等離子點(diǎn)火技術(shù)在電站鍋爐中的應(yīng)用

曹志偉CAO Zhi-wei

（山西大唐國(guó)際云岡熱電有限責(zé)任公司，大同 037039）

（Shanxi Datang International Yungang Thermal Power Co.，Ltd.，Datong 037039，China）

1 等離子點(diǎn)火技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)的等離子點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)由推廣期進(jìn)入成熟應(yīng)用期，由于其采用高新技術(shù)，可以直接點(diǎn)燃煤粉，達(dá)到了無(wú)油點(diǎn)火及低負(fù)荷穩(wěn)燃的目的。現(xiàn)等離子點(diǎn)火技術(shù)已成功用于貧煤、煙煤、褐煤等煤種；并適用于各種容量的機(jī)組，燃燒方式涵蓋了直流、旋流燃燒器，制粉系統(tǒng)包括中間倉(cāng)儲(chǔ)式、直吹式等各類型的系統(tǒng)中。

2 等離子點(diǎn)火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

采用等離子點(diǎn)火技術(shù)，可點(diǎn)燃揮發(fā)份較低的（10%）貧煤，全程實(shí)現(xiàn)鍋爐不用助燃用油的冷態(tài)啟動(dòng)，電除塵可同步投入運(yùn)行，達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、高效和安全的效果。

3 等離子點(diǎn)火裝置運(yùn)行的控制與調(diào)節(jié)

在鍋爐具備冷態(tài)啟動(dòng)點(diǎn)火條件：鍋爐上水、投底部加熱、啟吸、送風(fēng)機(jī)、爐膛吹掃完成，一次風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行，投運(yùn)A 磨煤機(jī)等離子一次風(fēng)暖風(fēng)器。

3.1 控制A 磨出口一次風(fēng)溫大于70℃，少開(kāi)或不開(kāi)周界冷卻風(fēng)。

3.2 當(dāng)?shù)入x子發(fā)生器拉弧穩(wěn)定后，根據(jù)爐溫以及所燃煤種的實(shí)際情況，對(duì)電弧的電流及電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在一定程度上將電弧功率控制在90-110KW。

3.3 點(diǎn)火狀態(tài)切換到“等離子”模式，啟A 磨煤機(jī)，調(diào)節(jié)給煤量＞20t/h，調(diào)節(jié)一次風(fēng)速18-22m/s（冷態(tài)）或24-28m/s（熱態(tài)），在這種情況下，等離子燃燒器開(kāi)始燃燒。

3.4 直吹式制粉系統(tǒng)，與煤粉輸送管道相對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)，需要調(diào)平冷態(tài)一次風(fēng)，同時(shí)調(diào)整煤粉分配器。確保煤粉輸送管道內(nèi)風(fēng)速、煤粉濃度、煤粉細(xì)度保持一致。對(duì)其出力和細(xì)度進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最佳狀態(tài)。

3.5 在等離子點(diǎn)火裝置投運(yùn)期間，要調(diào)整風(fēng)量至滿足一次風(fēng)管的最低流量45T/h，同時(shí)對(duì)中速磨煤機(jī)的碾磨壓力進(jìn)行科學(xué)合理地調(diào)整。

3.6 在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于等離子點(diǎn)火裝置來(lái)說(shuō)，通常情況下會(huì)受到最低煤量的影響，在這種情況下，投入到磨煤機(jī)中的燃料量比較大，這時(shí)需要對(duì)鍋爐蒸汽壓力升高的速度進(jìn)行仔細(xì)觀察。

3.7 投入等離子燃燒器后，為了防止可燃物沉積產(chǎn)生爆燃，在這種情況下需要在未投燃燒器的鄰角當(dāng)開(kāi)啟鄰角下二次風(fēng)，將可燃物及時(shí)排出爐膛。

3.8 加強(qiáng)監(jiān)視爐內(nèi)燃燒狀況，實(shí)地觀察爐膛的燃燒情況。在觀察過(guò)程中，如果火焰明亮，燃燒充分，在這種情況下火炬就長(zhǎng)，此時(shí)火焰監(jiān)視器顯示燃燒正常。

3.9 對(duì)等離子燃燒器燃燒進(jìn)行調(diào)整時(shí)，需要遵守以下原則：第一，確保著火穩(wěn)定，降低不完全燃燒造成的損失，同時(shí)提高相應(yīng)的燃盡率。第二，氣膜或周界冷卻風(fēng)隨著爐溫和風(fēng)溫的升高逐漸開(kāi)大，進(jìn)而在一定程度上提高一次風(fēng)速，控制燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)不超溫，燃燒器不結(jié)焦。

3.10 等離子燃燒器投入后，根據(jù)升溫升壓要求及爐膛溫度，投入與等離子燃燒器相鄰上部主燃燒器，合理配風(fēng)組織燃燒。

3.11 機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷后，視燃燒情況及時(shí)將“等離子模式”切換到“常規(guī)模式”狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到最低穩(wěn)燃負(fù)荷，逐步退出等離子助燃。

4 等離子燃燒器運(yùn)行過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 等離子點(diǎn)火燃燒器投運(yùn)初期，對(duì)火焰的燃燒情況、電源功率的波動(dòng)情況等加大觀察的力度，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)對(duì)其作出處理。

4.2 對(duì)于等離子點(diǎn)火燃燒器來(lái)說(shuō)，在投運(yùn)的初期，為了對(duì)升溫進(jìn)行控制，要適當(dāng)開(kāi)大上部二次風(fēng)門，對(duì)煙溫探針的溫度要注意觀察，并做好相應(yīng)的記錄。

