燃气燃烧器点火原理

、线圈 2、阳极 3、阴极 4、电源第二章 等离子点火煤粉燃烧器工作原理

2.1 点火机理

本装置利用直流电流（280---350A）在介质气压0.01-0.03Mpa的条件下接触引弧，并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞5000K的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，并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发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）

等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高20% ～ 80%的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低挥发份煤粉强化燃烧有特别的意义。

2.2 等离子发生器工作原理

本发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或非金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极3前进同阳极2接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力的空气在电图2.1 等离子发生器工作原理图 弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105 ～ 106W/cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。

2.3 燃烧机理

图2.2 燃烧机理图

燃烧器点火变压器原理介绍

燃烧器点火变压器又名:点火器、高压包,变压器的主要功能是电

压变换、阻抗变换、隔离与稳压等。在燃烧器自动化控制中变压器应

用的比较广泛，型式与种类也有很多，在这里我们只介绍点火变压器

的应用与功能。 变压器的主要功能是电压变换、阻抗变换、隔离与稳压等。在燃

烧器自动化控制中变压器应用的比较广泛，型式与种类也有很多，在

这里我们只介绍点火变压器的应用与功能。

点火变压器主要应用于燃烧器的点火系统，实现燃烧器自动点火

的功能。按变压器的种类中，点火变压器的类型多数为：

按冷却方式分类为自然冷式、按按防潮方式分类为灌封式、按冷

却介质分类为干式、按导电材质分类则多为铜线及少部分半铜半铝变

压器、按电源分类多为单相变压器等……

相对于这些比较繁杂的专业分类方式，燃烧器行业在习惯上将用

于燃烧器点火的变压器分为矽钢片变压器与电子变压器两大类，这一

分类办法虽然不十分正规，但简便易懂。其他通常的叫法包括有：点

火器、高压包等。

矽钢片变压器的主要构成如下：

1、铁芯材料

变压器使用的铁芯材料主要有铁片、低硅片，高硅片，的钢片中

加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗

减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，

一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为

12000-16000，

2、绕制变压器通常用的材料

漆包线，纱包线，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是

导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。

一般情况下最好用QZ型号的高强度的聚脂漆包线。

3、绝缘材料

在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用

绝缘材料，一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂

薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。

4、浸渍材料

变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增

百得燃气燃烧器常见故障及解决办法

● 点火故障

正常条件下，连续启动三次燃烧器，没有点燃燃烧应判断为点火故障，需要进行相应检查来排除故障。（点火时风机运行正常，程序正确）

1 气源故障 检查天然气的压力是否正常保持在3-5kpa，过高或过低均会出现点不着火现象。处理方法；调节天然气调压阀，进行压力设定。

2 风门故障 检查风门大小，风门在偏大时容易出现多次点火不着的现象，处理方法；将风门适当的调小，但不可以完全关闭。

3 点火电极或点火变压器故障 点火变压器不打火，或点火电极太脏位置不对时，均会出现点火故障。处理方法；测试点火变压器是否点火，清理点火电极，调整点火间隙保持2-3mm。

4燃气阀组故障 正常点火时阀组会及时地开启，并能听到开启的声音，打不开时不会建立火焰，处理方法；检查阀组线圈，调节阀的开启度。

5 点火控制器故障 所有点火程序由控制器发出，控制器损坏，不能正常点火。处理方法；更换控制器。

●熄火故障 燃烧器正常运行燃烧时，突然灭火，为熄火故障。

1 气源不稳造成火焰波动后，灭火，处理方法；调整压力，重新启动。

2火焰检测器故障 运行时火焰检测探针接地，或太脏时测不到正常的火焰，出现熄火。处理方法；调整探针位置，清理探针表面。重新启动。

3 电路故障 电源不稳或缺相，造成过程中熄火。处理方法；联系电工检查电源及接线。

●燃烧器不启动故障 按下启动按钮长时间燃烧器不启动 1 外界连锁故障 外接温度或压力控制没有到达启动下限；检查温度或压力设定值。

2燃烧器内部连锁没通过 气压过高或过低时，风压开关常闭没有闭合时，风门机构没到位时，均会出现，逐步进行检查。

3程控器故障没有进行复位，重新进行复位。

4、风机电机过热保护，对热继电器进行复位。

5、检查控制柜启动按钮，是否正常。

・　５６　・　热机技术　第２期　２００６年６月　等离子点火燃烧器系统及原理简介　

内蒙古电力勘测设计院周军　

［内容提要］该文对等离子点火装置核心部件等离子点火燃烧器的点火原理、主要结构组成和辅助系统作出了详　细论述，对了解等离子点火装置的应用有一定的参考价值。　［关键词］等离子点火燃烧器阴极阳极线圈　系统　

１　前言　大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都　是采用燃烧重油或天然气等燃料来实现的，近年　来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，　火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火　和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核，为了　有效减少重油或其它稀有燃料的耗量，必须采用　与传统上完全不同的全新工艺。等离子煤粉点　火燃烧器，采用直流空气等离子体作为点火源，　可点燃挥发份较低的（１Ｏ　）贫煤，实现锅炉的冷　态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和　稳燃的首选设备。本文结合烟台龙源电力技术　有限公司的等离子点火煤粉燃烧器为例作以下　论述，希望为大家提供参考。　２点火机理　等离子点火燃烧器是借助等离子点火发生　器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，与以往的煤　粉燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器　的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃，并将火焰　在燃烧器内逐级放大，属于内燃型燃烧器，可在　炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉，从而实现锅　炉的无油启动和无油低负荷稳燃。　等离子点火发生器产生稳定功率的直流空　气等离子体，该等离子体在燃烧器的中心筒中形　成Ｔ￣５０００Ｋ的梯度极大的局部高温区，煤粉颗　粒通过等离子“火核”受到高温作用，并在１Ｏ　秒　内迅速释放出挥发物，并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　合物组分的粒级发生了变化，因而使煤粉的燃烧　速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大　大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量Ｅ（Ｅ　等离子点火＝１／６Ｅ燃油）。除此之外，等离子体　有再造挥发份的效应，这对于点燃贫煤强化燃烧　有特别的意义。　为解决有限的点火功率不可能直接点燃无　限的煤粉量的问题，等离子点火燃烧器采用了多　级燃烧结构，煤粉首先在中心筒中点燃，进人中　心筒的粉量根据燃烧器的不同在５ｏｏ￣８ＯＯＫｇ／ｈ　之间，这部分煤粉在中心筒中稳定燃烧，并在中　心筒的出口处形成稳定的二级煤粉的点火源，并　依次逐级放大，最大可点燃１２Ｔ／Ｈ的粉量。　由于等离子点火燃烧器采用内燃方式，燃烧　器壁面要承受高温，因此加入了气膜冷却风，避　免了火焰和壁面的直接接触，同时也避免了煤粉　的贴壁流动及挂焦。为了减小燃烧器的尺寸，也　可采取用一次风直接冷却的办法但须在燃烧器　壁面上增加壁温测点，以防止燃烧器因超温而被　烧蚀。燃烧器的长期壁温应控制在６００度以内，　如果超温，可采取提高一次风速和降低一次风浓　度的手段进行降温。等离子燃烧器的高温部分　采用耐热铸钢，其余和煤粉接触部位采用高耐磨　铸钢。　３等离子点火燃烧器分类