豐城等離子設計方案匯總

1、豐城發(fā)電廠2X660MVWI組等離子點火系統(tǒng)設計方案（第一版）擬稿：校對：審核：批準：煙臺龍源電力技術有限公司2004年2月前言長期以來，火力發(fā)電機組鍋爐的啟停及低負荷穩(wěn)燃消耗大量的燃料油。據2000年電力工業(yè)統(tǒng)計資料匯編數字表明，2000年電力系統(tǒng)燃用燃料油1217.2萬噸。近幾年電力系統(tǒng)采取了一些減少燃油的措施，目前，全國每年電站鍋爐（不包括工業(yè)鍋爐）的點火和穩(wěn)燃用油估計在250萬噸以上，直接費用每年超過60億元人民幣。新建的火力發(fā)電機組在試運期間要經過鍋爐吹管、整定安全閥、汽機沖車、機組并網、電氣試驗、鍋爐洗硅運行、機組帶大負荷運行等許多階段，此期間由于鍋爐無法投磨或無法完全斷油運行，因

2、此要耗費大量的燃油。根據原電力部頒布的試運導則中的規(guī)定，600M愀組試運期間燃油消耗的標準定量為9000噸，燃料費用十分可觀。煙臺龍源電力技術有限公司開發(fā)的等離子無油點火及穩(wěn)燃技術是一項煤粉鍋爐點火及穩(wěn)燃過程中以煤代油的有效措施，對于新建機組，如果在機組試運初期投入等離子點火系統(tǒng)，將可以大大降低試運期間的燃油消耗，產生巨大的經濟效益。大唐公司托克托電廠一期工程為2660MW汽輪發(fā)電機組,由于在1、2號鍋爐上安裝了等離子點火系統(tǒng)，兩臺機組在試運期間的燃油消耗分別只有2800噸和1400噸，大大低于同類型的其它機組，節(jié)油產生的經濟效益十分可觀。江西豐城電廠新建工程為2X660MW汽輪發(fā)電機組，為在

3、該工程應用等離子點火設備，達到同樣的節(jié)油效果，煙臺龍源公司進行了進一步的開發(fā)試驗，并提出了江西豐城電廠新建工程鍋爐等離子點火系統(tǒng)設計方案，供各方討論。1 等離子煤粉點火技術基本原理1.1 等離子煤粉點火機理等離子點火裝置利用直流電流在一定介質氣壓的條件下接觸引弧，并在強磁場控制下獲得穩(wěn)定功率的定向流動空氣等離子體，該等離子體在點火燃燒器中形成T4000K的梯度極大的局部高溫火核，煤粉顆粒通過該等離子體火核時，在千分之一秒內迅速釋放出揮發(fā)物，再造揮發(fā)份，并使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反映是在氣固兩相流中進行，高溫等離子體使混合物發(fā)生了一系列物理化學變化，近而使煤粉的燃燒速度加快，達到點

4、火并加速煤粉燃燒的目的，大大的減少了促使煤粉燃燒所需要的引燃能量。1.2 等離子發(fā)生器工作原理DLZ-200型等離子發(fā)生器為磁穩(wěn)，空氣載體等離子發(fā)生器，它由線圈、陰極、陽極等組成。其中陰極材料采用具有高導電率、高導熱、耐氧化的金屬材料制成。陽極亦由高導電率、高導熱率及抗氧化的金屬材料制成，它們均采用水冷方式冷卻，以承受電弧高溫沖擊。線圈在高溫250。情況下具有抗2000V的直流電壓擊穿能力，電源采用全波整流并具有恒流性能。其工作原理見圖1。在冷卻水及壓縮空氣滿足條件后，首先設定電源（6）的工作輸出電流（300400A）,當陰極（2）在直線電機（5）的推動下，與陽極（1）接觸后，電源（6）按設定

5、的工作電流工作，當輸出電流達到工作電流后，直線電機（5）推動陰極（2）向后移動，當陰極離開陽極的瞬間，電弧建立起來，當陰極達到規(guī)定的放電間距后，在空氣動力和磁場的作用下，裝置產生穩(wěn)定的電弧放電，生成等離子體。等離子體電弧放電腔（8）進水口陽極 （4）可更換陰極頭（3）線圈（5）直線電機 （2）陰極（9）出水口壓縮空氣進口（6）電源圖1:等離子發(fā)生器工作原理圖2機組設備概況豐城電廠新建2X660MWT程，鍋爐為上海鍋爐廠SG2102/25.4-MXXX鍋爐,本鍋爐為超臨界參數變壓運行直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構口型爐。2.1鍋爐容量和主要參數：鍋爐

