等離子點(diǎn)火檢修技術(shù)培訓(xùn)

1、等離子點(diǎn)火檢修技術(shù)介紹主講：時(shí)間： 2015年1月16日一 等離子點(diǎn)火原理二 等離子點(diǎn)火系統(tǒng)主要構(gòu)成部分三 等離子發(fā)生器運(yùn)行原理四 等離子發(fā)生器的檢修與維護(hù)五 現(xiàn)場(chǎng)情況簡(jiǎn)紹等離子點(diǎn)火裝置是利用直流電流在介質(zhì)氣壓條件下接觸引弧，并在強(qiáng)磁場(chǎng)控制下獲得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體，該等離子體在專門設(shè)計(jì)的燃燒器的中心燃燒筒中形成溫度T5000K的，溫度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，使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣相中進(jìn)行，使混合物組分的粒級(jí)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，這樣就大大地減少點(diǎn)燃

2、煤粉所需要的引燃能量。一 等離子的點(diǎn)火原理二 等離子點(diǎn)火系統(tǒng)主要構(gòu)成部分1.等離子煤粉點(diǎn)火系統(tǒng)由等離子點(diǎn)火設(shè)備及其輔助系統(tǒng)組成2、等離子點(diǎn)火設(shè)備由發(fā)生器、燃燒器組成，輔助系統(tǒng)由壓縮空氣、冷卻水、供配電（含隔離變壓器、等離子電源柜、電抗器等）圖像火檢、一次風(fēng)速在線檢測(cè)、控制、冷爐制粉等系統(tǒng)等組成。1、等離子發(fā)生器是利用直流電將以壓縮空氣為介質(zhì)的氣體電離，產(chǎn)生功率穩(wěn)定、定向流動(dòng)的直流空氣等離子體，該等離子體在燃燒器的一級(jí)燃燒筒中形成溫度大于5000K、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，能在10-3秒內(nèi)迅速釋放出大量揮發(fā)份，同時(shí)也使煤粉顆粒破裂粉碎。揮發(fā)份迅速燃燒釋放熱

3、量，從而使煤粉碳顆粒著火燃燒。三 等離子發(fā)生器運(yùn)行原理三、等離子發(fā)生器運(yùn)行原理2、發(fā)生器的結(jié)構(gòu)：等離子發(fā)生器使用雙路載體風(fēng)來產(chǎn)生高溫等離子體，它由陰極、陽(yáng)極、前進(jìn)氣室、后進(jìn)氣室、引弧裝置、開關(guān)電源、冷卻水腔等組成。等離子發(fā)生器采用同軸雙氣室結(jié)構(gòu)，等離子弧采用空氣壓縮形式，陽(yáng)極和陰極在工作時(shí)固定不動(dòng)，其間間距保持恒定。在陰、陽(yáng)電極間加穩(wěn)定的大電流，將電極空心筒體中的壓縮空氣電離形成具有高溫導(dǎo)電特性等離子體。前進(jìn)氣室進(jìn)來的壓縮空氣將等離子體壓縮，并由后進(jìn)氣室進(jìn)來的壓縮空氣將等離子體吹出陽(yáng)極筒體，形成連續(xù)穩(wěn)定的高溫等離子體流。1.)陽(yáng)極：陽(yáng)極由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊金屬材料制成，陽(yáng)極結(jié)構(gòu)為

4、空心圓筒體。為保證安全性，采用水冷方式進(jìn)行冷卻（主要材料：外面是不銹鋼、里面是紫銅制成）。2.)陰極：陰極也由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊金屬材料制成，其結(jié)構(gòu)也為空心圓筒體。采用水冷方式進(jìn)行冷卻，能承受等離子體的高溫沖擊（主要：材料是紫銅材料制成）。等離子陰陽(yáng)極結(jié)構(gòu)3.)冷卻水 高溫等離子流的溫度高，等離子發(fā)生器的陰極和陽(yáng)極通過水冷的方式來進(jìn)行冷卻，否則很快會(huì)被燒毀。冷卻水系統(tǒng)由水泵、閥門、流量開關(guān)、壓力表、管路等組成，形成閉式循環(huán)。為確?？煽坷鋮s，應(yīng)保證發(fā)生器冷卻水進(jìn)水壓力和流量，進(jìn)水壓力不低于0.2MPa，單臺(tái)發(fā)生器的冷卻水流量為4-6 t/h。每臺(tái)發(fā)生器冷卻進(jìn)水管路裝有流量開關(guān)，流量

