等离子可行方案(初稿).docVIP

编制： 校对： 审核： 批准： 前言 锅炉启动、停炉及低负荷助燃用油是构成电厂发电成本的重要组成部分。随着电力市场的开放，峰谷差加大使得机组启停调峰频繁，使用油量进一步增加。国家计委在《中国能源》白皮书中号召“研究、开发、应用以煤代油的技术和产品是正在执行的长期能源战略的一部分，鼓励全社会开展以煤代油的工作。” 国外等离子无油点火技术的研究开发已有20多年的历史，美国CE、BW和西屋公司都做了不少的工作，前苏联和澳大利亚已初步掌握了等离子体点火技术。但在装置的可靠性、可控性、投资及设备寿命方面还存在着许多问题，尤其在点燃挥发分较低的贫煤更是一筹莫展。迄今国外许多大公司仍对该项课题进行着大量的研究，以期达到直接点燃煤粉的目的。 XXX公司吸取国内外等离子体点火研究工作的经验教训，结合中国的实际情况，通过长时间的努力，开发研制出了DLZ-200型工业性等离子点火装置及其煤粉燃烧器，于2000年2月15日成功实现燃用挥发分为12%贫煤的220t/h锅炉冷态无油点火启动，并于2000年9月通过了国家电力公司鉴定，建议在系统内推广。 2000年11月XXX发电厂13号炉（410t/h中储式制粉系统）安装2套等离子点火装置，获得无油点火成功，至今已进行无油启、停锅炉达80多次，并达到低负荷稳燃的目的。至2002年4月初XXXX 600MW机组无油调试成功，以及同年4月末XXX电厂的200MW机组的改造成功，均采用主燃烧器的改造方式。由此也证明XXXX公司的等离子技术，已可在全国大多数不同类型的锅炉上进行应用。为推广等离子无油点火技术，解决节能降耗问题，根据电厂#3锅炉的具体结构形式，在1#、3#角（或2#、4#角）下一次喷燃器或者二次喷燃器处改用等离子无油点火技术。对此，进行了如下可行性研究分析。 电厂3#机组设备概况 电厂3号炉为XX锅炉厂生产的SG-480/9.8型单汽包自然循环煤粉炉，设计煤种为优质烟煤。燃烧系统采用四角切圆燃烧方式，制粉系统为钢球磨中储式制粉,送粉方式为乏气送粉。 1、主要设计参数如下： 主蒸汽流量 480 t/h 过热蒸汽温度 ℃ 过热蒸汽压力 MPa 冷空气温度 ℃ 空气预热温度 ℃ 排烟温度 ℃ 锅炉效率 % 2、煤质资料：（目前使用煤种） 项目 符号 单位 数值 设计 校核 碳 Car % 氢 Har % 氧 Oar % 氮 Nar % 硫 Sar % 水分 War % 灰分 Aar % 分析水分 Wad % 挥发分 Vdaf % 低位发热量 Qnet.ar kj/kg 可磨性系数 K 灰熔点 DT ℃ 灰熔点 ST ℃ 灰熔点 FT ℃ 三、等离子点火装置的基本原理 等离子点火装置的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。如图所示，电弧由大功率的直流电源柜供电，在阴极和阳极产生稳定电弧。其功率在50 kw～150 kw之间连续可调，中心温度可达6000℃。一次风粉送给等离子点火装置后，使大部分煤粉经过电弧核心，该区域内煤粉迅速着火，并稳定燃烧；其余煤粉在补入足够二次风的氧量支持下，借助于已经燃烧的煤粉火焰接力燃烧，燃烧器向炉膛内喷出煤粉燃烧火炬。在达到一定的炉膛温度下，投入其它燃烧器。 本装置的燃烧器壁面以气膜冷却风包围火焰，起到冷却管壁以防烧损，避免壁面结焦以及助燃作用。用除盐水对电极及线圈进行冷却。 1．线圈 2．阳极 3．阴极 4．电源 图1 等离子点火装置原理图 等离子点火系统设计方案 根据电厂3#炉的具体状况，经计算确定，采用两台等离子点火装置即可满足锅炉的冷、热态启炉，调峰、稳燃的运行。根据该公司锅炉及煤种的实际情况和已经投入运行的等离子系统，确定如下设计方案： 方案一是将等离子点火燃烧器改装在下二次风喷口位置（即油燃烧器位置），该方案略微复杂，需再拉两路一次风管道，新装两台给粉机，加装两台一次风门。另一方案是将等离子点火燃烧器装在主燃烧器位置，该方案系