6、主要參數:名稱單位BMCRBRL主蒸汽流量t/h21022001.7土烝汽溫度oC571571上烝汽壓力MPa(g)25.425.31再熱器進口壓力MPa(g)4.634.37再熱器進口溫度oC322316再熱器出口壓力MPa(g)4.434.19再熱器出口溫度oC569569再熱烝汽流里t/h1760.91673給水溫度oC2832802.2鍋爐熱力特性（B-MCR工況）:干煙氣熱損失Lg4.66%氫燃燒生成水熱損失LH0.20%燃料中水份引起的熱損失Lmf0.06%空氣中水份熱損失LmA0.09%未燃盡碳熱損失Luc0.74%輻射及對流熱損失LR0.18%未計入熱損失Lua0.3%計算熱效

7、率（按ASMEPTC4.M算）計算熱效率（按低位發(fā)熱量）93.77%制造廠裕量Lmm0.35%保證熱效率（按設計煤種低位發(fā)熱量）BMCR：況BRLX況燃料消耗量爐膛容積熱負荷爐膛斷面熱負荷燃燒器區(qū)域壁面熱負荷空氣預熱器進風溫度空氣預熱器出口熱風溫度：一次風溫度二次風溫度省煤器出口過?？諝庀禂礱不低于93.42 %不低于93.5%267.40t/h85.6kW/m34.823MW/m1.79MW/rn20 c332 c338 c1.21.2134 c128.3 C爐膛出口過?？諝庀禂礱空氣預熱器出口煙氣修正前溫度空氣預熱器出口煙氣修正后溫度2.3煤種項目單位設計煤校核煤1校核煤2校核煤3淮南豐城

8、煤黃陵平頂山工業(yè)分析收到基低位發(fā)熱值Qet.arkJ/kg22410186002491021000收到基全水份M%6.8011.6.166.50收到基灰份Aar%25.3130.0018.6129.00干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%34.6022.8438.5930.50空氣干燥基水份Md%0.571.600.70元素分析收到基碳Car%55.1847.5362.9854.99收到基氫Hr%4.093.054.092.87收到基氧Q%6.505.622.44.95收到基氮Nar%1.321.181.011.191收到基全硫S.ar%0.801.620.980.50可磨性系數HGI-63.07860

9、.584.0沖刷磨損指數Ke-爐內氣氛-灰變形溫度DTC1220150012201220灰軟化溫度STC1450150012601450灰熔化溫度FTC1450150013001450油種：0號輕柴油運動粘度（20 C時） 實際膠質酸度硫含量水份機械雜質凝固點閉口閃點低位發(fā)熱值Qet.ar2.5燃燒系統(tǒng)3.0 8.0 厘沱（cst ）70mg/100ml10 mgKOH/100ml0C不低于65 c42000 kJ/kg煤灰成分:項目單位設計煤校核煤1校核煤2校核煤3SiO2%51.2354.9053.6451.09:Al2Q%33.9832.1217.1231.67Fe。%5.197.095

10、.083.80灰CaO%1.4510.646.634.95分TQ%1.560.40.481.18析K2O%0.931.291.331.71Na2O%0.691.100.44660MM輪發(fā)電機組，機組在試運期間要經過鍋爐吹管、整定安全閥、汽機沖車、機組并網、電氣試驗、鍋爐洗硅運行、機組帶大負荷運行等許多階段，此期間由于鍋爐無法投磨或無法完全斷油運行，因此要耗費大量的燃油。根據電力部最新頒布的試運導則中的規(guī)定,600MW機組試運期間燃油消耗的標準定量為9000噸。如果在機組試運初期投入等離子煤粉點火系統(tǒng)，將可以使整個試運期間的燃油消耗控制在2000噸以內，產生巨大的經濟效益。江西豐城電廠一臺機組按

11、常規(guī)方法試運所需燃油耗費計算：燃油消耗：9000噸燃油價格：0.3萬元/噸燃油耗費：0.3X9000=2700（萬元）機組改裝等離子無油點火裝置進行試運所需費用計算：a.燃油耗費:燃油消耗：2000噸燃油價格：0.3萬元/噸燃油耗費：0.3X2000=600（萬元）b.原煤耗費：燃油的低位發(fā)熱量為4.18X04kj/kg,設計煤種低位發(fā)熱量為23348kj/kg,原煤價格為80元/噸，節(jié)約燃油數量為7000噸，則按發(fā)熱量相等的原則所需的原煤費用為：一一44.18107000父80=100.26萬兀23348c.耗電費用設計煤種發(fā)熱量：23348kj/kg4181047000原煤消耗：81070

