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等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析
等离子点火技术是一种新型的点火方式，具有能耗低、污染小、启动时间短等优点，被广泛应用于煤粉锅炉的点火中。
以下是等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析。
一、等离子点火技术的原理
等离子点火技术是利用电冲击将气体离子化并加热到高温状态，从而形成一个具有高激发能的等离子体，其能量可用来点燃煤粉燃料。
等离子点火技术的原理是通过产生高强度的电场将气体离子化，使气体分子成为高度电离的等离子体，形成电弧放电点，从而达到启动点火的目的。
1. 提高点火成功率
燃料在锅炉内燃烧前需要点火。
传统煤粉锅炉的点火通常采用辅助燃烧器，但存在启动时间长、能耗高、易产生污染等问题。
而等离子点火技术能快速启动并点燃煤粉，其点火成功率高达99%以上，极大提高了锅炉的启动效率。
2. 减少燃料消耗
等离子点火技术可以快速启动锅炉，有效降低了点火过程中的能耗，控制煤粉的使用量，实现节能减排的效果。
使用等离子点火技术，每次点火的耗电量仅为1度电左右，相比传统点火方法节能效果非常显著。
3. 降低污染排放
等离子点火技术采用的是纯物理方式点火，不需加入化学剂和催化剂等物质，避免了传统点火方法产生的NOx、SO2等有害气体排放。
同时，等离子点火技术点火过程中的电磁辐射小，对环境造成的污染更低。
4. 提高设备运行效率
等离子点火技术可以有效提高锅炉的燃烧效率和运行效率，减少CO和其他有害气体的排放，从而避免了锅炉运行不稳定和燃烧不完全等问题。
三、总结。
等离子点火技术在电站煤粉锅炉中的应用分析等离子点火技术是一种新型的点火方式，通过在电极之间产生高频电场，使煤粉中的粉尘离子化并形成等离子体，从而实现煤粉的点火。
在电站煤粉锅炉中应用等离子点火技术具有以下几个方面的优势和应用分析。
等离子点火技术具有点火成功率高、可靠性好的特点。
相比传统的点火方式，等离子点火技术能够在短时间内点燃煤粉，且点火成功率高。
由于煤粉的点火是锅炉运行的重要环节，点火失败会导致锅炉无法正常运行，因此采用等离子点火技术可以提高锅炉的可靠性和稳定性。
等离子点火技术能够降低燃烧起动时间。
传统的点火方式需要通过点火器加热引燃器、煤粉和空气的混合物来实现点火，这个过程需要一定的时间。
而等离子点火技术可以通过产生高频电场，在短时间内使煤粉离子化并点燃，从而缩短了燃烧起动的时间。
等离子点火技术可以提高锅炉的燃烧效率。
等离子点火技术能够在短时间内实现煤粉的点火，从而提高了煤粉的燃烧速度和燃烧效率。
煤粉的充分燃烧不仅可以提高锅炉的热效率，还可以减少燃烧产生的污染物的排放，对环境具有积极的影响。
等离子点火技术具有适用性广、易于操作的特点。
等离子点火技术可以适用于不同类型的煤粉锅炉，并且可以与传统的点火方式结合使用，提高点火的可靠性。
等离子点火技术操作简单，只需要电极之间形成高频电场即可实现点火，操作相对容易。
等离子点火技术在电站煤粉锅炉中具有较好的应用前景。
采用等离子点火技术可以提高锅炉的可靠性和稳定性，缩短燃烧起动时间，提高燃烧效率，减少污染物排放。
推广应用等离子点火技术在电站煤粉锅炉中具有重要意义。
等离子点火系统介绍等离子点火系统的核心是等离子体发生器。
这个发生器由一个高压线圈和一个磁芯组成。
当系统供电后，高压线圈通过放电产生高能量的电磁场，进而在线圈上产生高频交流电流。
这个高频电流会通过点火线圈的端子传输到火花塞上。
火花塞是等离子点火系统的另一个重要组成部分。
它包含一个中心电极和一个接地电极。
当高频电流通过火花塞时，会在电极间产生一个高能量的电弧，形成一个强大的火花。
这个火花能够点燃燃料混合物，引发爆燃，从而使发动机正常工作。
相较于传统的点火系统，等离子点火系统具有几个重要的优点。
首先，它可以产生更强的火花。
