等离子燃烧技术在高水分褐煤机组上的应用解析.doc

等离子燃烧技术在高水分褐煤机组上的应用 　　曹健 　　(大唐辽源发电厂，吉林 辽源 136200) 　　摘 要：现代工业煤粉锅炉点火和稳燃传统上采用燃烧重油或天然气，随着能源日益紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制，为了减少燃油耗量，电站锅炉均开始采用新工艺进行节油工作，等离子点火就是一种相对成熟的新工艺，但在实际应用中，它侧重于烟煤和贫煤的点火、助燃，而在高水分褐煤点火上的应用，则是近年来的新兴课题，通过大唐辽源电厂高水分褐煤使用等离子点火技术的成功，为我国节油工作提供了又一个成功案例。 　　关键词：等离子;高水分褐煤;锅炉点火 　　1等离子技术应用的背景 　　1.1项目简介 　　大唐辽源发电厂现有2*330MW机组，锅炉是武汉锅炉厂引进美国GE公司生产的燃用褐煤锅炉，选用霍林河煤和辽源矿的煤炭作为工程的煤源，设计煤种为霍林河煤，按照一定比例将混配作为校核煤种。在2014年6月和8月份，分别对3、4号炉进行了等离子系统的改造。 　　1.2燃烧系统 　　燃烧器采用美国CE公司引进技术设计制造，采用大风箱、大切角、四角切圆、直流摆动式燃烧器，并采取一系列优化与改进措施。每角燃烧器布置有16个喷口，其中11个二次风和5个一次风。燃烧器布置有SOFA风喷口，主燃烧器从上至下分为两组，其喷口布置形式为2-2，2-2-1-2-1-2，2-1-2-2-1-2-1-2，顶部二层二次风及中间一层二次风反切12oC。一次风四周布置了周界风，背火侧周界风是向火侧的2倍多。 　　燃烧器喷口为摆动式，热态运行时一、二次风喷口可在±30°范围内摆动，以调整汽温。每个燃烧器设两套气动摆动机构，保证摆动灵活可靠。 　　1.3制粉系统 　　锅炉采用正压直吹式制粉系统，磨煤机采用MPS200HP-型碗式液压加载中速磨煤机。锅炉配五台磨煤机，四运一备，四台磨煤机可满足锅炉BMCR出力的要求，每台磨煤机对应燃烧器的一层四个一次风喷口，煤粉细度按R90=35%设计。改造过程中，将每台炉的A层燃烧器改为等离子燃烧器。 　　1.4燃用煤质的元素分析表 　　表1-1 煤质分析数据表 　　项 目单 位设计煤种校核煤种 　　煤源名称 霍林河煤混煤 　　1.工业及 　　元素分析收到基低位发热量 Qnet.arkJ/kg1321013050 　　全水份 Mt%32.027.1 　　空气干燥基水份Mad%18.5516.73 　　干燥无灰基挥发份Vdaf%49.0149.89 　　收到基灰份 Aar%18.0222.43 　　收到基碳 Car%36.4336.94 　　收到基氢 Har%2.672.81 　　收到基氧 Oar%9.879.54 　　收到基氮 Nar%0.670.72 　　收到基硫 Sar%0.340.46 　　2.哈氏可磨性系数 HGI 4249 　　3.冲刷磨损指数 Ke 1.542.16 　　4.灰熔融性灰变形温度D　　灰软化温度S　　半球温度H　　流动温度F　　5.灰分析SiO2%57.7055.26 　　Al2O3%25.5927.07 　　Fe2O3%3.935.45 　　CaO%4.714.03 　　TiO2%1.131.13 　　K2O%1.631.98 　　Na2O%0.620.54 　　MgO%2.262.31 　　SO3%1.821.62 　　MnO2%0.0180.014 　　6.飞灰比 　　电阻温度20时Ωcm6.50×1089.80×108 　　温度80时Ωcm6.20×1091.38×109 　　温度100时Ωcm9.80×10102.10×1010 　　温度120时Ωcm1.35×10111.90×1011 　　温度150时Ωcm3.60×10112.20×1011 　　温度180时Ωcm2.60×10103.20×1010 　　7. 煤中游离二氧化硅-SiO2%5.825.39 　　2等离子点火系统的工作原理 　　2.1产品介绍 　　大唐辽源发电厂采用的是龙源公司的DLZ-200型等离子煤粉点火装置，它主要是由等离子发生器、分级燃烧器、冷却水系统、载体风系统和一次风加热系统组成。 　　2.2发生器工作原理 　　发生器为磁稳空气载体等离子发生器(如图2.1所示)，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的非金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极前进同阳极接触后，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