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文檔簡介
1、QB-YTLY-102007-2003QB/YTLY國電電力煙臺龍源電力技術(shù)有限公司企業(yè)標準QB/YTLY-102007 DLZ-200型等離子點火裝置使用及維護說明書 (修訂版)2007-01-01發(fā)布 2007-01-01實施國電電力煙臺龍源電力技術(shù)有限公司 發(fā)布QB/YTLY-102007-2007Preface前 言為了科學地建立健全企業(yè)標準體系和管理體系,指導和規(guī)范本企業(yè)開展標準化工作,根據(jù)龍源電力技術(shù)有限公司煙電經(jīng)字20021號文關(guān)于修編制定公司標準體系實施方案的通知的指示精神,按企業(yè)標準體系的構(gòu)成和編寫的基本規(guī)定的要求,以相關(guān)的國家標準、行業(yè)標準為依據(jù),結(jié)合公司產(chǎn)品的實際情況,特
2、制定本標準。本標準由煙臺龍源電力技術(shù)有限公司總經(jīng)理工作部提出。本標準由煙臺龍源電力技術(shù)有限公司技術(shù)開發(fā)部起草。本標準由煙臺龍源電力技術(shù)有限公司技術(shù)開發(fā)部負責管理和解釋。本標準第一版于2003年1月1日發(fā)布,并于2007年1月1日重新修訂。起草人: 唐宏、陳學淵、紀少華、張孝勇、程躍彬、李春巖、劉鵬、李本偉、薛若連審 核: 張孝勇審 定: 唐 宏批 準: 王公林目 錄 安全措施.0第一章 緒論.1第二章 等離子燃燒器工作原理.2第三章 等離子點火燃燒系統(tǒng)構(gòu)成.5第四章 等離子點火系統(tǒng)的安裝.22第五章 等離子點火系統(tǒng)的調(diào)試.28第六章 等離子點火系統(tǒng)的運行.39第七章 等離子點火系統(tǒng)的維護.47
3、附頁 DLZ-200型等離子點火系統(tǒng)的應用業(yè)績.4730 Safety Precautions安全措施This manual herein claims本說明書聲明 This manual includes all the basic measures and precautions necessary for the safe and reliable operation of plasma ignition and stabilized combustion system. However, supplementary data may be indispensable for speci
4、al utilization, In such case, it is recommended that you contact with your nearest Yantai Longyuan branch or our headquarter for technical support, Using unauthorized parts for repair and/or operation by unqualified personnel may jeopardize the normal and safe operation of the system, which may lead
5、 to accident and equipment breakdown,列出了等離子燃燒系統(tǒng)安全和可靠運行所需的所有基本措施。對特殊的應用,可能需要附加補充資料和說明書,如果遇到這種情況,請與煙臺龍源公司最近的辦事處(分公司)或直接與本部聯(lián)系,以求技術(shù)支援;如果在修理等離子燃燒設備時使用了未經(jīng)廠家認可的零件,或是由不具備資格的人員進行不正確的操作將會增加出現(xiàn)危險的機會,這將可能導致事故的發(fā)生及設備損壞。 Please follow all the safety precautions in this manual.本手冊所有安全提示請嚴格遵守。 Please read carefully t
6、he safety data and information in this manual.請仔細閱讀本說明書所提供的安全信息。WARNING!警 告! The electric gun will load high voltage that exceeds safety voltage. Please do not touch the instrument; this may cause severe injure, death and serious damage to the equipment. 在設備運行過程中,本裝置電子發(fā)射槍將出現(xiàn)危險電壓,切勿觸摸。否則,將導致死亡和嚴重的人身傷
7、害以及財產(chǎn)損失。 The electric gun is placed in a safety hood. Electric wire, cooling water inlet and outlet go under the hood. Keep away from the hood if any malfunction occurs in this part unless you are maintenance staff. 本裝置電子發(fā)射槍被罩在一個安全防護罩內(nèi),防護罩下部為電氣,冷卻水進、出接口,此部位有可能引發(fā)故障,非專業(yè)維護人員切勿接近。 Only experienced staff
