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等离子系统运行培训六安培训队集控二值主要内容一.等离子系统简介二.等离子系统的运行三.等离子相关故障处理一、等离子系统简介1、设备概述：等离子点火技术的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。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、等离子发生器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成；辅助系统由压缩空气系统、冷却水系统、图像火检系统、一次风在线测速系统、蒸汽暖风器、等离子壁温检测等组成。锅炉采用无油点火，由A、B制粉系统配置了等离子燃烧器。等离子燃烧器的功能是作为锅炉点火和助燃使用。锅炉在燃用设计煤种或校核煤种时，不投用等离子装置时最低稳燃负荷为锅炉的35%BMCR，并在不投用等离子装置时最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。火焰检测整流柜等离子体发生器等离子体燃烧器工业电视运行界面等离子点火的系统构成：一、等离子系统简介炉膛燃烧状况图片一、等离子系统简介2、等离子点火燃烧器优点：1）经济：采用等离子点火运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的15%～20%，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用；2）环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境；3）高效：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；4）简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；5）安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。3、等离子体发生器原理利用直流电流在介质气压条件下接触引弧，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。煤粉锅炉等离子体发生器简图(6)电源等离子体体电弧放电腔(7)压缩空气进口(9)出水口(8)进水口(4)可更换阴极头(1)阳极(3)线圈(5)直线电机(2)阴极4、等离子发生器系统简介4.1系统组成◆等离子体发生器◆电源◆介质气组件◆冷却水组件进水电源二级气回水一级气FSPIPIFIPIPSFIPIPS4.2等离子体发生器结构◆水气支架组件◆阴极枪◆阳极◆拉弧机构拉弧机构阴极枪水气支架阳极4、等离子发生器系统简介等离子辅助系统1、冷风蒸汽加热系统：锅炉冷态时采用蒸汽加热器产生热风进行冷炉制粉。冷风蒸汽加热器蒸汽参数：压力0.8~1.3MPa、温度250~350℃。在该参数下热风温度能从常温加热到160℃。加热器布置在A/B磨煤机入口热风母管，为减少BMCR工况下的运行阻力加设暖风器旁路风道，旁路风道加装电动关断门，暖风器投运时该门关闭，暖风器停运该门打开。2、等离子载体风系统载体空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，通过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧，需要高压空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。因此，等离子点火系统的需要配备载体风系统，载体空气的要求是洁净的而且是压力稳定的。采用厂杂用或仪用压缩空气为等离子发生器提供载体风。压缩空气经母管和支管分别送至锅炉的等离子发生器，其附近的仪表管路设有压力开关及手动阀门，电厂提供气源压力为0.5～0.8MPa。单台等离子发生器用风量80～150Nm3/h。等离子辅助系统3、冷却水系统等离子电弧形成后，弧柱温度一般在5000K到10000K范围，因此对于形成电弧的等离子发生器的阴极和阳极必须通过水冷的方式来进行冷却，否则很快会被烧毁。我厂冷却水取自电厂开式冷却水系统，并增加两台增压泵增压。回水回到原开式冷却水回水母管。每个点火器进、出水都有阀门控制。单台等离子发生器最大流量：10t/h。4、图像火检系统图像火检系统是用来监视等离子点火火焰的。在等离子燃烧器原窥视孔位置各安装一个带CCD摄像机的火检探头，其视频信号送至集控室大屏幕。单只探头所需的冷却风量150Nm3/h。冷却风由专用火检冷却风机供给燃烧器的结构形式等离子系统示意参考图点火器实物参考照片二、等离子体发生器的运行2.1等离子装置拉弧允许条件（与）（A）等离子装置无故障（B）等离子装置冷却水流量满足（C）等离子装置气压满足（D）无MFT动作（E）无等离子器跳闸条件2.2等离子装置停止允许条件非等离子运行模式二、等离子体发生器的运行2.3等离子装置保护跳闸条件（或）（A）MFT动作（B）相应磨煤机跳闸2.4等离子装置自动启动条件RB动作二、等离子体发生器的运行四角切圆燃烧锅炉煤粉分离器一次风管道等离子体燃烧器二次风箱等离子体燃烧器一般安装在锅炉最下层或下数第二层原煤粉燃烧器处二、等离子体发生器的运行2.5等离子启动拉弧的步骤：1、检查系统工作票终结，系统恢复正常，符合启动条件。2、送上等离子点火装置电源。3、启动等离子冷却风机；检查风机及其电机声音、振动正常，冷却风母管压力正常，冷却风压力≥3kPa。