鍋爐點(diǎn)火及燃燒調(diào)整教材課件

劉偉

2012.08.16鍋爐等離子點(diǎn)火及燃燒調(diào)整

主要內(nèi)容一.等離子點(diǎn)火的基本原理三.磨煤機(jī)與等離子點(diǎn)火之間的關(guān)聯(lián)及需要把握的技術(shù)參數(shù)四.鍋爐燃燒調(diào)整四.鍋爐蒸汽參數(shù)控制五.結(jié)語

1、等離子體

2、等離子發(fā)生器

3、等離子燃燒器點(diǎn)火原理點(diǎn)火機(jī)理1等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風(fēng)等離子發(fā)生器利用直流電流（300A,300V）在介質(zhì)氣壓（0.01～0.03MPa）的條件下接觸引弧，并在強(qiáng)磁場(chǎng)控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體；等離子體被定義為除固、液、氣三態(tài)之外的第四態(tài)物質(zhì)存在形式，內(nèi)含有大量化學(xué)活性的粒子，形成溫度T＞5000K的，溫度梯度極大的局部高溫區(qū)。二次風(fēng)一次風(fēng)

3、等離子燃燒器點(diǎn)火原理點(diǎn)火機(jī)理2等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風(fēng)二次風(fēng)一次風(fēng)煤粉通過溫度高達(dá)4000℃、含有大量化學(xué)活性粒子的等離子體火核時(shí)，迅速破裂、氣化，并可再造揮發(fā)分，以其較低的點(diǎn)火功率穩(wěn)定地將煤粉直接點(diǎn)燃。

3、等離子燃燒器點(diǎn)火原理點(diǎn)火機(jī)理3等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風(fēng)二次風(fēng)一次風(fēng)一級(jí)煤粉火焰二級(jí)煤粉火焰三級(jí)煤粉火焰

2.3等離子燃燒器點(diǎn)火原理點(diǎn)火機(jī)理3等離子發(fā)生器等離子燃燒器二次風(fēng)二次風(fēng)一次風(fēng)等離子燃燒器采用分級(jí)點(diǎn)火技術(shù)，出力可達(dá)12T/h；后級(jí)的煤粉對(duì)前級(jí)燃燒筒壁其冷卻作用，保證燃燒器壁不超溫、結(jié)渣，同時(shí)，燃燒器壁上裝有可更換熱電偶，在集控室內(nèi)可實(shí)時(shí)監(jiān)視壁溫

4、等離子點(diǎn)火的系統(tǒng)構(gòu)成

System

系統(tǒng)一次風(fēng)速檢測(cè)冷卻水泵檢測(cè)直流電源柜觸摸屏PLC至DCSPROFIBUS通訊燃燒器溫度鍋爐和制粉系統(tǒng)保護(hù)信號(hào)控制部分System

系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)來自水箱回水箱等離子發(fā)生器就地壓力表差壓開關(guān)System

系統(tǒng)高壓風(fēng)系統(tǒng)高壓風(fēng)機(jī)等離子發(fā)生器就地壓力表差壓開關(guān)

5、不發(fā)生爐膛爆破、二次燃燒

各項(xiàng)參數(shù)的有效控制是提高燃燒效率不發(fā)生爐膛爆破、二次燃燒的關(guān)鍵煤質(zhì)點(diǎn)火功率煤粉濃度煤粉細(xì)度一次風(fēng)速度一次風(fēng)溫度濕度各項(xiàng)參數(shù)的影響1.揮發(fā)分為36.1%的煤粉在兩種煤粉細(xì)度下濃度與層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系

利用冷熱態(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件各項(xiàng)參數(shù)的影響2.揮發(fā)分為16.9%的煤粉在兩種細(xì)度下濃度與火焰

傳播速度的關(guān)系利用冷熱態(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件

各項(xiàng)參數(shù)的影響3.揮發(fā)分為36.1%、29.2%、16.9%三種細(xì)煤粉的濃度與火焰禪波速度的關(guān)系利用冷熱態(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件各項(xiàng)參數(shù)的影響4.揮發(fā)分為36.1%的粗煤粉中加入2%甲烷時(shí)對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?/p>

利用冷熱態(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件各項(xiàng)參數(shù)的影響5.揮發(fā)份為36.6%的粗煤粉中加入一部份細(xì)煤粉時(shí)對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懤美錈釕B(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件各項(xiàng)參數(shù)的影響6.揮發(fā)份為16.3%的細(xì)煤粉中加入35％的巖石粉時(shí)對(duì)火焰?zhèn)鞑サ捻懤美錈釕B(tài)試驗(yàn)裝置掌握煤粉的著火特性與直接點(diǎn)燃煤粉的基本條件6、改造后燃燒器結(jié)構(gòu)7、等離子點(diǎn)火燃燒器的布置等離子燃燒器兼主燃燒器一般安裝在下數(shù)第一層或第二層。單獨(dú)設(shè)立等離子燃燒器一般安裝在下二次風(fēng)道內(nèi)。7、等離子點(diǎn)火燃燒器的布置等離子燃燒器的數(shù)量十萬千瓦等級(jí)及以下機(jī)組鍋爐一般安裝對(duì)角兩臺(tái),最多三臺(tái)；二十萬千瓦等級(jí)及以上機(jī)組鍋爐根據(jù)爐型不同，一臺(tái)磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的煤粉管道及燃燒器，四角切圓鍋爐一般安裝4臺(tái)，墻式燃燒鍋爐根據(jù)磨煤機(jī)情況不同安裝4～6臺(tái)；7、等離子點(diǎn)火燃燒器的布置切圓燃燒鍋爐等離子燃燒器兼主燃燒器：系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、燃燒器出力與主燃燒器基本相同，目前，多采用該方式。典型工程直吹式制粉系統(tǒng)托克托電廠1#、2#（600MW）；盤山電廠4#（600MW）；元寶山電廠3#（600MW）；豐城電廠1#～4#（300MW）；華能平?jīng)鲭姀S（300MW）；云南宣威電廠9#、10#（300MW）；廣東恒運(yùn)電廠（200MW）中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)大同第二發(fā)電廠1#～6#（200MW）；江蘇徐州電廠7#（200MW）；包頭二電廠1#（100MW）；煤粉分離器一次風(fēng)管道等離子燃燒器二次風(fēng)箱8、煤粉來源-熱風(fēng)來源中間倉儲(chǔ)式系統(tǒng)--本爐余粉\鄰爐來粉直吹式系統(tǒng)—本爐制粉,關(guān)鍵是解決熱風(fēng)來源煤粉來源-熱風(fēng)來源---