8、 who entirely understand and get completely familiar with all the safety precautions, structure, operation and maintenance included in this manual are eligible for operating this system.只有首先完全熟悉本使用說明書所包括的安全注意事項,結(jié)構(gòu)安裝,操作以及維護說明的相當熟練的人員才能從事本裝置的工作。 The successful installation and safe operation rely on c
9、areful transportation, proper maintenance, correct connection, installation operation and maintenance.本裝置成功和安全的運行依賴于精心的運輸和適當?shù)谋9?,以及正確的連接,操作安裝和維護。The power cabinet inlet and isolating transformer bear voltage high above safety range even when the plasma generator is not in working mode. Please do not
10、do any maintenance and repair work unless power is off. All power must be shut down and and hang warning sign on the equipment before any maintenance and repair work.即使是在等離子發(fā)生器不工作時,電源柜進線及隔離變壓器亦帶有危險電壓,非停電狀態(tài),切勿進行任何工作,在從事任何維護和修理工作之前,電源柜所有電源必須切斷并掛警示牌! 現(xiàn)場所有工作必須遵守國家電力安全規(guī)程以及電力系統(tǒng)兩票三制等保證安全的規(guī)章制度。Chapter 1. In
11、troduction第一章 緒 論The traditional ignition and combustion stabilization of big industrial pulverized coal boiler utilizes heavy oil natural gas or other scarce fuel. With the worldwide scarcity of energy and the ever-increasing oil price, fuel oil for power plant is under growing pressure, and quanti
12、ty of oil used for ignition and combustion stabilization is thus regarded as a key index. Decreasing the average diameter of pulverized coal, increase the pre-heat temperature of coal-air mixture and secondary air, preheat burners as well as small oil guns are traditional ways to reduce oil consumpt
13、ion; and there leaves little space for these methods to improve. Revolutionary technology is needed to further reduce oil consumption, and even to realize zero oil consumption. This technology should meet the cost-benefit concern of power plants and improve the ecological environment, DLZ-200 plasma
14、 ignition system uses direct air plasma for ignition, and is able to ignite meager coal with low volatile(10%) and start boiler from cold state without oil, The plasma ignition system is the ideal ignition and combustion stabilization equipment, comparing with traditional oil ignition, it has the fo