4、启动等离子冷却水泵；检查水泵及其电机声音、振动正常，冷却水母管压力正常，调节进出水压力差0.3MPa。5、检查稳压阀后压缩空气压力约0.3MPa，调节等离子点火器载体空气压力13kPa。6、辅汽投运，压力＞1.0Mpa，投入A、B磨暖风器，调节A、B磨出口温度≮60℃。7、锅炉吹扫完成且MFT复置。任一台一次风机、密封风机运行。8、A/B磨煤机切至“等离子运行模式”。检查等离子体燃烧器摆动喷嘴已回归水平位。二、等离子体发生器的运行2.5等离子启动拉弧的步骤：9、依次启动等离子体点火器，启动间隔不小于1s（避免同时启动4台），拉弧电流维持在185A。磨煤机投粉前，如煤质较差则适当提高点火功率（等离子体点火器电流提高为200A，其点火功率保持在100~110kW），等喷燃器燃烧稳定后降为185A，维持较低壁温，避免结焦。10、启动磨煤机、给煤机。保持给煤量在28~33t/h左右，控制磨煤机出口一次风管风速18~21m/s。11、喷燃器燃烧稳定后可缓慢减少给煤量至磨煤机最小出力，进一步调整A磨风量，观察火焰监控图像，保持燃烧状况最佳。12、待空气空预器一次风出口风温达200℃左右，满足磨入口风温要求后，可停止暖风器的运行。二、等离子体发生器的运行2.6等离子点火器运行的注意事项：1、等离子点火燃烧器投入初期，磨煤机风量的控制不能太大，否则点火困难。2、注意观察、记录烟温探针的温度，防止再热器系统超温。3、投入空预器连续吹灰，防止尾部在燃烧。4、密切关注燃烧器前后壁温度及其温升速率。运行中，应保证燃烧器前后壁温都小于300℃。当燃烧器壁温超过300℃或燃烧器壁温达到200℃且壁温升高速率过快（20℃/分钟）时报警。可以通过适当增加一次风风量和减少给煤机煤粉投放量，实现温度控制。也可以通过适当减小等离子体给定电流来降低燃烧器中心筒壁温。5、若发现等离子发生器阴、阳极连接软管漏水，应立即停用，防止发生短路，烧坏等离子发生器。6、等离子体燃烧器在锅炉冷态启动点火和稳燃期间，必须先将摆动喷嘴回到水平位（初始0°位）后，才允许等离子体点火器拉弧；且等离子体点火器拉弧期间摆动喷嘴不得参与摆动。二、等离子体发生器的运行2.6等离子点火器运行的注意事项：7、阴极头使用时间到达告警值（80小时）之后，及时更换阴极。因此每次拉弧前应确保阴极还有足够的寿命余量。阳极的有效寿命为5000~10000小时，在每年小修和阳极寿命告警时应更换。8、发生两台点火器断弧，保护将停止A磨煤机的运行，此时应仔细检查断弧原因，待问题解决再投运。9、等离子运行中，应对各设备定时巡回检查，当发生不正常情况时，应及时查明原因，设法消除。暂时不能消除的，威胁设备安全运行应立即停运，缺陷消除后再投运。10、重复拉弧连续次数不能超过3次，否则可能导致引弧电磁铁过热。二、等离子体发生器的运行2.7等离子点火器的停用：1、当锅炉负荷升高，燃烧稳定后，A、B磨煤机运行方式切至“正常运行方式”，停用等离子点火器。2、停用时逐个停用，检查停用的等离子点火器的燃烧器运行稳定，再继续逐个停用。3、等离子点火器停用后，仍要保持冷却水系统运行。4、等离子点火器停用后，必须保证等离子图像火检冷却风机正常运行，防止等离子点火器图像火检探头烧坏。5、等离子点火器停用后，保证点火器在吹扫状态。等离子系统DCS参考图等离子系统DCS参考图故障内容故障原因解决措施1.发生器启动拉弧不成功1.1启弧电流设定不当；1.2载体风流量/压力调整不当；1.3启动时阴阳极未接触；1.4阴极和阳极之间被含油的载体风或炉内灰尘污染；1.5发生器漏水；1.6启弧阳极启弧处烧损严重。1.1启弧电流设定为不小于180A；（依厂家说明为准）1.2对照载体风参数表调整流量/压力至要求的范围；1.3电机推拉杆故障，更换电机推拉杆；1.4抽出阴极枪，用干净的砂布打磨阴极头起弧点，直到完全磨掉黑色的油污；卸下过渡阳极，将起弧点附近的油污打磨干净；1.5查处漏水点，更换O形圈；1.6.拆下启弧阳极，打磨启弧面，如损坏严重则更换启弧阳极。2启动后电压＜380V。2.1一二级气参数设置不当，电弧落在过渡阳极上；2.2启弧阳极启弧处烧损严重。2.1停止运行，调整一二级气到规定范围；2.2拆下启弧阳极，打磨启弧面，如损坏严重则更换启弧阳极。3阳极漏水密封圈老化失效。更换密封圈。三、等离子故障处理三、等离子故障处理4、等离子断弧（1）现象（A）“等离子点火装置故障”报警。（B）该等离子发生器对应喷烧器燃烧不良。（C）如有两个等离子点断弧，对应磨煤机跳闸。（2）原因（A）等离子点火器控制电源失去。（B）等离子发生器故障。（C）载体风风压过高或冷却水压力过低（D）等离子点火器电源失去。（3）处理（A）如等离子电源失去，尽快恢复电源。（B）如等离子点火器断弧导致对应磨煤机跳闸，按磨煤机跳闸处理。（C）如因载体风风压过高或冷却水压力过低引起断弧，应调节载体风压力或冷却水压力在正常范围内，再将等离子点火器投入运行。（D）清理或更换阳极或更换密封垫阳极。（E）查明等离子断弧原因，尽快将等离子点火器投运。三、等离子故障处理5、等离子点火器煤粉着火差（1）现象（A）点火困难。（B）火焰发散。（C）燃烧不好。（2）原因（A）燃烧器喷口烧坏。（B）风粉比例不合适。（C）煤粉温度低或煤质差。（D）煤粉太粗。（3）处理（A）利用停炉时间检查更换燃烧器。（B）调整风粉比例。（C）提高煤粉温度至正常值。（D）调整分离器转速。敬请各位批评指正！返回火焰检测效果冷却水系统：就地压力表差压开关来自水箱回水箱等离子体发生器返回高压风系统：来自压缩空气等离子体发生器就地压力表差压开关返回冷炉制粉——热风来源——蒸汽冷风加热器的布置和系统返回等离子体发生器原理简介返回返回