煤粉炉点火系统课件.ppt

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1、七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院一般点火装置的容量应能满足锅炉一般点火装置的容量应能满足锅炉20%20%负荷时对燃料量的要求。负荷时对燃料量的要求。锅炉启动时利用它点燃主燃烧器的煤粉气流锅炉启动时利用它点燃主燃烧器的煤粉气流点火暖炉；点火暖炉；锅炉在低负荷运行时，或燃煤质量变差时，由于炉膛温度下锅炉在低负荷运行时，或燃煤质量变差时，由于炉膛温度下降，使煤粉气流着火及燃烧稳定性变差，或炉内火焰脉动以至降，使煤粉气流着火及燃烧稳定性变差，或炉内火焰脉动以至有熄火危险时，可投入点火装置来有熄火危险时，可投入点火装置来稳定燃烧和助燃。稳定燃烧和助燃。： 。七台河职业学院七台河职

2、业学院气气油油煤三级系统煤三级系统油油煤二级系统（电厂燃煤锅炉常用）煤二级系统（电厂燃煤锅炉常用）点火器、油燃烧器、炉前油系统以及控制系统和火焰检测设备。先用点火器点燃油燃烧器喷出的雾化油，通过油的燃烧放出热量来加热炉膛，等到炉膛温度水平达到煤粉气流的着火温度后，投入煤粉，将煤粉点燃，最后在煤粉气流的燃烧稳定后，油燃烧器和点火器自动退出。七台河职业学院七台河职业学院产生一定功率的点火能量，将过渡燃料（燃油）引燃。 电火花点火器、电弧点火器和高能点火器。点火激励器、点火枪、点火电缆和伸缩装置,如图6-18。七台河职业学院七台河职业学院图图6-19 6-19 点火枪的结构点火枪的结构 图图6-20

3、 6-20 半导体电嘴半导体电嘴 七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院XDHXDH型高能点火器型高能点火器属于低压电容放电装置。属于低压电容放电装置。 工作原理：工作原理：将将 220V交流电交流电通过升压整流变换成直流脉动通过升压整流变换成直流脉动电流，对储能电容充电。当电电流，对储能电容充电。当电容器充满时，放电电流经放电容器充满时，放电电流经放电管、扼流圈、屏蔽电缆等传输管、扼流圈、屏蔽电缆等传输至点火枪半导体电嘴，形成高至点火枪半导体电嘴，形成高能电弧火花，进而点燃油雾。能电弧火花，进而点燃油雾。 当高能点火器停止工作时，当高能点火器停止

4、工作时，电容器上的剩余电荷通过泄放电容器上的剩余电荷通过泄放电阻泄放。电阻泄放。 组成：组成：壳体、电路板、储能壳体、电路板、储能电容、变压器、高压硅堆。电容、变压器、高压硅堆。七台河职业学院七台河职业学院由油喷嘴油喷嘴和调风器调风器组成。是将油雾化成细小的油滴以增加与空气的接触面积，强化燃烧，提高燃烧效率。是及时给油雾火炬根部送风，并使油与空气能充分混合，造成良好的着火条件，保证燃烧迅速完全地进行。七台河职业学院七台河职业学院蒸汽雾化式油喷嘴，如图6-23（a）所示。压力雾化式油喷嘴，如图6-23（b）所示。 空气雾化式油喷嘴旋流式调风器，如图6-24所示。平流式调风器，结构如图6-25（a

5、）所示， 其燃烧过程如图6-25（b）所示。 文丘里式调风器，如图6-26所示。七台河职业学院七台河职业学院图图6-236-23（a a） 蒸汽雾化式蒸汽雾化式油喷嘴油喷嘴 图图6-236-23（b b） 简单机械（压力）雾化式油喷嘴简单机械（压力）雾化式油喷嘴1-1-喷嘴头；喷嘴头；2 2、3-3-垫片；垫片；4-4-压紧螺母；压紧螺母；5-5-外管；外管；6-6-内管；内管；7-7-油孔；油孔；8-8-蒸汽孔；蒸汽孔；9-9-混合孔；混合孔；10-10-雾化片；雾化片；11-11-旋流片；旋流片；12-12-分流片（分流嘴）；分流片（分流嘴）；13-13-旋流室；旋流室；14-14-切向槽

6、切向槽七台河职业学院七台河职业学院图图6-24 6-24 切向可动叶片切向可动叶片旋流式调风器旋流式调风器1-1-大风箱；大风箱；2-2-点火嘴；点火嘴；3-3-主油嘴；主油嘴；4-4-筒形风门；筒形风门；5-5-套筒；套筒；6-6-叶片调节杆；叶片调节杆；7-7-切向可动叶片；切向可动叶片；8-8-一次风管；一次风管；9-9-稳焰器；稳焰器；10-10-支架支架七台河职业学院七台河职业学院图图6-256-25（a a） 平平流式调风器流式调风器 图图6-256-25（b b） 油火焰结构油火焰结构七台河职业学院七台河职业学院图图6-26 6-26 文丘里平文丘里平流式调风器流式调风器1- 1