15、llowing advantages: 大型工業(yè)煤粉鍋爐的點火和穩(wěn)燃傳統(tǒng)上都是采用燃燒重油或天然氣等稀有燃料來實現(xiàn)的,近年來,隨著世界性的能源緊張,原油價格不斷上漲,火力發(fā)電燃油愈來愈受到限制。因此鍋爐點火和穩(wěn)燃用油被做為一項重要的指標來考核,為了減少重油(天然氣)的耗量,傳統(tǒng)的做法是提高煤粉的磨細度,提高風粉混合物和二次風的預熱溫度,采用預燃室燃燒器,選用小油槍點火等等,但是,這些方法已到了盡頭,若要進一步減少燃油到最終不用油,必須采用與傳統(tǒng)上完全不同的全新工藝,這種工藝應既可保證提高燃燒過程的經(jīng)濟性,又可以改善火電廠的生態(tài)條件DLZ-200型等離子煤粉點火裝置,采用直流空氣等離子體作為點火
16、源,可點燃揮發(fā)分較低的(10%)貧煤,實現(xiàn)鍋爐的冷態(tài)啟動而不用一滴油,是未來火力發(fā)電廠點火和穩(wěn)燃的首選設備,采用等離子點火裝置,點火和穩(wěn)燃與傳統(tǒng)的燃油相比有以下幾大優(yōu)點:1) Economic; The operation and maintenance cost is only 15%-20% of oil ignition, and plasma ignition technology can save tens of millions of investment and trial operation cost.經(jīng)濟:采用等離子點火運行和技術(shù)維護費僅是使用重油點火時費用的15%20%,對
17、于新建電廠,可以節(jié)約上千萬的初投資和試運行費用;2) Environmental friendly: the electro-static precipitator can be applied at the beginning of ignition , reducing dust pollution at the early stage of ignition, Whats more, using coal as the only fuel, oil transportation and storage could be reduced therefore the environment
18、is improved. 環(huán)保:由于點火時不燃用油品,電除塵裝置可以在點火初期投入,因此,減少了點火初期排放大量煙塵對環(huán)境的污染;另外,電廠采用單一燃料后,減少了油品的運輸和儲存環(huán)節(jié),亦改善了電廠的環(huán)境;3) High efficiency高效:The plasma contains particles with great energy that can accelerate thermo chemical transfer and promote complete burning, such as atoms(C,H,O), radicle(OH, H2, O2), ion(O2、H2、O
19、H、O、H) and electrons as well.等離子體內(nèi)含有大量化學活性的粒子,如原子(C、H、O)、原子團(OH、H2、O2)、離子(O2、H2、OH、O、H)和電子等,可加速熱化學轉(zhuǎn)換,促進燃料完全燃燒;4) Simplicity: Power plant may operate with only one kind of fuel, and the system and operation is simplified簡單:電廠可以單一燃料運行,簡化了系統(tǒng),簡化了運行方式;5) Safety: Removing oil system from burning boilers r
20、educe many accidents caused by oil system.安全:取消爐前燃油系統(tǒng),也自然避免了經(jīng)常由于燃油系統(tǒng)造成的各種事故。Conclusion結(jié)論:With all the advantages of plasma ignition and combustion stabilization system mentioned above, it is the optimum choice for coal burning boilers, and also the best substitute for in current oil system of power
21、plants. In year 2002, the State Power Corporation publicized Instruction of plasma ignition system for power plant boilers, promoting plasma ignition technology all around the country.既然采用等離子技術(shù)點燃煤粉鍋爐經(jīng)濟、高效、簡單、安全、環(huán)保,有百利而無一害,當然是燃煤鍋爐的首選設備,是目前燃油系統(tǒng)改造的最佳替代產(chǎn)品。2002年國家電力公司發(fā)布了電站鍋爐等離子點火技術(shù)應用指南,推廣等離子點火技術(shù)。Chapter
