等离子点火的基本原理

锅炉｜电厂锅炉应用等离子点火的技术电力百科第 67 期：点火系统1. 等离子点火系统及原理1.等离子点火系统及原理1.1 等离子点火系统在等离子点火系统当中，主要由等离子发生器、直流电源、点火燃烧器、控制系统等部分组成。

其中，等离子发生器能够对50kW~150kW电功率的空气等离子体进行产生，直流电源能够将三相380V的交流电源整合成直流电源，向发生器供电。

点火燃烧器配合等离子发生器使用，对煤粉进行点燃。

控制系统采用了数据总线、通信接口、CRT、PLC等部分构成，能够实现全数字化自动控制。

系统具有50kW~150kW的输出功率，且连续可调。

压缩空气压力在0.12MPa~0.4MPa，流量在150m3/h以上，且能够保持洁净无油。

冷却水压力在0.3MPa以上，流量在10t/h 以上，t在40℃以下。

1.2 等离子点火原理在等离子点火装置当中，对直流电源进行利用，基于相应的介质气压条件接触引弧，在强磁场控制下，对稳定功率定向流动空气等离子体进行获取，采用磁压缩、机械等方法，向需要点火的位置送入等离子体射流，在点火燃烧器当中，能够达到4000K以上具有极大梯度的局部高温火核，当等离子火核与煤粉颗粒相接触，煤粉颗粒会对挥发物进行迅速释放，劈裂粉碎再造挥发充分，从而被快速点燃。

在等离子发生器当中，采用了阳极、阴极、线圈等部分，在发火原理上，基于相应的输出电流条件，中心阴极和阳极进行接触，系统达到短路的状态，阴极和阳极缓慢分开的过程中，会有电弧产生，在线圈磁场的作用下，将电弧拉出喷管外部。

在电弧的作用下，压缩空气受到电离，产生高温等离子体，从而使煤粉产生了被点燃的可能性。

在设计过程中，采用进退执行机构控制点火装置的阴极，同时控制电弧电功率。

此外，还利用相同的计算机控制系统，监视冷却水、冷却风等。

2. 等离子点火技术的实际应用2.1 技术改造在电厂锅炉对等离子点火技术的应用中，对老机进行技术改造是一项重要的内容。

等离子点火器工作原理
等离子点火器是一种常用于点燃燃料的装置，它利用高压电场产生的等离子体来点燃燃料混合物。

其工作原理主要包括等离子体产生、传输和点火三个步骤。

首先，等离子点火器通过高压放电产生等离子体。

当高压电场加在两个电极之间时，电场强度超过气体击穿电压，气体中的自由电子被加速，与气体原子或分子碰撞，将其电离形成等离子体。

这种等离子体具有高能量和高温度，可以用来点燃燃料混合物。

其次，等离子体被传输到燃料混合物中。

等离子体产生后，需要将其传输到燃料混合物中，以点燃燃料。

传输等离子体的方法通常有两种，一种是通过电极直接将等离子体引入燃料混合物中，另一种是利用等离子体的电磁辐射来点燃燃料。

最后，等离子体点燃燃料混合物。

一旦等离子体传输到燃料混合物中，它会引发燃料的燃烧反应。

燃料混合物中的燃料和氧气在高温和高能量的作用下发生燃烧，释放出大量的热能和光能。

这样就完成了等离子点火器的工作，燃料开始燃烧，驱动发动机或其他设备运转。

总的来说，等离子点火器是一种利用高压电场产生等离子体来点燃燃料混合物的装置。

它通过产生、传输和点火三个步骤来完成点火过程。

等离子点火器在内燃机、火花塞点火系统等领域有着广泛的应用，是现代化工、交通运输等领域不可或缺的关键设备。

等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析随着人们对环保和能源效率要求的不断提高，电站煤粉锅炉作为传统的燃煤锅炉，在运行过程中存在着许多问题，如烟气排放量大、煤粉燃烧不充分、燃烧效率低等。

传统的火焰点火方式往往会产生较多的氮氧化物和硫氧化物等有害气体，对环境产生危害。

为了提高燃烧效率，减少排放，降低对环境的影响，燃煤电厂需要采用先进的点火技术，其中等离子点火技术就是一种比较有效的选择。

一、等离子点火技术原理等离子点火技术是利用放电等离子体的高温、高压、高速等特性，在燃气燃烧时可以加速燃料和空气的混合，增强点火效率和火焰传播速度，从而提高燃烧效率，减少有害气体排放。

具体来说，等离子点火技术是通过产生等离子体，使其释放出的高能量电子碰撞气体分子，从而在燃气混合物中极大地增加了游离电子和活性分子的浓度，加速了化学反应，提高了燃气的燃烧速度和燃烧效率。

1.提高燃烧效率传统的煤粉锅炉容易产生煤粉堆积和煤粉不完全燃烧的问题，导致燃烧效率低下，同时排放出大量的烟尘和有害气体。

而采用等离子点火技术可以在点火时直接对煤粉及煤气进行充分混合，使得煤粉在燃烧时更加均匀，燃烧速度更快，燃烧效率得到提高，减少了煤粉堆积和不完全燃烧的问题，从而降低了烟尘和有害气体的排放。