5、滿足信號(hào)送至控制系統(tǒng)DCS。冷卻水采用電廠的閉式循環(huán)水，冷卻水泵兩臺(tái)互為備用。重點(diǎn)說明：發(fā)生器退出運(yùn)行后仍然處在一次風(fēng)粉氣流中，無(wú)論是運(yùn)行還是備用，只要是鍋爐運(yùn)行期間(包括停爐后爐膛溫度大于100度時(shí))必須保證冷卻水暢通，冷卻水系統(tǒng)應(yīng)納入運(yùn)行巡檢范圍。4.)壓縮空氣 作為等離子流的載體，要求作為介質(zhì)的壓縮空氣應(yīng)是潔凈、干燥的，且壓力穩(wěn)定（要求用儀用壓縮空氣）。 為了保證壓縮空氣的品質(zhì)，在壓縮空氣管道加裝過濾器，并在氣管道上設(shè)有壓力表和一個(gè)壓力開關(guān)，把壓力滿足信號(hào)送回控制系統(tǒng)，水氣就地控制柜內(nèi)有調(diào)節(jié)控制裝置，提供點(diǎn)火需要的壓力和流量。 等離子點(diǎn)火時(shí)壓縮空氣入口壓力要求在0.6MPa0.7MPa，

6、每臺(tái)等離子裝置的壓縮空氣流量約為1.5 Nm3/min，每臺(tái)爐最大需要量為6.4 Nm3/min。重點(diǎn)說明：發(fā)生器備用期間（只要是鍋爐運(yùn)行）必須保證該路保護(hù)壓縮空氣暢通，(每臺(tái)發(fā)生器流量控制在 0.4 Nm3/min，以內(nèi))并納入運(yùn)行巡檢范圍。1、發(fā)生器常見問題及處理方法1）發(fā)生器不能正常引弧，原因可能是：直流電源控制柜不在遠(yuǎn)程位（將旋鈕打到遠(yuǎn)程控制位）點(diǎn)火參數(shù)設(shè)置不正確（按照說明書要求重新設(shè)置各項(xiàng)啟弧參數(shù)）點(diǎn)火條件不具備 （檢查點(diǎn)火條件是否具備）高頻點(diǎn)火線接頭脫落或松動(dòng)（將高頻點(diǎn)火線與電極連接牢固）直流電源控制柜控制電源失電（檢查控制電源，檢查控制電源保險(xiǎn)管；）陰陽(yáng)極間沒有間隙，（將陰、陽(yáng)極

7、的間隙調(diào)整到合適范圍內(nèi)）極面污染不導(dǎo)電（清理、打磨陰陽(yáng)極表面后重新安裝）陰陽(yáng)極間有水（加大壓縮空氣氣量吹掃10min；）四 等離子發(fā)生器的檢修與維護(hù)2）發(fā)生器拉弧操作后有電壓沒有電流，原因可能是：引弧高壓線有問題（檢查引弧高壓線)點(diǎn)火PCB板故障（更換點(diǎn)火PCB板)陰陽(yáng)極間隙過大(調(diào)整陰陽(yáng)極間隙)陰陽(yáng)極極面有氧化層 (用砂紙打磨陰陽(yáng)極后重新安裝)3)發(fā)生器運(yùn)行時(shí)功率波動(dòng)大、易斷弧,原因可能是:控制參數(shù)設(shè)定出錯(cuò)(重新設(shè)定參數(shù))陰極燒蝕嚴(yán)重(查看陰極運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到更換陰極時(shí)間，立即更換)2、檢修工具陽(yáng)極體裝配工具手動(dòng)升降工具3.發(fā)生器陰、陽(yáng)極檢修操作規(guī)程1）先斷電：先將等離子直流電源斷開，掛上“有