高能量的火花能够更快速地点燃燃料混合物，提高燃烧效率，减少能源的浪费。
其次，等离子点火系统的点火能力更加可靠。
它能够在各种温度和湿度条件下始终提供稳定的点火性能，保证发动机的正常启动和工作。
此外，等离子点火系统还具有更长的寿命。
它的内部电路设计精密，使用寿命更长，维修和更换成本更低。
除了以上优点，等离子点火系统还具有更多的创新特点。
首先，它具有适应性强的特点。
它可以适应不同类型的发动机和燃料，如汽油、柴油和液化石油气等。
其次，等离子点火系统可以实现分段点火。
通过控制点火时间和火花强度，可以根据发动机工作状态和负载情况，实现最佳的点火效果和燃烧效率。
此外，等离子点火系统还可以与其他控制系统集成，如燃油喷射系统和排放控制系统，以提高整体发动机的性能和燃烧效率。
总结来说，等离子点火系统是一种领先的点火技术，采用高能量的等离子体点火，提高了燃料燃烧效率和发动机性能。
它的优点包括强大的点火能力、可靠性高和寿命长等。
未来随着技术的进一步发展和应用的推广，等离子点火系统将在汽车等内燃机领域发挥越来越重要的作用。
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。
等离子点火技术运行问题及措施[摘要] 以华电湖北襄樊电厂6号600 Mw 机组为例，对等离子燃烧器在实际应用中存在的问题进行分析，提出了对等离子发生器阴极头使用寿命、燃烧器超温和结渣等的解决措施。
这些方法可为同类机组设计和使用等离子燃烧器点火提供参考。
[关键词] 等离子燃烧器；无油点火；锅炉；600 MW 机组华电湖北襄樊电厂#6号600 Mw 机组锅炉为上海锅炉厂制造的丌型超临界、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣炉，其配置6台中速磨煤机正压直吹式制粉系统，燃烧器分6层布置，最下层(A层)采用等离子燃烧器。
等离子燃烧器可在锅炉冷态直接点燃煤粉，实现机组无油点火和低负荷无油稳燃。
6号机组锅炉从锅炉冷态点火、汽轮机冲转和机组整组起动，整个过程采用了等离子燃烧器，实现了全燃煤，零耗油。
1 等离子燃烧器点火原理等离子燃烧器主要包括等离子发生器和燃烧器两部分。
等离子发生器主要由阳极组件、阴极组件、线圈组件组成。
阳极组件与阴极组件是形成电弧的2个金属电极，在2个电极间加稳定的大电流，使电极之间的空气电离形成具有高温导电特性的等离子体。
在等离子体内含有大量阴阳离子，且具有超过5 000 K的温度梯度。
线圈通电后产生强磁场，使空气等离子体压缩，并由载体风或压缩空气吹出阳极，形成高温电弧。
利用高温电弧点燃一级煤粉，然后再分两级点燃外层煤粉。
2 存在的问题(1)等离子发生嚣阴极头使用寿命短以襄樊电厂6号机组所配的等离子燃烧器为例，在等离子发生器的组件中，阴极头属于关键部件，但是阴极头的使用寿命一般最长(100~110)h，平均运行70 h就需要更换。
(2)等离子燃烧器结渣和超温在停炉检查中，发现等离子燃烧器有轻微结渣。
从等离子燃烧器的点火机理可以看出，等离子燃烧器不同于普通煤粉炉的燃烧器，它是在燃烧器内将煤粉逐级点燃，因此，必然在燃烧器内形成一个高温区，如果燃烧器壁面附近的温度超过所燃煤的流化温度就容易引起燃烧器结渣。
一：等离子发生器的运行：1、启动等离子系统前的准备工作：〈1〉确认冷却水系统正常；只能在冷却水泵运行前进行就地/远操切换现场检查要点：A、任意一台冷却水泵运行；B、调整手动阀门使点火器前水压不低于0.4Mpa；C、水温不高于40℃；D、管路和点火器内部无泄露。
〈2〉确认空气系统正常；现场检查要点：A、风机运行；B、调整手动阀门使启弧前气压值在8----15kPa之间(点火器数显表显示值)；C、过滤罐必须排污。
〈3〉确认点火器在点火位置，与法兰间无缝隙。
〈4〉确认控制系统正常；A、电源控制柜均上电；柜内空气开关合闸；按下控制开关兰色按键给整流器送电；运行灯闪烁；B、触摸屏点火画面中无异常报警；C、控制柜在遥控位；D、给粉允许继电器送电。
〈5〉根据要求确认等离子燃烧器一、二次风门开度。