22、2. Theorem of plasma burner第二章 等離子燃燒器工作原理2.1 Ignition theorem點火機理This system uses DC(280-350A), and strikes arc under medium air pressure of 5-15Kpa, getting stable DC air plasma within a strong magnet field. Plasma forms a partial hyper temperature(T>5000K) area with large temperature grads in t
23、he primary burning chamber, the pulverized coal releases volatile within 10-3 seconds, scatters and burns quickly through the hyper heat of plasma. This reactivity occurs in gas and alter the particle grade of the mixture, therefore the burning of pulverized coal is greatly accelerated and the thres
24、hold of energy needed(E) for burning is greatly reduced.( EPlasma=1/6EOil) 本裝置利用直流電流(280-350A)在介質(zhì)氣壓5-15Kpa的條件下接觸引弧,并在強磁場下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體,該等離子體在燃燒器的一次燃燒筒中形成T5000K的梯度極大的局部高溫區(qū),煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用,并在10-3秒內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物,并使煤粉顆粒破裂粉碎,從而迅速燃燒。由于反應是在氣相中進行,使混合物組分的粒級發(fā)生了變化。因而使煤粉的燃燒速度加快,也有助于加速煤粉的燃燒,這樣就大大地減少促使煤粉燃燒所需要的引
25、燃能量E(E等=1/6E油)The plasma contains particles with great energy that can accelerate thermo chemical transfer and promote complete burning, such as atoms(C,H,O), radicle(OH, H2, O2), ion(O2、H2、OH、O、H) and electrons as well. Moreover, plasma can increase 20%-80% volatile compared with ordinary ignition,
26、 that is to say plasma is able to reproduce volatile, which is of great significance to meager coal with little volatile. 等離子體內(nèi)含有大量化學活性的粒子,如原子(C、H、O)、原子團(OH、H2、O2)、離子(O2、H2、OH、O、H)和電子等,可加速熱化學轉(zhuǎn)換,促進燃料完全燃燒,除此之外,等離子體對于煤粉的作用,可比通常情況下提高20% 80%的揮發(fā)份,即等離子體有再造揮發(fā)份的效應,這對于點燃低揮發(fā)份煤粉強化燃燒有特別的意義。2.2 Theorem of plasma
27、generator等離子發(fā)生器工作原理圖2.1 等離子發(fā)生器工作原理圖The plasma generator, using magnet field stabilized air medium, is composed of coil, cathode and anode. The cathode is made of metal or non-metal with high electrical conductivity. The anode is made of high electrical conductivity, high 本發(fā)生器為磁穩(wěn)空氣載體等離子發(fā)生器,它由線圈、陰極、陽極
28、組成。其中陰極材料采用高導電率的金屬材料或非金屬材料制成。陽極由高導電率、高導熱率及抗氧化的金屬材料制成,它們均采用水冷方式,以承受電弧高溫沖擊。線圈在高溫250情況下具有抗2000V的直流電壓擊穿能力,電源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理為:首先設定輸出電流,當陰極3前進同陽極2接觸后,整個系統(tǒng)具有抗短路的能力且電流恒定不變,當陰極緩緩離開陽極時,電弧在線圈磁力的作用下拉出噴管外部。一定壓力的空氣在電弧的作用下,被電離為高溫等離子體,其能量密度高達105 106W/cm2,為點燃不同的煤種創(chuàng)造了良好的條件。2.3 燃燒機理圖2.2 燃燒機理圖根據(jù)高溫等離子體有限能量不可能同無限的煤粉量
