等离子点火控制技术在发电厂的应用

等离子点火技术在600MW机组上的应用摘要：针对燃煤机组启停过程中需要燃烧大量燃油的问题，福建华电可门发电有限公司2台600MW 机组应用了等离子点火技术。

文章介绍了等离子点火系统的基本组成及工作原理，分析了等离子点火控制逻辑，为同类行机组采用等离子点火技术提供借鉴。

关键词：等离子点火技术；燃烧器；控制逻辑；点火方式中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）19-0051-02 近年来，随着原油价格不断上涨，火力发电厂成本不断上升，面对电力市场竞争日趋激烈，控制成本节约燃油用量越来越受到重视。

为了节约能源、减少投资，福建华电可门发电有限公司（简称“可门电厂”）二期工程2台600MW超临界燃煤机组采用等离子点火技术，实现锅炉冷态启动不用油，特别是在新机组试运期间可节约大量燃油，是目前一种比较理想的点火方式。

一、设备概述可门电厂二期工程2×600MW超临界机组锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构。

锅炉配备了一套燃油系统以及一套等离子点火系统，锅炉的燃油系统的燃用油种为0号轻柴油，从一期引接，作为等离子点火系统的备用系统，点火方式为二级点火，即高能点火器点燃轻油，轻油点燃煤粉。

设计煤种为神府东胜煤。

炉后尾部布置两台转子直径为φ13492mm的三分仓容克式空气预热器。

二、等离子点火工作原理（一）等离子点火系统的构成本机组锅炉采用的XPS-2型等离子点火装置包括等离子点火燃烧器4台，由A磨供粉。

等离子发生器4台，安装在等离子燃烧器上。

整流柜4个，隔离变压器4台，为等离子发生器提供直流电源。

等离子载体风用的是仪用压缩空气。

图像火检4个，安装在燃烧器上面，用来观察各角的燃烧状况，火检冷却风由图象火检风机（一用一备）提供。

等离子冷却水来自闭式水系统，经加压水泵增压（一用一备）。

等离子点火技术在电厂中的应用【摘要】我厂#5机安装的是烟台龙源电力技术股份有限公司提供的等离子点火系统，自安装以后经过几次机组启动，低负荷稳燃，我们掌握了这套系统的应用方法以及注意事项，并成功的实现了启动过程和低负荷稳燃时节油、节约成本的目的。

【关键词】等离子；点火技术；应用1 系统简介该套系统有以下分系统组成：等离子体燃烧器、电源系统、载体工质（空气）系统、冷却水系统、冷炉制粉系统及监测控制系统组成的系统。

1.1 等离子体燃烧器plasma burner配有等离子体发生器并以等离子体点火和稳燃的煤粉燃烧器。

1.2 电源系统等离子体点火系统的电源系统一次设备主要包括：高压开关柜、降压变压器（6KV变380V）、低压开关柜、隔离变压器、整流柜等。

1.3 载体风系统等离子体发生器采用稳压、洁净、干燥的空气作为等离子体载体，本系统采用仪用压缩空气为等离子体发生器提供载体。

仪用压缩空气母管压力应为0.4～0.8MPa。

1.4 冷却水系统为保护等离子体装置本身，需用除盐水冷却阴极、阳极和线圈。

冷却水经母管分别送至就地等离子体发生器内，再分三路分别送入阴极、阳极和线圈。

1.5 冷炉制粉系统冷风蒸汽加热器布置在F磨煤机入口前热一次风母管上。

因本改造项目的煤质水分很高，为确保改造后点火效果，保证锅炉冷态启动时磨煤机能磨制出合格的煤粉，所以需要高压的蒸汽来提供热源，汽源参数要求P>3.0MPa，t>260摄氏度的过热蒸汽，蒸汽耗量约为15t/h。

冷风蒸汽加热器设计的进口空气温度为20℃，出口加热至150～160℃，并满足磨煤机热平衡计算后需要的入口温度。

暖风器汽源来自5、6号锅炉空预器吹灰器的联络管的蒸汽。

1.6 监测控制系统1.6.1 火焰监视装置为监视等离子体点火燃烧器的火焰情况，保证安全运行、方便运行人员进行燃烧调整，每支等离子体燃烧器上应各安装1套图像火焰监视装置。

1.6.2 燃烧器壁温监测为防止燃烧器超温，在每台等离子体燃烧器内壁安装有两个铠装K分度热电偶，通过补偿导线接入机组DCS系统，当燃烧器超温时可以发出报警信号。

等离子点火技术在电厂锅炉中的应用分析文章主要介绍了常见的等离子点火系统，技术原理、组成和相关技术特点，包括等离子点火燃烧器和等离子发生器的工作原理，还有等离子发生器的构成，以及采用等离子装置给企业带来的节能效果和特点。