4.3 在啟動(dòng)鍋爐過(guò)程中，加強(qiáng)檢查、記錄鍋爐的膨脹情況。

4.4 在“等離子模式”下，當(dāng)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果4 支等離子點(diǎn)火器中的1 支發(fā)生斷弧，在這種情況下，軟光子牌將會(huì)發(fā)出報(bào)警，此時(shí)需要投入斷弧點(diǎn)火器上層的油槍，同時(shí)對(duì)斷弧原因進(jìn)行檢查。

4.5 在“等離子模式”下，當(dāng)磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果4 支等離子點(diǎn)火器中的2 支發(fā)生斷弧，在這種情況下，磨煤機(jī)需要立即停止運(yùn)行，對(duì)斷弧原因進(jìn)行仔細(xì)檢查，查清原因后在點(diǎn)火。

4.6 當(dāng)鍋爐負(fù)荷超過(guò)斷油負(fù)荷并且等離子點(diǎn)火器在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，這時(shí)需要將磨煤機(jī)運(yùn)行方式切換為常規(guī)運(yùn)行方式，進(jìn)而防止等離子點(diǎn)火器斷弧導(dǎo)致磨煤機(jī)跳閘。

5 等離子點(diǎn)火裝置常見(jiàn)故障及排除

5.1 易燒陽(yáng)極原因：載體風(fēng)過(guò)低、拉弧間隙過(guò)少，調(diào)整拉弧間隙及風(fēng)壓至規(guī)定值。

5.2 陰極頭壽命短原因：①冷卻水壓力低、不通暢、溫度高，應(yīng)提高冷卻水壓力至0.5-0.6MPa，清理冷卻水濾網(wǎng)，檢查冷卻水軟管，水箱加水降溫。②拉弧電流設(shè)定過(guò)高，應(yīng)降低拉弧電流為300A。③陰極頭燒損的形狀不好，原因是風(fēng)壓過(guò)高及拉弧間隙設(shè)定不合理造成的，應(yīng)調(diào)整拉弧間隙及風(fēng)壓到最佳值。

5.3 電弧不穩(wěn)易掉弧原因：①陰極頭、陽(yáng)極太臟，清理陰極、陽(yáng)極。②風(fēng)壓及拉弧間隙調(diào)整不當(dāng)，調(diào)整風(fēng)壓及拉弧間隙至最佳值。③陰極頭、陽(yáng)極漏水，更換陰、陽(yáng)極。④電源柜沒(méi)有做自適應(yīng)（優(yōu)化）⑤如果陰極陽(yáng)極都沒(méi)問(wèn)題，風(fēng)壓、拉弧間隙都在最佳值電弧還不穩(wěn)定，就要檢查就地電源線是否有接地的地方。

5.4 啟動(dòng)過(guò)程斷?。赫?dòng)前電壓顯示為24V 左右（間隙電壓），啟動(dòng)后陰極前進(jìn)，當(dāng)與陽(yáng)極接觸后間隙電壓變?yōu)?V，交流合閘，電流逐漸上升至設(shè)定電流后陰極開(kāi)始后退，電壓開(kāi)始上升至250-340V 之間，啟弧成功。故障現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)后電壓無(wú)變化，畫面顯示正在啟動(dòng)，之后發(fā)出斷弧信號(hào)。故障原因：①陰、陽(yáng)極污染，陰陽(yáng)極接觸上了，但不導(dǎo)通。②陰極行程不夠，陰陽(yáng)極接觸不上。處理方法：①抽出陰極，用砂紙磨掉陰極表面污染物及氧化物。②調(diào)整電機(jī)行程，方法是松開(kāi)電機(jī)支架與陽(yáng)極支架之間的固定螺絲，將電機(jī)固定支架向前移動(dòng)，再重新固定即可。

5.5 運(yùn)行中斷?。宏帢O頭隨著運(yùn)行時(shí)間的增加損耗也在增加，直接體現(xiàn)在電壓的變化上，如新?lián)Q陰極頭的點(diǎn)火器投入運(yùn)行初期電壓大概在260V 左右，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，陰極損耗在增加，間隙電壓也就逐漸上升，直至340V 左右就容易斷弧。這個(gè)電壓在運(yùn)行中是可以調(diào)整的，首先進(jìn)入單角畫面，點(diǎn)擊進(jìn)入任務(wù)欄中設(shè)備狀態(tài)，點(diǎn)擊允許調(diào)整按鈕，由綠轉(zhuǎn)紅即可，返回單角顯示畫面，畫面中顯示一前一后兩個(gè)紅色點(diǎn)動(dòng)按鈕，每點(diǎn)擊一下右側(cè)按鈕，陰極即前進(jìn)一步，電壓隨之降低。調(diào)整后退出手動(dòng)狀態(tài)。注意此調(diào)整為適時(shí)調(diào)整，當(dāng)再次重新啟弧后將恢復(fù)到初始狀態(tài)。

6 結(jié)論

由于等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的煤粉燃燼率高，除了能提高鍋爐效率外，還使排煙中的灰濃度降低。另一方面等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的使用在鍋爐點(diǎn)火初期即可將電除塵及脫硫系統(tǒng)同步投入運(yùn)行，使鍋爐在啟動(dòng)初期即嚴(yán)格按照國(guó)家環(huán)保要求控制排放指標(biāo)。

[1]張孝勇，陳學(xué)淵等.等離子點(diǎn)火技術(shù)在煙煤鍋爐上的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，2002，35（12）：15-18.

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