29、及風速相匹配的原則設計了多級燃燒器。它的意義在于應用多級放大的原理,使系統(tǒng)的風粉濃度、氣流速度處于一個十分有利于點火的工況條件,從而完成一個持續(xù)穩(wěn)定的點火、燃燒過程。實驗證明運用這一原理及設計方法使單個燃燒器的出力可以從2T/H擴達到12T/H。在建立一級點火燃燒過程中我們采用了將經(jīng)過濃縮的煤粉垂直送入等離子火炬中心區(qū),T5000K的高溫等離子體同濃煤粉的匯合及所伴隨的物理化學過程使煤粉原揮發(fā)份的含量提高了20% 80%,其點火延遲時間不大于1秒。點火燃燒器的性能決定了整個燃燒器運行的成敗,在設計上該燃燒器中心筒出力約為500 800kg/h,其噴口溫度不低于1200。另外我們加設了風粉冷卻技
30、術(shù)避免了煤粉的貼壁流動及掛焦,同時又解決了燃燒器的燒蝕問題。該區(qū)稱為第一區(qū)。第二區(qū)為混合燃燒區(qū),在該區(qū)內(nèi)一般采用“濃點濃”的原則,環(huán)形濃淡燃燒器的應用將淡粉流貼壁而濃粉摻入主點火燃燒器燃燒。這樣做的結(jié)果既利于混合段的點火,又冷卻了混合段的壁面。如果在特大流量條件還可采用多級點火。 第三區(qū)為強化燃燒區(qū),在一、二區(qū)內(nèi)揮發(fā)分基本燃盡,為提高疏松炭的燃盡率采用提前補氧強化燃燒措施,提前補氧的原因在于提高該區(qū)的熱焓進而提高噴管的初速達到加大火焰長度提高燃盡度的目的,所采用的風粉冷卻技術(shù)亦達到了避免結(jié)焦的目的(1998年獲專利)。第四區(qū)為燃盡區(qū),疏松碳的燃盡率,決定于火焰的長度。隨煙氣的溫升燃盡率逐漸加大
31、。第三章 等離子點火燃燒系統(tǒng)組成3.1 等離子點火燃燒系統(tǒng)3.1.1 燃燒系統(tǒng)等離子燃燒器是借助等離子發(fā)生器的電弧來點燃煤粉的煤粉燃燒器,與以往的煤粉燃燒器相比,等離子燃燒器在煤粉進入燃燒器的初始階段就用等離子弧將煤粉點燃,并將火焰在燃燒器內(nèi)逐級放大,屬內(nèi)燃型燃燒器,可在爐膛內(nèi)無火焰狀態(tài)下直接點燃煤粉,從而實現(xiàn)鍋爐的無油啟動和無油低負荷穩(wěn)燃。 等離子燃燒器IIIII等 離子 發(fā)生 器一次風I氣膜風等離子弧周界風圖3.1 等離子燃燒器示意圖風箱中心筒撞擊式濃淡塊如圖3.1所示,等離子發(fā)生器產(chǎn)生穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體,該等離子體在燃燒器的中心筒中形成T5000K的梯度極大的局部高溫區(qū),煤粉顆粒
32、通過該等離子“火核”受到高溫作用,并在10-3秒內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物,并使煤粉顆粒破裂粉碎,從而迅速燃燒。由于反應是在氣相中進行,使混合物組分的粒級發(fā)生了變化,因而使煤粉的燃燒速度加快,也有助于加速煤粉的燃燒,這樣就大大地減少促使煤粉燃燒所需要的引燃能量E(E等=1/6E油)。除此之外,等離子體有再造揮發(fā)份的效應,這對于點燃貧煤強化燃燒有特別的意義。根據(jù)有限的點火功率不可能直接點燃無限的煤粉量的問題,等離子燃燒器采用了多級燃燒結(jié)構(gòu),如圖3.1所示,煤粉首先在中心筒中點燃,進入中心筒的粉量根據(jù)燃燒器的不同在500 800kg/h之間,這部分煤粉在中心筒中穩(wěn)定燃燒,并在中心筒的出口處形成穩(wěn)定的二級煤
33、粉的點火源,并以次逐級放大,最大可點燃12T/H的粉量。等離子燃燒器的高溫部分采用耐熱鑄鋼,其余和煤粉接觸部位采用高耐磨鑄鋼。和現(xiàn)場管路連接時須正確選用焊條型號。3.1.2 風粉系統(tǒng)3.1.2.1 給粉機對于倉儲式制粉系統(tǒng),為滿足等離子燃燒器對于煤粉濃度和均勻性的要求并能做主燃燒器使用,與等離子燃燒器相匹配的給粉機選擇,應滿足做主燃燒器使用時燃燒器的最大出力,100MW及以下等級的鍋爐,與等離子燃燒器匹配的給粉機額定出力以2-6t/h為宜。對200MW及以上容量的鍋爐,一般選用給粉機的額定出力在3-9t/h為宜。3.1.2.2 磨煤機A 對于直吹制粉系統(tǒng),選定的點火用磨煤機,最低出力應能滿足最
34、低投入功率的要求,MPS中速磨宜采用可變加載型。B 根據(jù)磨煤機的型式,調(diào)整其出力和細度至最佳狀態(tài),例如:適當調(diào)整回粉門的開度、調(diào)整分離器開度,適當減小一次風量(但風量的調(diào)整應滿足一次風管的最低流速,中速磨最低風量應保證允許的風環(huán)風速),對于MPS中速磨煤機還應適當調(diào)整碾磨壓力。3.1.2.3 暖風器暖風器的作用是加熱一次風,用于冷態(tài)制粉。暖風器的設計內(nèi)容包括換熱面積,風阻,蒸汽的參數(shù)等。暖風器的安裝主要應包括暖風器進出口風道的連接方式、支吊架的位置、整體重量、入口蒸汽管道尺寸及連接方式、出口疏水管道尺寸及連接方式。暖風器安裝完畢投運前需要進行壓力試驗。3.2 等離子點火器系統(tǒng)3.2.1 等離子