实现环保减排的同时还取得了良好的经济效益和社会效益。

标签：等离子；点火技术；节能环保当前，电煤企业竞争激烈，电煤供应处于紧缺状态，电煤企业不仅要在众多的竞争中取得不败之地，还要在电煤紧缺的形势下降低生产成本实现企业利润的最大化等，这些问题成为了各个发电企业在参与市场竞争同，提高自身竞争力所要面临的关键问题。

当前，大部分地区的电厂煤粉锅炉都是采用燃烧重油或者轻油来实现锅炉的点火和低负荷下的稳燃，这个状态下点火的过程和稳燃过程会消耗大量燃油。

1 研究背景随着当前经济的发展，对能源的依赖越来越大，使得能源日益紧张，特别是原油价格的不断上涨，使得火力发电对燃油的需求受到巨大的影响。

根据国家环保要求，把稳燃用油和锅炉点火作为了重点的考核标准，为了达到环保要求减少油气的消耗，传统做法就是对煤粉的磨细度进行提高，同时对风芬混合物和二次风的预热温度提高，还采用预燃室和小油枪点火等方法，但是这些方法都收效甚微，往往造成的结果是加大了工人的工作量和工作强度，却并没有改善节能减排的要求。

为了实现这一目标，当前，许多大型的发电企业采用了等离子体无油点火技术，这种技术能够确保在无油状态下实现对锅炉的启动、停止和稳燃功能，能够彻底的放弃使用机组燃油系统，从而真正实现节油减排的环保要求。

当前，等离子系统主要涉及到发电行业的大型燃煤火力发电厂，主要应用于发电厂煤粉锅炉的启动、点火和稳燃，当然，也涉及应用于其他行业或者类似领域的煤粉锅炉的点火和稳燃。

通过等离子点火技术的广泛使用，逐渐代替了传统的燃油点火，从而实现了节能减排，对企业的经济效益有了很大提高。

同时在等离子点火中运用电除尘技术，使得颗粒物的排放明显减少，这项技术也适应了当前对燃油这一紧缺资源的节约，在国家提倡绿色能源的今天，等离子技术定将得到进一步发展，从而实现良好的社会和经济效益。

等离子点火技术在600MW燃煤机组中的应用通过等离子点火技术在大唐国际盘山电厂600MW燃煤机组中的应用，指出了等离子燃烧技术为燃煤机组在经济和环保方面提供的诸多优势。

等离子点火技术的工作原理是通过采用直流空气等离子体作为点火源来点燃煤粉的，这样可以实现燃煤锅炉冷态启动中的无油点火，这项先进的技术必将成为燃煤电厂点火和稳燃的首选设备。

标签：经济；等离子；点火；煤粉引言从我国目前的能源结构中分析，油资源短缺是一个不争的事实，我国每年所消耗的石油都要大量依靠进口来满足国内日益增长的需要，这是一项耗费巨额资金的经济活动。

面对国内油资源短缺这一严峻事实，我们迫切需要节约燃油来减少进口。

当前情况下石油已成为影响我国能源安全和经济发展的重要战略物资，通过节约和寻找燃油替代品来保证国家能源和经济安全已经被提上了重要日程。

为了满足燃煤机组的无油点火，等离子燃烧技术应运而生。

随着科技的发展，等离子点火技术已经得到很大的进步，在国内很多电厂中得到使用，而且使用效果良好，可以在保证机组安全的基础上为发电企业节约部分发电成本，已经逐渐成为电厂的主流点火方式。

锅炉点火初期，用油点火时，油在燃烧的过程中会出现燃烧不完全的情况，即使当时的氧量很高，也会在烟气中形成小颗粒的油粒。

如果这些油粒粘附在电除尘上，光靠机械振打无法将其除去。

投用油枪的时候是坚决不能用电除尘的，而且布袋除尘对此要求的更是严格。

再有就是在排烟温度低于100℃的时候，由于烟气中含有水分，液态的水不但容易在电场中发生电离，造成危险，而且，水滴与烟气中的灰分混合，也容易粘附在电场上，再经过高温的烟气烘烤，形成一层坚硬的泥巴外衣，如果振打装置无法将其去除就会造成电场无法正常工作。

这些都是油点火的缺点。

等离子点火技术作为一项不同于以往燃油点火的点火技术，在基建调试、机组启停过程中，能够大量节约燃油。

在机组运行期间，能够实现稳燃节能，并实现设备的安全可靠运行。

1 天津大唐盘山电厂设备简介天津大唐国际盘山发电有限责任公司选用的是哈尔滨锅炉有限责任公司制造的HG-2023/17.6-YM4型锅炉。

浅谈等离子点火系统在火电厂应用摘要：在低碳环保的社会理念指导下，对某电厂等离子点火、常规点火、微油点火在试运行投资和投资总费用等方面进行分析，等离子点火方案给电厂带来了显著的社会效益和经济效益。

