯(lián)結(jié)組標(biāo)號■Dyn11■額定電流（一次側(cè)）■455■A■額定電壓（一次側(cè)）■AC380■V■額定電流（二次側(cè)）■455■A■額定電壓（二次側(cè)）■AC380■V■額定頻率■50■Hz■重量■1650■kg■外型尺寸■1600（寬）×800（深）×2200（高）mm22Unity

V2.0直流柜

電源柜內(nèi)主要有由六組大功率晶閘管組成的三相全控整流橋、大功率直流調(diào)速器、交流接觸器、負(fù)荷隔離開關(guān)、熔斷器、控制PLC等。

直流電源模塊采用進口英國歐陸590三相全橋控制晶閘管整流功率元件，將三相交流電源整流成450V、500A直流電，供給等離子發(fā)生器，用于產(chǎn)生等離子體電弧。

控制系統(tǒng)采用施耐德的PLC模塊，編程軟件為施耐德的twidosoft軟件，上位機融入與原DCS系統(tǒng)中，具備靈活的可操作性。每個發(fā)生器配置一套獨立的PLC控制系統(tǒng)，這樣可以保證每個發(fā)生器的相對獨立性。中央控制系統(tǒng)接入主機DCS，并配合鍋爐的

FSSS邏輯保護，以保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。23Unity

V2.0直流柜直流電源柜技術(shù)參數(shù)如下：額定輸入電壓(1)：額定輸入電流：額定頻率：額定直流輸出電壓：額定直流輸出電流：過載能力：額定輸出功率：安裝海拔高度：3相，AC380V455

A45～65HZ400V500A130%200KW額定直流電流下≦1000

M環(huán)境等級（DIN

IEC

721-3-3）：3K3防護等級(DIN

40050

IEC144)：IP2324Unity

V2.0平波電抗器平波電抗器用于消除整流脈沖。

為保證等離子發(fā)生器在工作中，特別是在啟動過程中，需要電源要有極強的恒流能力。電抗器要能產(chǎn)生足夠的感抗，以保持電流的平穩(wěn)。本工程中將2臺電抗器布置在一個密閉的柜體內(nèi)，柜體上布置有溫控器和冷卻風(fēng)扇，當(dāng)柜內(nèi)溫度在工作過程中超過設(shè)定的溫度時會自動啟動冷卻風(fēng)機進行冷卻。25Unity

V2.0水氣就地柜

就地水氣柜提供等離子發(fā)生器工作所需的壓縮空氣（載體風(fēng)）以及陰陽極冷卻水。

為了保證壓縮空氣的品質(zhì)，在壓縮空氣管道加裝過濾器，并在氣管道上設(shè)有壓力表和一個壓力開關(guān)，把壓力滿足信號送回控制系統(tǒng)，水氣就地控制柜內(nèi)有氣流調(diào)節(jié)控制裝置（比例閥），提供點火需要的壓力和流量。給氣指令開之后，比例閥顯示值應(yīng)為0.04~0.06；等離子功率自動指令投入后，比例閥顯示值應(yīng)在氣1終止設(shè)定值和氣2終止設(shè)定值之間循環(huán)變化，約每秒變化0.01。氣1與氣2的增減變化方向相反。

每臺發(fā)生器冷卻進水管路裝有壓力表和流量開關(guān)，流量滿足信號送至控制系統(tǒng)直流柜。一般設(shè)定為水流量大于70L/min開關(guān)動作（水流量滿足），小于66L/min開關(guān)斷開（水流量不滿足）。26Unit