35、發(fā)生器等離子發(fā)生器是用來產(chǎn)生高溫等離子弧的裝置,其主要由陽極組件、陰極組件、線圈組件三大部分組成,還有支撐托架配合現(xiàn)場安裝。等離子發(fā)生器設計壽命為58年。陽極組件與陰極組件包括用來形成電弧的兩個金屬電極陽極與陰極,在兩電極間加穩(wěn)定的大電流,將電極之間的空氣電離形成具有高溫導電特性等離子體,線圈通電產(chǎn)生強磁場,將等離子體壓縮,并由載體風吹出陽極,形成可以利用的高溫電弧。3.4 DLZ-200型 等離子點火器外形圖 等離子發(fā)生器根據(jù)長度以及使用爐型分為4種類型,為DLZ-200型,DLZ-200型,DLZ-200型,DLZ-200型。DLZ-200型和DLZ-200型用于四角切圓鍋爐徑向插入燃燒器
36、系統(tǒng)。DLZ-200型和DLZ-200型用于四角切圓鍋爐軸向插入燃燒器系統(tǒng)。DLZ-200型也用于前墻以及前后墻對沖鍋爐。3.2.1.1 陽極組件陽極組件由陽極、冷卻水道、載體風通道及殼體等構(gòu)成。陽極導電面為具有高導電性的金屬材料鑄成,采用水冷的方式冷卻,在設計工況下,連續(xù)工作時間不低于500小時。為確保電弧能夠盡可能多的拉出陽極以外,在陽極上加裝壓弧套。還可以在在陽極前部使用等離子弧輸送技術(shù)輸送到燃燒器中心筒。3.2.1.2 陰極組件陰極組件由陰極頭、外套管、內(nèi)套管、驅(qū)動機構(gòu)、進出水口、導電接頭等構(gòu)成,陰極頭導電面為具有高導電性的金屬材料鑄成,采用水冷的方式冷卻,在設計工況下,連續(xù)工作時間不
37、低于50小時。對于不同型號的發(fā)生器,所使用的陰極頭型號是不同的,現(xiàn)場使用應當注意。3.2.1.3 線圈組件線圈組件由導電管繞成的線圈、絕緣材料、進出水接頭、導電接頭、殼體等構(gòu)成。導電管內(nèi)通水冷卻,壽命為5年。3.2.2 等離子電氣系統(tǒng)等離子發(fā)生器電源系統(tǒng)是用來產(chǎn)生維持等離子電弧穩(wěn)定的直流電源裝置。其基本原理是通過三相全控橋式晶閘管整流電路將三相交流電源變?yōu)榉€(wěn)定的直流電源。其由隔離變壓器和電源柜兩大部分組成。電源柜內(nèi)主要有由六組大功率晶閘管組成的三相全控整流橋、大功率直流調(diào)速器 、直流電抗器、交流接觸器、控制PLC等。目前普遍使用的直流調(diào)速裝置有SIEMENS的6RA70系列,SIEMENS的6
38、RA28系列和ABB的DCS500系列。3.2.2.1 隔離變壓器3.5 隔離變壓器外形圖等離子電源系統(tǒng)用隔離變壓器參數(shù):額定電壓:0.38/0.36KV額定電流:304/321A額定功率:200KVA額定頻率:50HZ相數(shù):三相聯(lián)結(jié)組標號:D,yn11接線方式:/ Y冷卻風式:自然冷卻絕緣等級:F絕緣水平:AC3/3溫升:100K選用材料:30Q130冷軋有取向硅鋼片、環(huán)氧樹脂真空澆注.隔離變壓器的主要作用是隔離。一次繞阻接成三角形,使3次諧波能夠通過,減少高次諧波的影響;二次繞組接成星型,可得到零線,避免等離子發(fā)生器帶電。3.2.2.2 電源柜(參見電源柜說明書)電源柜選用德國RITTAL
39、公司生產(chǎn)的PS4000型電源柜,柜體外形尺寸及安裝尺寸如下圖所視: 3.6 電源柜外形圖電源柜為前后開門結(jié)構(gòu)。前門上方安裝有三塊表從左到右分別為系統(tǒng)實際電壓表、系統(tǒng)實際電流表、系統(tǒng)給定電流表,下方為排氣孔。電源柜技術(shù)參數(shù)如下:額定輸入電壓(1): 3AC400(+15%/-20%)額定輸入電流: 332A額定頻率: 45-65HZ額定直流輸出電壓: 485V額定直流輸出電流: 400A過載能力: 180%額定輸出功率: 194KW額定直流電流下的功耗:1328W電子電路電源額定供電電壓: 2AC380(-25%) 460(+15%); In=1A或1AC190(-25%) 230(+15%);
40、 In=2A(-35% 1 分鐘)冷卻風扇額定電壓: 3AC400( 15%) 50HZ額定電流: 0.3A額定流量: 570m3/h噪音等級: 73dBA運行環(huán)境溫度: 040(2) 強迫風冷存儲和運輸溫度: -25+70安裝海拔高度: 額定直流電流下1000M (3)環(huán)境等級(DIN IEC 721-3-3) :3K3防護等級(DIN 40050 IEC144):IP00說明: (1) 電源柜進線電壓可低于額定電壓 ,輸出電壓也相應降低。(2) 指定的直流輸出電壓,在進線電壓低于5%(額定輸入電壓)時也能達到。(3) 負載系數(shù)K1(直流電流)同冷卻溫度有關(guān)。(4) 負載系數(shù)K2與安裝高度有