〈6〉确认火检电视系统正常；A、任一台冷却风机运行；B、冷却风压力正常（2800---3000Pa）。
2、启动与停止；〈1〉调整点火画面中设定电流按键▲或▼使启弧电流在300A （细节：按下绿色▲键变为红色，则电流上升；电流达到后再按一下▲键由红变绿，数字调整结束；向下调节时按下绿色▼键变为红色，电流下降；电流达到后再按一下▼键由红变绿，数字调整结束；不允许将按键▲和▼都按为红色。
注：一次风门操作按键与此类似。
）〈2〉按下点火画面“启动”键然后按下右下角“操作确认”键；点火器自动按程序启弧；观察功率曲线基本稳定后可按要求调整一、二次风开度，投入给粉机，观察火焰；调整一次风门和二次风门开度使燃烧效果最佳。
〈3〉运行时定时现场观察空气压力变化情况；当电压较低时可缓慢上调空气压力。
〈4〉当点火过程结束时，先将给粉转速下调，停给粉机，管路中积粉吹净后再停电弧。
〈5〉按下点火画面“停止”键然后按下右下角“操作确认”键；点火器自动按程序停弧；电流、功率都为零；电压为24V左右。
〈6〉意外断弧时：先将给粉转速下调，停给粉机；调整手动阀门使压缩空气压力值在8----15kPa r之间(点火器数显表显示值)；检查冷却水系统；重新启动电弧。
等离子点火系统及注意事项探讨摘要：等离子点火技术的成功运用，燃煤火力发电厂大大减少启动燃油的消耗。
节能降耗是火电厂发展的趋势，本文主要介绍了崇信发电厂等离子体点火系统组成、构造、原理、维护注意事项。
关键词：等离子；点火系统；组成；注意事项崇信发电有限责任公司 1、2号锅炉为哈尔滨锅炉厂，采用HG-2145/25.4-YM12型超临界、一次中间再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧方式、固态排渣、平衡通风、全钢构架、全悬吊结构Π型变压运行直流锅炉。
1、等离子体点火系统的组成1.1 点火系统有崇信电厂安装的等离子燃烧系统由点火系统和辅助系统两大部分组成。
点火系统由等离子燃烧器、等离子点火器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成1.2. 辅助系统有载体风系统、冷却水系统、图像火检系统、冷炉制粉系统、一次风在线监测系统、燃烧器壁温监测系统。
1.3 每台锅炉等离子点火系统共设计有五套等离子点火装置，分别对应A磨煤机五个煤粉燃烧器，系统控制是通过与DCS通讯联系方式，进行等离子点火系统的控制。
1.4 A磨煤机燃烧器在锅炉点火和稳燃期间，该燃烧器具有等离子点火和稳燃功能，可较大减少燃油量；在锅炉正常运行时，该燃烧器出力及燃烧工况与原来保持一致。
系统主要结构部件（图一）2、等离子发生器的构造及原理2.1、构造：点火器为磁稳空气载体等离子发生器，它主要由线圈组件（由导电管绕成的线圈、绝缘材料、进出水接头、导电接头、壳体）、阴极组件（由阴极头、外套管、内套管、驱动机构、进出水口、导电接头等构成）、阳极组件（由阳极、冷却水道、压缩空气载体风通道及壳体等构成）组成。
2.2、原理：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弧的作用下，被电离为高温等离子体，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。
3、等离子系统组成3.1、等离子体点火机理：等离子体是指被电离的气体。
等离子点火系统分析及其操作建议
为节油降耗，降低运营成本，某电厂1、2号锅炉采用新型、清洁的等离子无油点火技术，锅炉未设置燃油系统。
在1号炉冲管时采用等离子点火装置进行点火和锅炉低负荷助燃，未使用一滴燃油，而国内的同类型机组冲管阶段如采用燃油点火和助燃，需消耗几千吨的0号柴油，抵对等离子点火系统多消耗的电量和除盐水，仅锅炉冲管阶段就能产生很大经济效益。
标签：节油降耗；运营成本；建议
1 离子点火工作原理
等离子体点火器是等离子体的发生装置，又被称为等离子体发生器，通常采用直流电弧放电的方式产生温度高达数千度的等离子体，高速射入等离子体燃烧器，使得燃烧器内的煤粉迅速点燃。