12、00=12532噸23348制粉單耗：20kwh/t；等離子燃燒器耗電：20kwh/t；廠用電價格為0.16元/kwh耗電費用：12532X20+20）0.16=8.0萬元d.改造費用（估算值）：600萬元經過以上計算可知，在試運期間投用等離子無油點火裝置單臺爐即可為電廠節(jié)約投資：2700-600-100.26-8.0-600=1391.74萬元5.2間接經濟效益按照常規(guī)的試運方法，機組在試運期間要長期低負荷運行，此期間鍋爐純燒油或油煤混燒，為避免未燃盡的油滴粘污電極，鍋爐電除塵器無法正常投入，大量煙塵直接排放到大氣中，給環(huán)境帶來嚴重的污染，同時煙氣中的粉塵會對鍋爐引風機葉片造成磨損，這些均給

13、電廠帶來間接的經濟損失。在機組試運期間投入等離子煤粉點火系統(tǒng)，電除塵器可以在鍋爐啟動及低負荷期間正常投入，大大減少粉塵的排放，避免了環(huán)境污染，給電廠帶來顯著的社會效益和經濟效益。6工程進度：為保證等離子點火一次成功，初步確定等離子點火系統(tǒng)改造工程進度如下：1、 200年月日前完成所有系統(tǒng)的設計工作，并于月日召開首次設計聯(lián)絡會，具體確定設計方案；2、 200年月日前完成所有系統(tǒng)的設計工作，并于月日召開第二次設計聯(lián)絡會，確定工程具體實施方案；3、 200年月日前完成試驗件在煙臺龍源公司試驗臺熱臺試驗；4、 200年月日前煙臺龍源公司完成設備生產工作；5、 200年月日前等離子設備到達施工現場；6、

14、 200 年 月日前完成等離子系統(tǒng)的安裝施工;7、200年月至月完成所有等離子設備調試工作并投入運行（具體時間待定）7設備范圍：（一臺爐）序號設備名稱規(guī)格與型號數量備注1等離子點火發(fā)生器DLZ2004套2等離子點火燃燒器4臺3圖像監(jiān)視系統(tǒng)LY20001套4路/套4等離子控制系統(tǒng)1套5等離子電源柜4臺6等離子隔離變壓器4臺7風粉在線檢測系統(tǒng)1套4路/套8制粉管路暖風系統(tǒng)1套9冷卻水系統(tǒng)1套水泵和水泵控制柜10壓縮空氣系統(tǒng)1套空壓機、儲氣罐。電廠后容量可以不上煙臺龍源電力技術有限公司2004年2月25日附圖一等離子發(fā)生器外形圖圖3-3等離子發(fā)生器外形尺寸圖盤編號/型號34回路編號/一次線方案號配合

15、二次線方案號主母線THY-3*2(60*10)次線方案1_JRL,1-5.J_tJL,_JLJ_4小151*iJdc%TJ卜fT*中性線TMY-60*10主要電器元件斷路器MT20N/3P2000AMT06N/3P630AMT06N/3P630AMT06N/3P630AMT06N/3P630ANS80H-MA63ANS80H-MA63ANS100N-MA100ANS100N-MA100A交流接觸器LC1-D50LC1-D50LC1-D80LC1-D80熱繼電器LR2-D3359CLR2-D3359CLR2-D3361CLR2-D3361C電流互感器SDH-42000/5SDH-1600/5SD

16、H-1600/5SDH-1600/5SDH-1600/5SDH-0275/5SDH-0275/5SDH-02100/5SDH-02100/5電流表6L2-A2000/56L2-A600/56L2-A600/56L2-A600/56L2-A600/599T1-A75/599T1-A75/599T1-A100/599T1-A100/5電壓表6L2-V0-450V回路編號1A1B2A2B3A3B3C3D占用高度模數640640640640320320320320用電設備或供電回路設備負荷1000KVA200KVA200KVA200KVA200KVA11KW11KW22KW22KW設備名稱電源進線1#

17、點火器2#點火器3#點火器4#點火器1#火檢風機2#火檢風機1舲卻水泵2舲卻水泵圖3-5等離子電氣系統(tǒng)圖附圖三壓縮空氣和火檢風機系統(tǒng)圖1-1/2球閥45x1-1/2I?。呵箝e力控制螭獰【45X3儀表組件45乂一國力控制1/2球南45X3儀表組件51X351壓力壓力表3#2#爐25X壓力壓力表壓力控745X32001#51X351X?51X3159X4壓力控獰351X351x1球H25x2T11F1球閥DLZ-20LZ二201球閥-25X21球閥25X2JI1TI儀表組件I1TI儀表組件注：1、該圖僅示意出火檢冷卻風及壓縮空氣系統(tǒng)構成，不代表其真實走向。來自廠用壓縮空氣豐城電廠新建660MWS組等離子點火系統(tǒng)REV.設計火檢冷卻風及壓縮空氣系統(tǒng)總圖文件號校核審核學煙臺龍源電力技