关键词：等离子点火；常规点火；微油点火1引言长期以来，火力发电机组锅炉的启停及低负荷稳燃消耗大量的燃料油。

电站锅炉的启停及低负荷稳燃一直是燃料油消耗的大户，也大大增加了电厂的生产成本。

2等离子煤粉点火机理等离子点火装置利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体，该等离子体在点火燃烧器中形成温度大于4000K的梯度极大的局部高温火核，煤粉颗粒通过该等离子体火核时，在千分之一秒内迅速释放出挥发物，再造挥发份，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。

由于反映是在气固两相流中进行，使煤粉的燃烧速度加快，大大的减少了促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。

3等离子点火在电厂应用对于新建机组，由于在试运期间要经过锅炉吹管、整定安全阀、汽机冲转、机组并网、各项分步试验、试运行、消缺等许多阶段，此期间由于锅炉无法完全断油运行，因此要耗费大量的燃油，如果在机组试运初期投入等离子点火系统，将可以大大降低试运期间的燃油消耗，产生巨大的经济效益。

以下计算某电厂以标煤795元/t、油价7000元/t、成本电价0.23元/KWh、年运行5500小时计算。

①常规点火方案常规点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：运行费用：(4000+2000)×7000=4200万元总费用4200=4200万元②微油点火方案微油点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：燃油费用为：(4000+2000)×(1-90%)×7000 =420万元标煤消耗: (4000+2000)×90%× 41800/29271=7711吨标煤费用为：7711×795 =613万元制粉单耗：20 kWh/t；电价格为0.23元/kWh耗电费用：7711×20×0.23 = 3.55万元总费用：420+613+3.55=1036.55万元③等离子点火方案等离子点火方案在基建及试运期间所需费用分列如下：标煤消耗: (4000+2000)× 41800/29271=8568.2吨标煤费用为：8568.2×795 =681.2万元制粉单耗：20 kWh/t；等离子燃烧器耗电：20 kWh/t；电价格为0.23元/kWh耗电费用：8568.2×(20+20)×0.23 = 7.88万元总费用：681.2+7.88=689.08万元等离子点火和微油点火与常规点火方案在基建及试运期间总费用如下：各种方案总费用表投产后的经济性分析：①常规点火油系统运行及维护费用常规350MW冷态启动一次约需6小时(含清洗时间)，耗油约50吨，根据目前国内两台350MW级机组年平均起停次数为5次，则燃油耗费：50×5×7000=175万元供油泵耗电增加：90kW供油泵耗电增加费用：90×6×5×0.23＝0.0621万元一年的总费用：175+0.0621=175.0621万元②微油点火系统运行及维护费用a) 气化小油枪点火运行费用每小时耗油费用：单只气化小油枪出力为100 Kg/h数量：4台耗油费用：0.1×4×7000=2800元气化小油枪每小时运行总计费用：2600元按两台机组气化小油枪每年工作100小时计算, 气化小油枪运行费用为26万元/年(因气化微油点火的压缩空气、油系统由厂用压缩空气和炉前油系统接出，这一部分的运行费用忽略不计)。

等离子点火控制技术在发电厂的应用论文摘要：锅炉机组采用等离子冷态无油启动，一次可节省燃油40 t以上，按全年4次冷态启动计算，全年可节约燃油160 t。

如果遇到机组大修后启动、安全门定砣试验、机组热态试验等，节油效应会更明显。

0引言某项目一期工程2×600MW机组锅炉为亚临界、中间一次再热、强制循环、单炉膛平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、紧身封闭、全钢构架Π形燃煤汽包炉。

锅炉型号为SG-2023/17.5 -M914，设计燃用神华万里川烟煤。

控制系统为I/A SERIES分散控制系统。

该系统于2006年12月实现双投，制粉系统采用正压直吹式，每台锅炉配置6台变加载调压的ZGM113G型中速辊式磨煤机，设计最小稳定出力25 t/h。

A层4台直流式燃烧器上安装有等离子点火装置。

采用了DLZ-200型等离子点火煤粉燃烧器。

1问题的提出等离子点火启动技术推行以来，使用单位褒贬不一，尤其在近段时间全国出现了多例等离子点火的不安全事故，再次使等离子点火启动技术受到质疑。

华电包头发电公司在锅炉安装时就考虑了等离子点火的节能项目，然而受变加载中速磨煤机特性所限，加上等离子点火控制相关技术的经验欠缺，在相当长的时间内，未能完全实现冷态等离子无油点火及升温控制之目标，没有最大限度地发挥等离子燃烧器的效能。

