等离子点火系统培训教材.doc

岱海电厂2×600MW机组检修部培训教材DHT1等离子点火系统内蒙古岱海发电有限责任公司2004年11月目录第一章前言1第二章等离子煤粉点火技术基本原理4第一节等离子煤粉点火机理4第二节等离子发生器工作原理4第三节等离子燃烧器及其原理5第四节旋流式等离子燃烧器的特点6第五节等离子点火燃烧系统的组成7第三章岱海一期机组设备概况7第四章岱海一期等离子煤粉点火系统的设计方案10第一节等离子煤粉点火装置的设计11第二节电气系统设计13第三节磨煤机冷炉制粉方案设计13第四节控制系统与FSSS、DCS接口设计14第五章调试及运行方式说明18第六章设计界限及设备参数23第一章前言长期以来火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。特别是对于新建的火力发电机组其在试运期间要经过锅炉吹管、锅炉洗硅运行、锅炉热态调试、安全阀整定、汽机冲转、机组并网、电气试验、机组带大负荷试验等许多阶段此期间由于锅炉无法投磨或无法完全断油运行因此要耗费大量的燃油。根据原电力部颁布的试运导则中的规定600MW机组试运期间燃油消耗的标准定量为9000吨燃料费用十分可观。因此开发新技术减少燃油、降低发电成本是广大科技工作者长期研究的课题。在目前随着国内电厂竞价上网的不断扩大追求节约电厂锅炉点火及助燃用油的呼声愈来愈高在这种背景下凸现了锅炉无油点火技术迫切的社会需求和巨大的经济价值。烟台龙源电力技术有限公司在总结国外经验教训的基础上于1997年开始研究适合中国国情的等离子点火装置1998年8月25日在试验室制造出第一台样机并引弧成功在常温送粉的情况下成功点燃了挥发份为11%的淄博贫煤1999年6月开始在烟台发电厂1号炉安装DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器进行试验。2000年2月15日成功实现机组无油点火启动。2000年9月29日通过了国家电力公司专家组鉴定具有“世界领先水平”。随着等离子点火技术开发和中间储仓制粉系统锅炉上应用成功解决在直吹式制粉系统锅炉上应用研究理所当然地成为主题。在此背景下促成华北电力科学研究院和烟台龙源电力技术有限公司合作充分利用双方技术、资源优势共同筹资成立了北京恒源信达电力技术有限公司双方优势互补致力于等离子点火技术推广应用和针对直吹式制粉系统锅炉上的研究开发。华北电力科学研究院有限责任公司于2001年10月申报并承担了国家电力公司的科技开发项目——“中速磨直吹式制粉系统锅炉等离子无油点火系统应用研究”。1、需要解决的技术难题等离子点火技术在直吹式制粉系统锅炉上的开发应用主要存在下列一些技术难题：如何在锅炉冷态条件下利用现有的中速磨煤机磨制出合格的煤粉；如何控制磨煤机长期在小出力范围内安全稳定运行；如何控制机组启动初期投入等离子点火装置时锅炉升温、升压速率；如何实现高压缸启动汽轮机无油枪投入磨煤机运行冲转；如何防止锅炉再热器干烧及管壁超温；如何实现炉膛安全保护即该技术与FSSS系统的接口问题；如何进行燃烧器改造防止大口径等离子点火燃烧器的结焦烧损并兼顾原燃烧器的原设计功能。2、解决方案针对如何实现冷炉制粉对直吹式制粉系统锅炉关键是解决制粉用热风的来源问题。热风的来源可采取邻炉来风或另设旁路以电加热或蒸汽为热源自制热风保证锅炉冷态启动时磨煤机入口风温满足磨煤机干燥出力的要求；对于如何合理控制机组启动初期投入等离子点火装置时锅炉升温、升压速率必须进行针对性的试验和初始燃烧率计算从而合理控制燃料量并确定等离子点火装置投运时机和方式；要解决“磨煤机长期在小出力范围内安全稳定运行”问题实质是一个磨煤机调整试验问题可以通过改变分离器挡板开度、磨煤机一次风量、加载力和准确的一次风量标定来实现；对于如何实现高压缸启动汽轮机无油枪投入磨煤机运行冲转和如何防止锅炉再热器干烧及管壁超温问题其核心也是合理控制锅炉燃烧率、有效降低磨煤机最小出力及进行必要的锅炉燃烧调整问题从而保证锅炉炉膛出口烟温＜541℃；要实现炉膛安全保护必须保证锅炉燃烧良好且燃烬率高应通过燃烧调整试验确定最佳运行方式提高煤粉燃烧效率减少炉膛爆燃隐患；另外等离子燃烧器在正常运行中有电弧熄火的隐患这将导致未燃煤粉直接喷入炉膛威胁炉膛安全必须努力提高等离子发生器的工作可靠性并设计周密的保护逻辑即做好等离子运行方式磨煤机与FSSS系统的接口问题；针对如何进行燃烧器改造防止大口径等离子点火燃烧器的结焦烧损并兼顾原燃烧器的原设计功能问题这是研发成败的关键主要依靠良好的设计来实现。可以利用流体计算软件CFX进行等离子煤粉燃烧器的数值模拟计算辅助设计；另外燃烧器在出厂前应进行试验台热态试验。目前等离子点火及稳燃技术已实现产业化成功应用于64台各种型号的电站锅炉上运行煤种包括贫煤、劣质烟煤、烟煤和褐煤；机组容量等级从50