41、關(guān)。(5) 總的衰減系數(shù)K=K1×K2。3.2.3 等離子載體風系統(tǒng)載體風是等離子電弧的介質(zhì),等離子電弧形成后,通過線圈形成的強磁場的作用壓縮成為壓縮電弧,需要載體風以一定的流速吹出陽極才能形成可利用的電弧。因此,等離子點火系統(tǒng)的需要配備載體風系統(tǒng),載體風的要求是潔凈的而且壓力,流速是穩(wěn)定的。各種等離子發(fā)生器具體實現(xiàn)方案如下:1) DLZ-200型和DLZ-200型等離子發(fā)生器采用高壓離心風機或者容積式羅茨風機作為載體風氣源。發(fā)生器前儀表組件處最佳壓力范圍為5-8Kpa。2)DLZ-200型等離子發(fā)生器優(yōu)先采用壓縮空氣作為載體風氣源,也可以采用高壓離心風機或者容積式羅茨風機,發(fā)生器前
42、儀表組件處最佳壓力范圍為8-12Kpa。3)DLZ-200型等離子發(fā)生器采用壓縮空氣作為載體風氣源,發(fā)生器前儀表組件處壓力為10-15Kpa。等離子發(fā)生器前的載體風管道上設有壓力表和一個壓力開關(guān),把壓力滿足信號送回本燃燒器電源柜,每臺等離子裝置的載體風流量約為1.0NM3/min -1.5NM3/min。如使用電廠雜用載體風系統(tǒng),母管需要有濾油,濾水裝置。載體風系統(tǒng)中同時設計有備用吹掃空氣管路,吹掃空氣取自圖像火檢探頭冷卻風機出口母管,用于保證在鍋爐高負荷運行、等離子點火器停用時點火器不受煤粉污染。 3.11 載體風系統(tǒng)圖3.2.4 等離子冷卻水系統(tǒng)等離子電弧形成后,弧柱溫度一般在5000K到
43、10000K范圍,因此對于形成電弧的等離子發(fā)生器的陰極和陽極以及線圈必須通過水冷的方式來進行冷卻,否則很快會被燒毀。通過大量實驗總結(jié)出為保證好的冷卻效果,需要冷卻水以高的流速沖刷陽極和陰極,因此需要保證等離子發(fā)生器前儀表組件處冷卻水壓差不低于0.2Mpa的壓力。另外,冷卻水溫度不能高于40,否則冷卻效果差。為減少冷卻水對陽極和陰極的腐蝕,要采用電廠的除鹽化學水。具體實現(xiàn)方案如下:1)冷卻水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng),由自制冷卻水箱、冷卻水泵、換熱器及閥門、壓力表、管路組成,冷卻水泵兩臺互為備用。系統(tǒng)材質(zhì)均為不銹鋼,回水無壓力,冷卻水箱、水泵安裝保證不振動。換熱器根據(jù)現(xiàn)場情況安裝。2)冷卻水直接取自電
44、廠除鹽水箱,附屬設備與自制冷卻水箱系統(tǒng)相同。3)冷卻水取自電廠閉式循環(huán)水系統(tǒng),回水有壓力。冷卻水經(jīng)母管分別送至等離子點火器,單個等離子點火器的冷卻水用量約為10T/H,冷卻水進入等離子裝置后再分兩路分別送入線圈和陽極,另一路進入陰極,等離子點火器回水經(jīng)母管流經(jīng)換熱器冷卻后返回。等離子裝置來水管道上設有手動調(diào)節(jié)閥,用于調(diào)整等離子點火器冷卻水流量,同時安裝有冷卻水壓力表,過濾器及壓力開關(guān)(CCS或者SOR廠家),壓力滿足信號送回本等離子電源柜。對于兩臺爐公用冷卻水系統(tǒng),回水分管道加裝截止閥。 3.12 冷卻水系統(tǒng)圖3.3 監(jiān)控系統(tǒng)3.3.1 壁溫測量3.3.1.1 壁溫測量為了確保等離子燃燒器的安
45、全運行,在燃燒器的相應位置安裝了監(jiān)視壁面溫度的熱電偶。熱電偶的安裝位置是根據(jù)數(shù)臺等離子燃燒器的工業(yè)應用情況和燃燒器工作狀態(tài)下的溫度場確定的。安裝位置如下圖所示。熱電偶的型號主要為K分度鎧裝熱電偶。圖3.13 壁溫測量熱電偶的安裝在等離子燃燒器的設計圖中有明確要求,其基本原則是牢固、防磨、耐用、拆卸更換方便。3.3.1.2 風粉在線檢測為了在等離子燃燒器運行時能夠監(jiān)測一次風速,控制一次風速在設計范圍,在一次風管加裝一次風速測量系統(tǒng)。3.3.1.2.1 一次風在線測速裝置的組成一次風在線測速裝置的組成見下圖。圖3.14 一次風在線測速裝置的組成3.3.1.2.2 測速管的選擇 上圖所示為靠背管,實
46、際應用中還有笛形管。(1)靠背管靠背管全稱靠背式動壓測定管。兩個測壓管端的開口,一個開口迎向氣流作為全壓感壓孔,另一個背向氣流為靜壓感壓孔;兩個開口面應該成180°對稱布置。由于其開口較大,故不易堵塞,且對氣流方向的偏斜敏感性很小,其偏轉(zhuǎn)角在±20°內(nèi)不會引起明顯的誤差??勘彻芸梢宰龀梢苿拥?也可以根據(jù)管道的直徑尺寸加工成固定安裝的;固定的靠背管將其感壓孔置于被測管道中心。靠背管既適用于含粉氣流也可使用于清潔氣流中。(2) 笛形管用笛形管可以測量含濃度較小的氣流,如中儲式制粉系統(tǒng)給粉機前的一次風管,熱風送粉可使用固定的笛形管,乏氣送粉使用可以移動的笛形管。在保證剛
47、度條件下,笛形管愈細愈好,一般d/D=0.040.09,(d為笛形管徑,D為被測管道內(nèi)徑).而全壓感壓孔的孔徑要愈小愈好,但是要避免被粉塵或銹濁堵塞。感壓孔的總面積不得超過笛形管內(nèi)截面積的30%。3.3.1.2.3 安裝規(guī)范3.3.1.2.3.1 測孔的選擇測孔應選擇在與擋板支管或彎頭等阻力件有一定距離的直通管道上。 笛形管的測孔前應有810D;測孔后應有3D的直管段??勘彻艿臏y孔前應有810D;測孔后應有13D的直管段。(D為被測管道內(nèi)徑,對矩形通道D=2AB/(A+B);式中A、B為矩形通道邊長)。3.3.1.2.3.2 笛形管和靠背管的壓差修正系數(shù)的標定雙管式笛形管和靠背管,由于靜壓感壓