8、人工作禁止合閘”牌。2）再將發(fā)生器從燃燒器陶瓷防磨套筒中抽出。 注意：在爐膛溫度較高的情況下應(yīng)先將發(fā)生器抽出到陶瓷防護(hù)套內(nèi)后再斷水（利用防磨套內(nèi)密封風(fēng)對(duì)發(fā)生器冷卻，保護(hù)好陰陽(yáng)極密封圈）將密封風(fēng)壓緊環(huán)拆除。將直流電纜線拆除。將發(fā)生器進(jìn)回水總門都關(guān)閉，再將排水閥打開將水排盡。將水汽管拆除（針對(duì)水汽管不夠長(zhǎng)的項(xiàng)目）將發(fā)生器拉出，需使用發(fā)生器支架裝置，并處理外表煤粉。3）將陽(yáng)極拆開檢查。檢查陰陽(yáng)極燒蝕情況，根據(jù)燒蝕情況判定是否需要更換。更換陰陽(yáng)極需用陰陽(yáng)極專用扳手。（記錄檢查時(shí)間、和運(yùn)行時(shí)間，沒更換的陰陽(yáng)極做出一定的預(yù)算使用時(shí)間）更換陰極時(shí)時(shí)檢查陰極密封圈是否損壞。沒有更換陰陽(yáng)極的用100號(hào)細(xì)砂紙將陰

9、陽(yáng)極表面進(jìn)行打磨處理。檢查陽(yáng)極體密封墊（四氟墊）是否有破損，及時(shí)檢查更換。測(cè)量墊厚度， 標(biāo)準(zhǔn)厚度為3.2mm，新墊誤差應(yīng)小于0.1mm，重復(fù)使用厚度不小于2.8mm。陰極密封圈陽(yáng)極極密封墊4)將陰陽(yáng)極回裝調(diào)整好陰陽(yáng)極間隙。（通過計(jì)算公式算出間隙，要求在1.21.4mm范圍內(nèi)）計(jì)算公式：間隙=陽(yáng)極深度-陰極高度-0.2mm(四氟墊壓縮量）陽(yáng)極深度陰極高度四氟墊將陽(yáng)極體固定螺栓對(duì)角多次循環(huán)緊固，以防壓偏。（陽(yáng)極與發(fā)生器隔板方向?qū)?zhǔn)）將發(fā)生器裝入燃燒器內(nèi)隔板方向標(biāo)示5) 聯(lián)接好水氣管路，將排水閥關(guān)閉，進(jìn)回水閥總門打開，確認(rèn)無(wú)漏水漏氣現(xiàn)象。 將密封風(fēng)裝置安裝上，再將發(fā)生器防護(hù)罩安裝上。清除滑道、防護(hù)罩

10、上的灰塵。6) 整體檢查檢查陰陽(yáng)極水路（進(jìn)回水管）、氣路（氣1、氣2）是否正確。檢查陰陽(yáng)極直流電纜是否正確。 檢查發(fā)生器整體有無(wú)異常。檢查水氣柜內(nèi)外水、汽（進(jìn)水、回水、進(jìn)氣）是否通暢，壓力是否滿足。 以上程序確定發(fā)生器一切正常后通知送電進(jìn)行拉弧。D層等離子冷卻水濾網(wǎng)圖片五 現(xiàn)場(chǎng)情況簡(jiǎn)紹D層等離子冷卻水濾網(wǎng)圖片汽水柜圖片汽水柜比例閥圖片細(xì)致檢修細(xì)致檢修等離子點(diǎn)火系統(tǒng)電氣控制設(shè)備等離子點(diǎn)火系統(tǒng)電氣控制設(shè)備提供等離子點(diǎn)火所需的直流電源、等離子載體壓縮空氣的控制 、等離子發(fā)生器冷卻水的控制、以及其他的設(shè)備控制。主要由以下設(shè)備組成： 隔離變壓器 直流柜 電抗器 就地接線箱 就地點(diǎn)火箱 水氣就地柜隔離變壓

