交流等离子无油点火装置在200MW机组的应用.pdf
《交流等离子无油点火装置在200MW机组的应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交流等离子无油点火装置在200MW机组的应用.pdf(6页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 328 交流等离子无油点火装置 在 200MW 机组的应用 周 渊 1 黄 魁1 王 璐2 闫高程2 (1 海勃湾发电厂 内蒙乌海;2 北京光耀环境工程有限公司 北京) 【摘 要】本文介绍了一种交流等离子无油点火装置,重点阐述了该装置的引弧原理和燃烧器设计原理,并 结合在海勃湾发电厂#4 机组(200MW)的应用情况,从煤粉浓度和一次风速以及锅炉冷态启动升温升压速率及煤粉燃 烬率等方面,分析了该技术的实际应用情况,总结了相关操作原则,为同类型机组应用该技术积累了经验。 【关键词】交流等离子 无油点火 管状等离子弧 电站锅炉
2、 1 前言 我国的能源结构中石油资源短缺,每年大量依靠进口。每年电站锅炉(不包括其它工业锅炉) 点火、稳燃和新机组调试用油,约在 300 万吨左右 1 ,耗资近百亿元,属我国用油大户。因此,开 发新技术,减少电厂燃油耗量,降低发电成本是广大电力科技工作者长期研究的课题。 交流等离子点火装置是一种可以用于电站锅炉冷态无油启动和低负荷稳燃的新型节能技术,与 其它类型的等离子点火装置有着不同的引弧原理和应用特性,体现出了一定的特点和优势。 2 交流等离子发生器的引弧原理 交流等离子点火技术的原理是将载体风通过等离子发生器加热到温度可达到 600010000 2 、的超高温等离子弧,进而引燃煤粉,实现
3、无油启动。其核心设备是交流等离子发生器,该发生器 采用了一种不同于其它等离子点火技术的引弧原理,如图 1 所示。 等离子弧前电极电弧室后电极 冷却水来 冷却水来 冷却水回 载体风来 载体风来 冷却水回 图 1 交流等离子发生器引弧原理示意图 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 329 交流等离子发生器的引弧原理表述如下: 1)通过一个高频引弧装置,在间距为 1mm 的前后电极间加载一个有效值达到了 20000V 窄波电 压,成功击穿两个电极之间的空间间距,在建立起引弧电弧;与此同时,加在前后电极间的工作主 电压(380V)在此引弧电弧的引导下建立起工作电弧;
4、值得一提的是此窄波电压的的输出频率达到 了 2000HZ,当交流电过零时,可迅速再次引弧,避免了电弧的“眨眼”现象,提高了等离子弧的稳 定性和连续性。 2)载体风压缩空气通过 6 个0.8mm 的圆孔切向高速进入电弧室,发生强烈的旋转,形成中心 压力低、外围压力高的动力场;同时在电极放电所产生的热量的作用下,载体风压缩空气发生电离, 形成管状等离子弧,吹出发生器外,如图 1 所示; 本引弧原理与其它等离子点火装置的主要区别在于通以旋转气流时,由于离心力的作用,气流 的旋转造成了指向通道中心的径向压力梯度,由此同时引起密度梯度,弧柱中间的密度大大低于周 围的密度,在压力梯度的作用下弧柱有处于低压
5、区的趋势,这就是所谓的箍缩效应 3 。由于箍缩效 应的作用密度较大的冷气流包围于弧柱的周围,使弧柱位于通道的中心,降低了电极表面的温度, 延长了使用寿命。实际使用时通常在在管道上开切向的孔,通过管子的切线方向送入气流时,气流 在管道中形成旋涡。这是种十分有效的稳定电弧的措施。 3 交流等离子燃烧器的设计 图 2 交流等离子点火燃烧器原理示意图 燃烧器是等离子点火系统中的一个关键部件。燃烧器中的温度通常达到几千度,已经超过了煤 灰的熔点,因此,燃烧器不仅要耐高温、耐磨,还要做防结焦处理。为了达到燃烧器的设计要求, 目前国内外的实际应用中都采取材料和结构并重的措施。除了选择耐高温、耐磨的材料以外,
6、还设 计了在燃烧器壁内形成风膜冷却的燃烧器结构。另外,为了使煤粉在燃烧器内充分燃烧,通常燃烧 器都设计为分级燃烧的方式 4,如图 2 所示。 燃烧器一级筒的筒长,是进行燃烧器设计的一个重要环节。合理的一级长度必须能够保证被等 离子高温射点燃的煤粉流有充分的燃烧时间,如果一级燃烧器的长度不够,则一级燃烧器内的煤粉 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 330 在煤粉着火燃烧的初始阶段就混入二级燃烧器内的煤粉气流,这样比较低的一级燃烧器出口温度必 然影响其他煤粉的燃烧。但是如果燃烧器的一级筒的长度过长,对于挥发分含量高、发热量高的煤 粉,则煤粉在一级筒内完全燃烧会
7、导致一级筒壁而温度过高,超过金属耐热温度,甚至出现结渣现 象。因此,燃烧器的一级筒长度也不能过长 5。 4 交流等离子点火装置在海电#4 炉的应用研究 2010 年 1 月 26 日,本交流等离子点火装置内蒙古蒙华海勃湾发电有限责任公司#4 炉进行了冷 态点火启动,该锅炉生产厂家为哈尔滨锅炉厂 HG670/13.7YM11 型超高压、一次中间再热、自然 循环、固态排渣煤粉炉,单炉膛、平衡通风、微负压燃烧,锅炉呈“”型布置。本炉采用钢球磨 煤机中间储仓式制粉系统,乏气送粉。16 只煤粉燃烧器,分四层布置在炉膛四角。燃烧器为单切圆, 切圆直经949mm。每台炉装八只气动点火油枪分两层布置在炉膛四角
8、。 本次启动燃煤特性见表 1 所示,等离子点火装置参数见表 2 所示。 表 1 应用煤种特性 项目名称 符号 单位 设计值 项目名称 符号 单位 设计值 收到基水分 Mar % 6.74 收到基挥发分 Var % 30 收到基灰分 Aar % 26.24 收到基低位发热量 Qnet.ar MJ/kg 20.055 收到基碳 Car % 51.95 哈氏可磨性系数 HGI - 70 收到基氢 Har % 3.14 灰渣初始变形温度 DT 1500 收到基氧 Oar % 6.38 灰渣软化温度 ST 1500 收到基氮 Nar % 0.89 灰流动温度 FT 1500 收到基硫 Sar % 0.7
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交流 等离子 点火装置 200 MW 机组 应用
链接地址:https://www.31doc.com/p-3332050.html