48、孔背向氣流,它所測得的壓頭小于實際的靜壓值,故所測定的壓差修正系數(shù)kd常小于1,其數(shù)值取決于結(jié)構(gòu)形式和加工精確度,所以需要逐個進行標定。標定原則:(1)用標準皮托管和笛形管或靠背管在同一管道內(nèi)同一工況(包括速度,靜壓,溫度等)下進行標定,最好選定管道的風速與被測管道相同或比較接近。(2) 修正系數(shù)的計算Kd2 = Kd1(P1/P2)0.5式中: Kd1, P1-標準皮托管的修正系數(shù)和壓差。.Kd2, P2 -被標定管的修正系數(shù)和壓差。3.3.2 圖像火焰監(jiān)視將煤粉燃燒器的火焰直觀的顯示給運行人員將對鍋爐的安全運行及燃燒調(diào)整有極大的幫助。在DLZ-200等離子點火系統(tǒng)中為每個等離子點火燃燒器配
49、置了一支高清晰圖像火檢探頭。該探頭采用軍用CCD直接攝取煤粉燃燒的火焰圖像,圖像清晰,不失真。為使CCD避開爐內(nèi)高溫,每只探頭均采用長工作距監(jiān)測鏡頭。探頭外層加裝了隔熱機構(gòu),有效組斷二次風傳導熱及爐膛輻射熱。探頭前部采用特種耐溫玻璃能抗1500熔融灰渣對鏡面的沖刷,鏡面長期光滑無損。每只探頭均需通入冷卻風,一方面冷卻CCD和鏡頭,另一方面冷卻風通過探頭前端3通道風3組合弧形冷卻風噴射機構(gòu),可避免飛灰、焦塊污染鏡頭。圖3.15 圖象火焰監(jiān)視系統(tǒng)組成圖象火焰?zhèn)鞲衅髦饕夹g(shù)參數(shù):探頭風阻:進口風質(zhì)P1=2000Pa時,冷卻風風管Q=64Nm3/h探頭外徑:69mmCCD工作電壓:U=12V/DC輸出
50、信號:標準Pal制式視頻信號在冷卻風正常工作情況下耐溫1200第四章 等離子點火系統(tǒng)的安裝4.1 設備到貨及現(xiàn)場保管4.1.1 設備到貨與驗收1、設備運到現(xiàn)場后,用戶應在起重、運輸設備及人員等方面積極配合并對到貨件數(shù)與箱件清單進行核對,及時將到貨及包裝損壞情況反饋至我公司市場部;2、對所發(fā)現(xiàn)的包裝損壞應明確責任,現(xiàn)場修復后方可入庫,對設備的缺損應做好記錄。3、設備開箱時由用戶與制造廠共同對設備逐一清點檢查,雙方共同簽署設備到貨交驗單,標明設備到貨情況、存在問題及責任歸屬,用戶可根據(jù)此單向制造廠提出修復或補供要求。4.1.2 設備的保管及存放1、設備到現(xiàn)場后,按電力基本建設火電設備維護保管規(guī)程(
51、SDJ68-84)和本文要求保管存放。2、 對于發(fā)貨部件的包裝,其主要用于發(fā)貨、運輸,而不是現(xiàn)場防風避雨,防腐的主要手段,不能一律放置在露天不顧,一定要核實箱內(nèi)部件,按以下規(guī)定來確定保管方式。(1)下列設備應在室內(nèi)存放,盡可能存放在有濕度控制的庫房內(nèi): A: 等離子發(fā)生器; B:直流電源柜、隔離變壓器、干式變壓器等; C: 水泵、空氣壓縮機、離心風機、換熱器等; D: 所有控制設備、電氣儀表元件及電纜、閥門等; E:火檢探頭; F:較貴重的金屬件、不銹鋼板、不銹鋼管等。(2)、燃燒器起吊時必須選擇合適起吊點,嚴禁用拖拉方式移動燃燒器;嚴禁磕碰;存放場地要求地面堅固、平整;必須采取可靠的防雨措施
52、及防積水浸泡措施,在有條件時最好將燃燒器于室內(nèi)存放。燃燒器亦可半露天存放,但存放一定要墊平且用帆布等遮蓋。(3)、無縫鋼管、風道加熱器等可以露天存放,存放場地要平坦、道路通暢,有良好的排水設施。(4)、所有設備應用經(jīng)過防腐處理的枕木或相應的支座墊高,以免同泥水地接觸。 4.2 等離子點火系統(tǒng)設備的安裝4.2.1 燃燒器的安裝 在進行等離子燃燒器安裝應遵循以下原則:、安裝之前應進行外觀檢查,不得有變形、裂紋等缺陷,否則應及時修復;、對于另設等離子燃燒器及輸粉系統(tǒng),確定燃燒器一、二次風進口方向時,應在風粉管道走向允許的情況下盡量減小管道阻力,并使發(fā)生器位于煤粉濃側(cè),易于點燃煤粉,若由于受空間限制發(fā)
53、生器無法裝于濃側(cè),則應考慮在燃燒器一次風入口處加裝濃淡裝置;、安裝時應保證同一層燃燒器標高一致,標高誤差不大于±5mm;、燃燒器與水冷壁之間的夾角嚴格按圖紙調(diào)整(保證原鍋爐設計假想切圓尺寸);并檢查各噴嘴的水平度。對于另設等離子燃燒器,一般對角安裝在下層油燃燒器二次風道內(nèi),為了便于點燃上層主燃燒器,可將其噴口上傾35º;而對于改造為主燃燒器兼有點火功能時,宜將等離子燃燒器布置在下數(shù)第一、二層主燃燒器位置,應保證燃燒器前后水平,一般不大于0.5º,如誤差較大必須進行調(diào)整; 、燃燒器按上述標準調(diào)好角度,注意保持噴口離水冷壁管的間隙不妨礙膨脹,火嘴噴出的煤粉不沖刷周圍管子,在合適位置增加支承或彈性吊架,并考慮留出隨鍋爐熱膨脹位移量;、不允許將一、二次風管道等附加重量作用在燃燒器上,防止燃燒器變形和內(nèi)部零件的膨脹,所有管道應安裝就位后再與燃燒器連接,保證接口密封
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