2.改善煤粉点火情况煤粉锅炉点火时往往会遇到煤粉的点火率低、点火时间长的问题，甚至会发生点火失败的情况。

采用等离子点火技术可以在点火时产生高能电子，促进煤粉的点火和燃烧，加速火焰传播速度，改善了煤粉点火的情况。

等离子点火技术可以使火焰形成更加稳定，降低了煤粉锅炉运行中的不稳定因素，保证了锅炉的安全稳定运行。

3.减少对环境的影响采用等离子点火技术可以使燃烧效率得到提高，减少了煤粉锅炉的燃料消耗，同时降低了烟尘、二氧化硫和氮氧化物等有害气体的排放量，保护了环境和人民的健康。

特别是近年来国家对燃煤电厂的环保要求不断提高，采用等离子点火技术可以帮助燃煤电厂更好地满足环保标准，减少对环境的污染。

等离子点火器火焰温度等离子点火器是一种常用的点火设备，它利用高压电场产生的等离子体进行火焰点燃。

而火焰的温度则是等离子点火器的一个重要性能指标。

本文将介绍等离子点火器火焰温度的相关知识，帮助读者更好地了解这一设备的工作原理和应用特点。

一、等离子点火器的工作原理等离子点火器是通过产生高压电场，使空气分子发生电离，形成等离子体，从而实现火焰点燃的。

在等离子体形成的过程中，电子和正离子高速运动，产生了大量的能量。

这些能量转化为热能，使火焰温度升高。

二、等离子点火器火焰的特点1. 高温：等离子点火器产生的火焰温度通常可以达到上千摄氏度，甚至更高。

这种高温火焰可以在极短的时间内点燃燃料，提高点火效率。

2. 稳定：等离子点火器的火焰稳定性较好，不易受外界环境的影响。

即使在风力较大的情况下，火焰也能保持稳定。

3. 易于控制：等离子点火器的火焰温度可以通过调节电场强度和频率来控制。

这使得等离子点火器在不同的应用场景下，可以灵活地适应不同的需求。

三、等离子点火器火焰温度的影响因素等离子点火器火焰温度受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 电场强度：电场强度越大，电子和正离子的能量越高，火焰温度也越高。

2. 电场频率：电场频率的变化会影响等离子体的形成和运动速度，从而影响火焰温度。

3. 燃料类型：不同的燃料有不同的燃烧特性，对火焰温度有一定的影响。

4. 氧气含量：氧气是燃料燃烧的必要条件，氧气含量越高，火焰温度也越高。

5. 点火距离：点火距离越近，火焰温度越高。

四、等离子点火器的应用领域等离子点火器在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域：1. 燃气燃烧器：等离子点火器可以用于燃气燃烧器的点火，提高点火效率和稳定性。

2. 内燃机：等离子点火器可以用于内燃机的点火系统，提高燃烧效率和动力输出。

3. 工业加热：等离子点火器可以用于工业加热设备，提高加热效率和温度控制精度。

4. 焊接和切割：等离子点火器可以用于焊接和切割工艺中的火焰点燃，提高工艺效率和质量。

等离子点火与微油点火的应用一、等离子点火与微油点火的工作原理1、等离子的点火原理是：利用直流电流在等离子载体空气中接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T＞5000K的，温度梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。

由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级和成分发生变化，有助于加速煤粉的燃烧，大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。

这样就可以用很低的能量点燃部分煤粉。

然后，以内燃，逐级放大的方式，将整个燃烧器点燃，实现用等离子弧直接点火的目的。

2、气化微油点火燃烧器的工作原理是：先利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热，扩容，后期加热，在极短的时间内完成油滴的蒸发气化，使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。

气化燃烧后的火焰刚性极强、其传播速度极快超过声速、火焰呈完全透明状（根部为蓝色，中间及尾部为透明白色），火焰中心温度高达1500～2000℃。

微油气化油枪燃烧形成的高温火焰，使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。

满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

二、等离子点火与微油点火的系统组成1、等离子点火系统主要有：等离子体点火燃烧器、等离子体发生器、等离子体电源及控制系统、冷炉制粉系统、风粉在线检测系统、压缩空气系统、循环冷却水系统以及火焰检测等系统构成。

等离子燃烧器改造一般布置在下层原主燃烧器位置，将该下层燃烧器一部或全部改造为等离子燃烧器，600MW以下的锅炉，一般每台炉设2～6台等离子燃烧器，800MW以上锅炉一般设8台等离子燃烧器。

等离子燃气的原理
等离子燃气是一种利用等离子体的能量来产生火焰的技术。

其原理如下：
1. 燃气供应：等离子燃气通常使用天然气或液化石油气作为燃料，通过管道供应到燃气燃烧器。

2. 气体混合：燃气燃烧器将燃气与空气混合，以产生可燃的气体混合物。

3. 放电：在燃气混合物中施加高频电压，这将使燃气离子化并形成等离子体。

高频电场也通过活化空气，使空气中的分子离解成氧离子和氮离子。

4. 燃烧：等离子体中的高能离子与气体混合物发生碰撞，使气体混合物加热并产生火焰。

此外，氧离子和氮离子的存在也促进了火焰的燃烧过程。

5. 火焰控制：通过调节燃气与空气的混合比例、等离子体的强度和温度，以及高频电场的频率和功率等参数，可以控制火焰的大小、形状和温度。

等离子燃气具有燃烧效率高、热效益优、污染物排放少、火焰稳定等优点，可广泛应用于煤气灶、发动机、工业炉等领域。