等离子体点火装置是利用高频触发起弧,在高压下产生直流空气电弧等离子体,等离子体火焰中心温度T>10000K,该等离子体在专门设计的燃烧器中心燃烧筒中形成温度梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒在等离子体发生器产生的高温作用下迅速释放出挥发物,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,这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。
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。等离子体发生器及其工作原理: 等离子体发生器为直流非转移型电弧等离子体发生器。等离子体炬具有温度高、能量集中、气氛可控等优点。它由阴极、阳极等组成。其中阴、阳极材料采用具有高导电率、高导热、耐氧化的金属材料制成,它们均采用水冷方式冷却,以承受电弧高温冲击。
等离子体发生器所用大功率直流稳压电源采用国际最新科技的IGBT管高频逆变开关直流电源,具有电流稳定度高、体积小、效率高等特点 系统组成
等离子体点火系统由等离子体点火燃烧器、等离子体发生器、等离子电源及控制系统、等离子风粉在线监测系统、压缩空气系统、循环冷却水系统、冷却风系统、及图像火检系统等组成,系统构成如下图所示。
系统功能
1. 等离子体电弧启动、停止程控。
2. 等离子体电弧功率自动调节。
3. 等离子体电弧电压、电流、功率参数历史曲线记录。
4. 自动保护等离子体发生器不被烧损。
5. 等离子体阴极,阳极运行时间累计,提示更换阴极寿命。
6. 等离子体装置故障记录。
7. 燃烧器壁温监视,超温报警。
8. 一次风速、一次风量、煤粉浓度在线检测。
9. 联锁保护功能,与FSSS接口。
10. 通讯功能,纳入DCS控制系统 经济效益分析 以300MW机组为例,预计每年约消耗轻油800~1000吨 1) 按常规方法试运所需燃油耗费计算:燃油消耗:1000吨/年燃油价格:0.55万元/吨燃油耗费:0.55×1000 = 550(万元)/年 2) 机组改装等离子体煤粉点火装置进行试运所需费用计算:原煤耗费:燃油的低位发热量为4.18×104kj/kg,设计煤种低位发热量为25080kj/kg,原煤价格为500元/吨,年消耗燃油数量为1000吨,则按发热量相等的原则所需的原煤费用为:1000×4.18×104×500/25080=83.6万元耗电费用:设计煤种发热量:25080 kJ/kg 原煤消耗:7833 吨制粉单耗:20 kwh/t;等离子体燃烧器耗电:20 kwh/t;厂用电价格为0.15元/kwh 耗电费用:7833×(20+20)×0.15 =4.7万元 此后正常运行中每年燃油量按1000吨计算,年节约燃油费用约200万元以上。
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。等离子体发生器及其工作原理: 等离子体发生器为直流非转移型电弧等离子体发生器。等离子体炬具有温度高、能量集中、气氛可控等优点。它由阴极、阳极等组成。其中阴、阳极材料采用具有高导电率、高导热、耐氧化的金属材料制成,它们均采用水冷方式冷却,以承受电弧高温冲击。
等离子体发生器所用大功率直流稳压电源采用国际最新科技的IGBT管高频逆变开关直流电源,具有电流稳定度高、体积小、效率高等特点 系统组成
等离子体点火系统由等离子体点火燃烧器、等离子体发生器、等离子电源及控制系统、等离子风粉在线监测系统、压缩空气系统、循环冷却水系统、冷却风系统、及图像火检系统等组成,系统构成如下图所示。
系统功能
1. 等离子体电弧启动、停止程控。
2. 等离子体电弧功率自动调节。
3. 等离子体电弧电压、电流、功率参数历史曲线记录。
4. 自动保护等离子体发生器不被烧损。
5. 等离子体阴极,阳极运行时间累计,提示更换阴极寿命。
6. 等离子体装置故障记录。
7. 燃烧器壁温监视,超温报警。
8. 一次风速、一次风量、煤粉浓度在线检测。
9. 联锁保护功能,与FSSS接口。
10. 通讯功能,纳入DCS控制系统 经济效益分析 以300MW机组为例,预计每年约消耗轻油800~1000吨 1) 按常规方法试运所需燃油耗费计算:燃油消耗:1000吨/年燃油价格:0.55万元/吨燃油耗费:0.55×1000 = 550(万元)/年 2) 机组改装等离子体煤粉点火装置进行试运所需费用计算:原煤耗费:燃油的低位发热量为4.18×104kj/kg,设计煤种低位发热量为25080kj/kg,原煤价格为500元/吨,年消耗燃油数量为1000吨,则按发热量相等的原则所需的原煤费用为:1000×4.18×104×500/25080=83.6万元耗电费用:设计煤种发热量:25080 kJ/kg 原煤消耗:7833 吨制粉单耗:20 kwh/t;等离子体燃烧器耗电:20 kwh/t;厂用电价格为0.15元/kwh 耗电费用:7833×(20+20)×0.15 =4.7万元 此后正常运行中每年燃油量按1000吨计算,年节约燃油费用约200万元以上。
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