7、-雾化器；雾化器；2- 2-稳焰器；稳焰器；3- 3-大风箱；大风箱；4- 4-筒形风门筒形风门七台河职业学院七台河职业学院是为点火设备输送合格的点火用燃油，并维持燃油压力的稳定。 如图6-27所示，主要由燃油进油和回油管道、蒸汽管道、仪表空气管道、一次仪表、阀门和测温元件等组成。锅炉燃油经进油母管送到炉前，接入锅炉前的环形管道，再用分管道送到锅炉四角，每角有多个分支，分别进入该角的每支油枪。回油接入锅炉前的回油环形管道，再用回油母管送回。吹扫蒸汽来自锅炉的辅助蒸汽，用管道送到炉前，再分别送入各个油枪。七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院七台河职业学院由利用光电原理检测和监视点火器、主燃

8、烧器着火情况及炉内燃烧火焰是否正常。当点火或燃烧异常时，检测信号反馈到锅炉安全监视保护系统，报警或发出相应指令，防止锅炉灭火和炉内爆炸事故的发生，以确保锅炉的安全运行。七台河职业学院七台河职业学院 大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，为了减少重油（天然气）的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等，但是，这些方法已到了尽头，近年来，采用七台河职业学院七台河职业学院等离子煤粉点火燃烧器的优点等离子煤粉点火燃烧器的优点等离子煤粉点火燃烧器，采用直流空气等离子体做为点火等离子煤粉点火燃烧器，采

9、用直流空气等离子体做为点火源，可点燃挥发份较低的（源，可点燃挥发份较低的（Vdaf=10%Vdaf=10%20%20%）贫煤，实现锅）贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备，采用等离子点火燃烧器，点火和稳燃与传燃的首选设备，采用等离子点火燃烧器，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下五大优点：统的燃油相比有以下五大优点：经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的火时费用的15%15%20%20%，对于新建电厂，可以节约上千万的，对于新建电厂，可以节

10、约上千万的初投资和试运行费用；初投资和试运行费用；环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境；存环节，亦改善了电厂的环境；高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，可加速热化高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧；学转换，促进燃料完全燃烧；简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简

11、化了运行简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；方式；安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。统造成的各种事故。七台河职业学院七台河职业学院等离子体等离子体内含有大量的化学活性粒子化学活性粒子，如（C、H、O）原子原子，（OH、H2、 O2）原子团、（原子团、（ OH、 O2、 H+ ）离子）离子和电子等，电子等，这些化学活性粒子可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧。等离子体等离子体可将煤粉的挥发分挥发分比通常情况下提高20% 20% 80%80%，使得等离子体具有再造挥发分的效应，这对低挥发分煤低挥发

12、分煤的点燃和强化燃烧有特别意义。利用直流电流直流电流（280350A）在介质气压介质气压为0.010.03MPa的条件下，通过阴极和阳极接触引弧引弧，并在强磁场控制下强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体射流直流空气等离子体射流，该等离子体射流在专门设计的燃烧器的中心筒子一级燃烧室中形成温度t6000的梯度极大的局部高温区（即等离子等离子“火核火核”）。煤粉颗粒通过该等离子“火核”时受到高温作用高温作用，在0.001s内迅速释放出挥发物挥发物，并使煤粉颗粒破裂颗粒破裂粉碎粉碎，从而迅速燃烧迅速燃烧。七台河职业学院七台河职业学院：实现煤粉锅炉无油（或少油）点火和低负荷无油稳燃。：等离子点火设

13、备及其辅助系统组成等离子点火设备等离子点火设备（等离子发生器等离子发生器、等离子燃烧器等离子燃烧器、等离子电源系统及控制系统等）辅助系统辅助系统（冷风蒸汽加热系统冷风蒸汽加热系统、等离子载体风系统等离子载体风系统、等离子冷却等离子冷却水系统水系统、图像火检系统、一次风在线监测系统及等离子燃烧器壁温度监测系统等）七台河职业学院七台河职业学院强磁场控制下的空气载体等离子发生器 阴极和阳极阴极和阳极材料都采用具有高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，且均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。电源电源采用全波整流并具有恒流性能。绕组绕组的作用是产生一个磁场压缩等离子体，并且能在250高温情况下具有抗2

14、000V的直流电压击穿能力。直流电动机直流电动机的作用是在投运等离子点火器时，驱动阴极进、退。拉弧原理拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极前进同阳极接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105106W/cm2 ,为点燃不同煤种创造了良好的条件。绕组、阳极组件、阴极组件等。如图6-28所示。七台河职业学院七台河职业学院图图6-28 6-28 七台河职业学院七台河职业学院与等离子发生器配套使用来点燃煤粉的设备。目前有两种形式：一种是兼有主燃烧器功能的等离子燃烧器兼有