2等离子点火特点2.1等离子点火原理等离子发生器工作原理如图1所示。

等离子点火装置是利用直流电流（大于200 A）在介质气压0.01～0.03MPa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，形成了温度T>5 000K的温度梯度极大的局部高温区，其热流量密度高达105～106W/cm2 ，煤粉颗粒通过该等离子火核受到高温作用，并在1 ms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，大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。

作者：李明堂…李明堂李之珍摘要：本文介绍了等离子技术的原理，探讨了等离子点火技术在蓬莱发电有限公司两台330MW机组上的应用。

国电蓬菜发电有限公司一期工程为7×330MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的1025t/h引进型亚临界参数汽包炉，燃用烟煤。

锅炉采用四角切向布置的全摆动燃烧器，共有6层一次风喷口。

燃烧器为水平浓淡燃烧器，采用弯头浓淡分离方式。

锅炉配备3层共12只油燃烧器，总出力约占锅炉出力的35%。

油喷嘴采用机械雾化方式。

锅炉制粉系统为直吹式，每台锅炉配有3台沈阳重型机器有限责任公司生产的BBD4054型双进双出钢球磨煤机。

每台磨煤机为两层煤粉燃烧器供粉。

为了节约燃油，锅炉采用等离子点火器点火。

在最下层燃烧器处，安装4支由烟台龙源公司生产的等离子点火煤粉燃烧器及附属配套设备。

等离子点火燃烧器具有锅炉启动点火及锅炉低负荷稳燃两种功能。

一、等离子点火系统的组成该系统主要由以下几部分组成(图1):●等离子发生器——产生电功率为50~150kW的空气等离子体;●直流电源柜(含整流变压)——将三相380V电源整流成直流电，用于产生电弧;●点火燃烧器——与等离子发生器配套使点燃煤粉;●控制系统——由PLC、CRT、通信接口据总线构成;●辅助系统——由冷却水、空气的供给系统组成。

等离子发生器主要由阳极、电子发射枪、稳弧线圈三部分组成，如图2所示。

阳极组件由阳极、冷却水道、压缩空气通道及壳体构成，连续工作时间大于500小时。

电子发射枪由枪头、外套管、内套管、引弧器、进、出水口、上电接头等组成。

电磁线圈由电缆及上电口等组成，用于产生强磁场。

点火燃烧器结构如图3。

控制系统如图4。

二、系统基理1、点火机理本装置利用直流电流(大于200A)在介质气压大于0.lMPa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。

烟台发电厂150MW机组等离子点火装置的应用山东电力工程咨询院张斌王龙林摘要：通过烟台发电厂150MW机组等离子点火装置的应用情况，分析等离子点火存在的问题及解决办法，计算其经济效益。

结合等离子点火在烟台发电厂原有＃1、＃2锅炉的运行情况，对不同制粉系统使用等离子点火装置进行比较。

关键词：等离子点火；燃油；制粉系统；经济效益1概述目前，火力发电机组频繁调峰，机组启停所耗用的燃油价格不断上涨，从而造成机组发电成本随之增加，如何减少机组启停耗油是摆在我们面前急需解决的重要课题。

在烟台发电厂3×150MW机组扩建工程的设计中，通过大量的考察收资，建设上采用等离子点火装置。

经过烟台发电厂、山东电力工程咨询院、烟台龙源公司、上海锅炉厂紧密配合，烟台发电厂3×150MW机组锅炉等离子点火装置安装调试后，达到一次拉弧点火成功，在机组吹管、试运期间大大减少了燃油消耗，降低了机组试运行成本，取得了较好的经济效益。

2等离子点火技术的发展电站锅炉的点火启停是靠燃用大量的柴油来完成的，全国为此每年要耗用柴油几百万吨，大大增加了火力发电机组的运营成本。

为了减少燃油消耗，降低成本，烟台龙源公司于1997年开始研制开发锅炉等离子无油点火装置。

在国家电力公司和山东电力集团的大力支持下，该产品在烟台发电厂#1锅炉（220t/h）上进行工业性试验，经过近三年无数次的改进试验，2000年2月通过了国家电力公司鉴定的工业性试验。

后来随着新技术、新材料的不断应用，等离子点火系统不断完善，目前已基本满足了电站锅炉在机组启停过程中的正常使用，达到了机组启停零耗油的目的。

3等离子点火技术的基本原理等离子点火系统主要由：等离子发生器、等离子载体系统、冷却水系统、电气及控制系统组成。

点火技术的基本原理是利用直流电流在一定空气介质作用的条件下通过阴阳极接触引弧，在等离子发生器出口获得高能量的空气等离子体，从而在燃烧器中心形成T＞4000K的梯度极大的局部高温火核，当煤粉颗粒通过等离子体高温火核时，在1～3秒时间内迅速释放出挥发份，使煤粉颗粒破裂粉碎加速燃烧。