直流电流在介质气压0.004～0.03MPa的条件下接触引弧，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，这样就大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量[1]。
2 锅炉概况
广东粤电某电厂一期1、2号机组锅炉采用上海锅炉厂660MW超超临界变压直流锅炉，单炉膛、一次再热、单炉膛切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型布置。
三分仓回转式空气预热器、SCR脱硝装置。
BMCR蒸发量2037t/h，额定主蒸汽压力26.25MPa，温度605℃，再热蒸汽压力6.04MPa，温度603℃。
锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配6台中速磨煤机，燃烧设计煤种时，5台运行，1台备用。
每台磨煤机带锅炉的一层燃烧器。
每台磨煤机各配1台给煤机。
锅炉未设置燃油系统，下两层燃烧器（F、E层）采用的是安徽省新能电气科技有限公司生产的PICS-I-100型煤粉炉等离子体点火系统，能够实现无油冷态点火和低负荷无油稳燃的功能。
其由等离子体点火器、燃烧器、直流电源装置、冷却水系统、压缩空气系统、冷却风系统、一次风粉测速系统、一次风加热装置（暖风器）以及火焰电视系统等构成。
采用压缩空气作为等离子体点火器的运行工质。
等离子体点火器参数：额定功率：100kW；额定电压：550V，工作电压范围：510～600V；额定电流：185A，工作电流范围：170～220A；工质气体额定
压力：15kPa；工质气体压力允许波动范围：12～18kPa；冷却水额定压力差：0.3MPa；额定控制电压：AC.220V；阳极告警时间：1000h；阴极告警时间：400h。
电源主要故障保护信号有：等离子体点火器突然断弧，点火器跳闸；等离子体点火器弧压偏高，设定为600V，10sec.，告警；等离子体点火器弧压过高，过电压限制设定为620V，1min.，点火器跳闸；等离子体点火器弧压偏低，设定为500V，10sec.，告警；等离子体点火器弧压过低，欠电压限制设定为480V，0.2sec.，跳闸；等离子体点火器过电流，过电流限制设定为220A，10sec.，告警；等离子体点火器过电流，过电流限制设定为250A，0.2sec.，跳闸；等离子体点火器欠电流，欠电流限制设定为160A，10sec.，告警；等离子体点火器欠电流，欠电流限制设定为140A，1sec.，跳闸；工质气体压力过低，动作定值为8kPa，1sec，跳闸；冷却水丧失，10sec，跳闸；整流电源故障，0sec，跳闸。
3 等离子系统主要发生问题
（1）1号炉进行吹管启动过程中，F磨煤机运行，给煤机24t/h，其他磨煤机未运行，安装单位对1号炉电除尘输灰系统进行调试时，突然使用大量压缩空气，造成压缩空气母管压力降低到0.46MPa，备用空压机联锁失败，运行中的F 层等离子载体风母管压力下降，F层1号角等离子体电压低于480V，F层1号角等离子跳闸，F层1号角失去火焰，F层2、3、4号角燃烧稳定性变差，手动MFT，运行的A一次风机、A密封风机跳闸、F磨煤机、F给煤机跳闸，联跳F 层2、3、4号角等离子和制粉系统正常。
压缩空气母管压力恢复正常，锅炉进行吹扫后，重新启动A一次风机和A密封风机，投入F层1-4号角等离子运行正常。
防范措施：
a.要求各岗位加强联系，使用压缩空气时通知监盘人员，避免突然大量用气，维持压缩空气母管压力稳定。
b.等离子运行期间加强对压缩空气系统的监视，特别是空压机和干燥机的运行监视。
c.加强空压机的维护、试验，保证其联锁可靠，并保证有一定的备用容量。
d.投入压缩空气母管的各自动疏水器，并加强检查自动疏水器运行情况。
（2）1号锅炉进行启动操作，对F层进行拉弧，F层2、3、4号角等离子拉弧成功，F层1号角等离子拉弧失败，DCS盘显示故障告警，控制屏显示电磁铁未动作，后停止2、3、4号角等离子，厂家检查告知是F层1号角等离子燃烧器的电磁铁烧坏，由厂家更换新电磁铁后拉弧正常。