加熱器的系統(tǒng)布置

加熱器布置在進(jìn)磨風(fēng)道上加熱器布置在冷風(fēng)道上風(fēng)道上優(yōu)點(diǎn)：正常運(yùn)行中阻力較小、維護(hù)容易。缺點(diǎn)：對(duì)小油槍加熱的方式系統(tǒng)復(fù)雜、耗能較高煤粉來源-熱風(fēng)來源---

蒸汽加熱器優(yōu)點(diǎn)：徹底不用油；系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，維護(hù)量較小。缺點(diǎn)：全廠全停時(shí)沒有汽源；加熱溫度有限，燃煤水分較高時(shí)滿足不了啟動(dòng)的要求；布置在總風(fēng)道時(shí)正常運(yùn)行中阻力煤粉來源-熱風(fēng)來源---

小油槍加熱器關(guān)鍵：燃燒效率；滅火保護(hù)；油管路清潔。優(yōu)點(diǎn)：全廠全停時(shí)可以冷爐啟動(dòng)；能滿足高水分煤種啟動(dòng)的要求；布置在總風(fēng)道是正常運(yùn)行中阻力小。缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)過程要用少量的燃油；系統(tǒng)相對(duì)較復(fù)雜，維護(hù)量稍大。滿足啟動(dòng)曲線的要求－

中速磨影響磨煤機(jī)最低出力的關(guān)鍵磨煤機(jī)振動(dòng)。風(fēng)環(huán)風(fēng)速過低導(dǎo)致壓磨。碾磨出力通風(fēng)出力干燥出力分離出力滿足啟動(dòng)曲線的要求－

影響磨煤機(jī)出力的因素滿足啟動(dòng)曲線的要求：

降低中速磨煤機(jī)出力的措施

降低碾磨出力：轉(zhuǎn)速、滾壓和線型－熱控配合；

干燥出力：不可調(diào)整；

分離出力：關(guān)小折向擋板－增大循環(huán)倍率－運(yùn)行中恢復(fù)；

降低通風(fēng)出力：防止堵管，防止壓磨。9、采取措施防止再熱器超溫適當(dāng)加大上部燃燒器投入二次風(fēng)量爐膛出口煙溫維持在430－470℃，低于RH干燒溫度538℃

等離子投入能滿足汽機(jī)高壓缸啟動(dòng)方式的要求9、防止投入功率的節(jié)躍擴(kuò)大等離子燃燒器的出力范圍，使其既能適應(yīng)低負(fù)荷的要求，又能適應(yīng)最大出力的要求。第一臺(tái)磨煤機(jī)達(dá)到最大負(fù)荷后再投入第二臺(tái)磨煤機(jī),并及時(shí)將第一臺(tái)磨煤機(jī)出力降低。10、等離子點(diǎn)火與防爆煤種濃度下限μmin(kg/m3)濃度上限μmarckg/m3易爆濃度μikg/m3最大瀑炸壓力PmaxMPa最低含氧量Q2min%煙煤0.32～0.473～41.2～20.13～0.1719褐煤0.2～0.255～61.7～20.31～0.3318

有爆炸危險(xiǎn)的煤粉濃度和氧量11、有效地監(jiān)控和保護(hù)-等離子點(diǎn)火裝置與DCS、FSSS的接口設(shè)計(jì)A)

在DCS設(shè)計(jì)磨煤機(jī)“正常運(yùn)行模式”與“等離子運(yùn)行模式”，并可切換；B)

“正常運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)磨煤機(jī)維持原有的FSSS邏輯；C)

“等離子運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，按等離子運(yùn)行設(shè)置保護(hù)；D）等離子的控制可進(jìn)入DCS也可獨(dú)立設(shè)置控制盤。等離子點(diǎn)火需要把握的技術(shù)參數(shù)1）等離子電流：280~300A；2）載體工質(zhì)氣壓：5KPa~15KPa;3）冷卻水壓力：0.4~0.8MPa；4）煤粉濃度：0.2~0.5kg/kg；風(fēng)速≥18m/s;5）等離子出力：7~19.7t/h；（考慮煤粉細(xì)度建議分離器擋板開度為30~40%）6）等離子所在燃燒器壁溫控制在400度以下：壁溫大于350度，且溫升率大于20度每分鐘，建議調(diào)燃燒；壁溫大于550度