11、器的主要作用是隔離。由廠用電供電，一次繞阻接成“”形，使3次諧波能夠通過，減少高次諧波對(duì)廠用電的影響；二次繞組接成“Y”型。柜體布置有溫控器和冷卻風(fēng)扇，當(dāng)柜內(nèi)溫度在工作過程中超過設(shè)定的溫度時(shí)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位1隔離變壓器 變壓器型式環(huán)氧澆注干式隔離變壓器冷卻方式AF絕緣耐熱等級(jí)F聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) Dyn11 額定電流（一次側(cè)）455A額定電壓（一次側(cè)）AC380V額定電流（二次側(cè)）455A額定電壓（二次側(cè)）AC380V額定頻率50Hz重量1650kg外型尺寸1600（寬）800（深）2200（高）mm直流柜電源柜內(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

12、器 、交流接觸器、負(fù)荷隔離開關(guān)、熔斷器、控制PLC等。 直流電源模塊采用進(jìn)口英國(guó)歐陸590三相全橋控制晶閘管整流功率元件，將三相交流電源整流成450V、500A直流電，供給等離子發(fā)生器，用于產(chǎn)生等離子體電弧。 控制系統(tǒng)采用施耐德的PLC模塊，編程軟件為施耐德的twidosoft軟件，上位機(jī)融入與原DCS系統(tǒng)中，具備靈活的可操作性。每個(gè)發(fā)生器配置一套獨(dú)立的PLC控制系統(tǒng)，這樣可以保證每個(gè)發(fā)生器的相對(duì)獨(dú)立性。中央控制系統(tǒng)接入主機(jī)DCS，并配合鍋爐的FSSS邏輯保護(hù)，以保證整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 直流電源柜技術(shù)參數(shù)如下：額定輸入電壓(1)： 3相，AC380V額定輸入電流： 455 A額定頻率：

13、4565HZ額定直流輸出電壓： 400V額定直流輸出電流： 500A過載能力： 130%額定輸出功率： 200KW安裝海拔高度： 額定直流電流下 1000 M 環(huán)境等級(jí)（DIN IEC 721-3-3）：3K3防護(hù)等級(jí)(DIN 40050 IEC144)：IP23平波電抗器用于消除整流脈沖。為保證等離子發(fā)生器在工作中，特別是在啟動(dòng)過程中，需要電源要有極強(qiáng)的恒流能力。電抗器要能產(chǎn)生足夠的感抗，以保持電流的平穩(wěn)。本工程中將2臺(tái)電抗器布置在一個(gè)密閉的柜體內(nèi)，柜體上布置有溫控器和冷卻風(fēng)扇，當(dāng)柜內(nèi)溫度在工作過程中超過設(shè)定的溫度時(shí)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。就地水氣柜提供等離子發(fā)生器工作所需的壓縮空氣（載體風(fēng)）以及陰陽(yáng)極冷卻水。為了保證壓縮空氣的品質(zhì)，在壓縮空氣管道加裝過濾器，并在氣管道上設(shè)有壓力表和一個(gè)壓力開關(guān)，把壓力滿足信號(hào)送回控制系統(tǒng)，水氣就地控制柜內(nèi)有氣流調(diào)節(jié)控制裝置（比例閥），提供點(diǎn)火需要的壓力和流量。給氣指令開之后，比例閥顯示值應(yīng)為0.040.06 ；等離子功率自動(dòng)指令投入后，比例閥顯示值應(yīng)在氣1終止設(shè)定值和氣2終止設(shè)定值之間循環(huán)變化，約每秒變化0.01。氣1與氣2的增減變化方向相反。每臺(tái)發(fā)生器冷卻進(jìn)水管路裝有壓力表和流量開關(guān)，流量滿足信號(hào)送至控制系統(tǒng)直流柜。一般設(shè)定為水流量大于 70L/min開關(guān)動(dòng)作（水流量滿