防范措施：
a.启动前在就地控制柜进行电磁铁手动试验，发现缺陷及时联系处理。
b.检修工作票结束后或机组启动前一天进行等离子拉弧试验。
c.做好日常维护工作，抓好检修质量。
d.维修部配备一些备品，发现问题及时更换。
（3）因启动期间，除氧器加热、轴封供气、小机用气等辅汽用户较多，用气量较大，启动锅炉供汽紧张，吹管期间，辅汽联箱压力大部分时间都小于1MPa，辅汽联箱温度270℃左右，造成蒸汽暖风器出力不够，整个吹管期间暖风器出口最高才148℃，致使磨煤机出口温度偏低。
防范措施：
a.减少不必要的辅汽用户，评估调节各用户的用气量。
b.尽可能加大启动锅炉的出力。
c.提前启动锅炉，对辅汽联箱和管道进行充分暖管疏水，尽早投入暖风器进行疏水暖管。
d.启动磨煤机前进行充分暖磨，使整个磨煤机暖透，将磨煤机出口温度暖至85℃左右，同时维持这个温度暖磨时间不小于20分钟。
e.点火成功后，根据磨煤机出口温度，逐渐增加一次风量和给煤量，防止磨煤机干燥出力不足造成堵磨，同时保证一次风浓度合适，防止煤粉浓度不足，燃烧不稳，锅炉灭火。
4 操作建议
第一、锅炉点火前，先投入空预器的连续吹灰，注意检查吹灰参数满足要求，可通过测量吹灰器枪管温度进行吹灰器运行情况判断，点火后要注意观察空预器进、出口烟风温度。
第二、在点火初期，为了保证点火成功，将风速调节到18～20m/s，粉风比（煤粉/空气质量比）调节到0.25～0.35kg/kg。
风速不能过大，避免造成点火困难，着火后燃烧不稳定，锅炉灭火；风速也不能太低，要防止堵塞燃烧器或一次风粉管道，防止煤粉提前着火，甚至造成燃烧器结焦等事故。
第三、点火初期可将点火器给定电流适当增大到190～200A，待煤粉燃烧稳定后再减小回到185A。
第四、点火前可适当关小该层燃烧器的周界风，煤粉点着后，要根据燃烧情况，及时调节二次风，确保煤粉尽量燃烧完全。
第五、当磨煤机在“等离子运行方式”下运行，等离子点火器发生断弧时，应根据燃烧情况及时停止磨煤机的运行。
第六、启、停炉期间不完全燃烧的灰进入灰库后要及时排放，以防止灰库发生火警。
第七、每次启动前、停炉后，根据等离子使用情况要及时检查省煤器下部灰斗、电除尘器落灰斗等处飞灰含碳量大小，并及时清理落灰。
第八、在点火时，要根据点火煤量和磨煤机入口一次风量、分离器出口压力，做好一次风速、煤粉浓度的预估，并在点火的过程中，根据煤粉着火情况，预以调整。
等离子点火初期一次风速维持在18～20m/s左右，不能再调低。
第九、启动磨煤机前进行充分暖磨，对整个磨煤机要暖通，待磨煤机进口风温升高才有效，通常需要20分钟以上，如果仅通过磨煤机出口温度达启动允许时就认为暖磨结束，当给煤机启动后，磨煤机出口温度会快速下降，燃烧不稳定且造成点火困难，即使热风挡板全开也无济于事。
磨煤机出口温度在给煤机启动后一般都能够稳定在70℃左右，锅炉燃烧较稳定。
第十、调节磨煤机分离器转速，要小幅度、多次调节，调节后要观察磨煤机的运行参数，确保无异常后，再继续调节。
加煤时，要先加风后加煤，先减煤后减风。
第十一、煤粉着火后，要及时注意观察等离子燃烧器的壁温上升情况，壁温一般在200～400℃；运行中若壁温上升速度超过30℃/min，应采取下列措施：适当增加一、二次风速，适当减少给煤量，适当降低一次风温，适当降低等离子点火装置的电流。
在给煤量增大后，要适当的提高一次风速，同时在煤粉燃烧允许情况下尽可能开大二次风。
5 结束语
某电厂1号机组在冲管期间，结合锅炉自身情况和厂各辅助设备情况，不断摸索、不断总结，从而成功地将等离子点火技术应用于660MW超超临界直流锅炉，真正实现无油启动。
在整个吹管期期间，使用等离子点火装置未出现锅炉尾部二次燃烧、烟温升高等情况；停炉期间检查等离子燃烧器，燃烧室没有结渣现象，整个吹管期间，使用等离子点火装置的经济性还是显而易见的，还使锅炉的安全性、稳定性得到保证。
参考文献
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