15、主燃烧器功能的等离子燃烧器在锅炉启动时能采用等离子点火，正常运行时能喷射煤粉作为主燃烧器；另一种是专门用于点火及稳燃的等离子燃烧器点火及稳燃的等离子燃烧器单独布置在主燃烧器旁边主要由中心筒一级燃烧室中心筒一级燃烧室、内套筒二级燃烧室内套筒二级燃烧室、圆形外套筒圆形外套筒和煤煤粉浓缩结构粉浓缩结构等组成。等离子燃烧器等离子燃烧器结构，结构，如图6-29所示。等离子燃烧器的点火示意图，等离子燃烧器的点火示意图，如图6-30所示。 首先，等离子发生器的引弧管先将等离子体射流引至中心筒一级燃烧室，在这里，等离子体射流与经过浓缩的煤粉发生强烈的电化学反应，煤粉裂解产生大量挥发分并被点燃。接着，中心筒中燃

16、烧着的煤粉火炬进入内套筒二级燃烧室继续燃烧，并成为引入二级燃烧室的煤粉的稳定点火源，从而实现分级燃烧。 七台河职业学院七台河职业学院图6-29 等离子燃烧器结构示意图等离子燃烧器结构示意图 -中心筒一级燃烧室；中心筒一级燃烧室；-内套筒二级燃烧室；内套筒二级燃烧室；-圆形外套筒三级燃烧室圆形外套筒三级燃烧室七台河职业学院七台河职业学院图6-30 等离子燃烧器点火示意图 七台河职业学院七台河职业学院采用等离子点火技术，通常必须对进入等离子燃烧器中的点火煤粉进行浓缩。因为煤粉浓度会影响点火温度，适当提高煤粉浓度有利于点火。有弧形导板式弧形导板式、百叶窗叶栅式百叶窗叶栅式和撞击分离式撞击分离式。等离

17、子燃烧器的点火示意图，等离子燃烧器的点火示意图，如图6-30所示。 七台河职业学院七台河职业学院冷风蒸汽加热系统使得锅炉冷态条件下直接启动制粉的能力。即在磨煤机入口的与等离子燃烧器相连接的一次风道中加装了一套蒸汽暖风器，采用辅助蒸汽加热一次风，如图6-31所示。暖风器仅用于锅炉启动点火和低负荷稳燃用。故而在磨煤机的入口风道上设置旁路风道来安装暖风器（可将冷态时的磨入口风温加热至满足制粉要求）。暖风器蒸汽汽源取自厂用辅汽联箱，疏水排至地沟。 图6-31 暖风器布置图七台河职业学院七台河职业学院等离子发生器的载体为稳压、洁净、干燥的压缩空气，因此等离子点火系统要消耗一定量的压缩空气。这些压缩空气来

18、自高压离心风机或仪用压缩空气系统。前者风压比较稳定，有利于稳定等离子发生器产生的电弧，使等离子点火系统投入更快。另外，该风机出口风还可以作为等离子点火燃烧器的图像火检探头的冷却风。 七台河职业学院七台河职业学院冷却水系统采用闭式循环系统，由冷却水箱、冷却水泵、换热器及阀门、压力表、管路组成，冷却水泵两台互为备用。主要是通过水冷的方式对形成电弧的等离子发生器的阴极、阳极和绕组进行冷却，否则会被弧柱温度高达500010000K的等离子电弧而烧毁。冷却水采用化学除盐水。七台河职业学院七台河职业学院等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整流电

19、路将三相交流电源变为稳定的直流电源。其由隔离变压器和电源柜两大部分组成。电源柜内主要有由六组大功率晶闸管组成的三相全控整流桥、大功率直流调速器6RA70、直流电抗器、交流接触器、控制PLC等。 七台河职业学院七台河职业学院等离子控制系统由等离子控制柜和触摸屏组成，柜内PLC采用SIEMENS S7-300系列的可编程控制器完成。该CPU模块中的Profibus接口，可简单地与多个点火控制器相连，以通过网络对所有点火装置进行集中控制。由Digtal公司生产的GP触摸面板作为操作界面，为现场操作提供了简洁的操作模式、完整的信息显示。监视系统由图象火检探头、工业电视、四画面分割器组成，主要是对炉膛等离子燃烧情况的监视。七台河职业学院七台河职业学院1.1.煤粉炉的点火系统的主要作用是什么煤粉炉的点火系统的主要作用是什么 ? ?目前常用的点火技术有哪些？目前常用的点火技术有哪些？ 2.2.在在是什么是什么 ? ?3.3.等离子点火系统的组成有哪些？等离子点火系统的组成有哪些？