煙臺(tái)龍?jiān)吹入x子點(diǎn)火技術(shù)

1、目錄1.1.公司簡(jiǎn)介公司簡(jiǎn)介2.2.等離子體點(diǎn)火技術(shù)原理等離子體點(diǎn)火技術(shù)原理3.3.等離子體點(diǎn)火技術(shù)工程應(yīng)用等離子體點(diǎn)火技術(shù)工程應(yīng)用4 4. .相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐5 5. .無(wú)燃油燃煤電廠無(wú)燃油燃煤電廠6.6.效益分析效益分析中國(guó)國(guó)電中國(guó)國(guó)電國(guó)電科環(huán)國(guó)電科環(huán)總裝機(jī)容量95310mwe煙臺(tái)龍?jiān)礋熍_(tái)龍?jiān)雌渌?3個(gè)公司總資產(chǎn)rmb 5224億13個(gè)分公司公司簡(jiǎn)介公司簡(jiǎn)介 主要從事煤粉燃燒領(lǐng)域主要從事煤粉燃燒領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)的的研究開發(fā)，設(shè)計(jì)制研究開發(fā)，設(shè)計(jì)制造及工程服務(wù)造及工程服務(wù)等業(yè)務(wù)。等業(yè)務(wù)。等離子點(diǎn)火穩(wěn)燃等離子點(diǎn)火穩(wěn)燃技術(shù)技術(shù)低低noxnox燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)余熱利用技術(shù)余

2、熱利用技術(shù)鍋爐綜合改造鍋爐綜合改造 國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)中國(guó)電力科技技術(shù)一等獎(jiǎng)中國(guó)電力科技技術(shù)一等獎(jiǎng)公司簡(jiǎn)介2008 年年“煤粉鍋爐等離子點(diǎn)火及穩(wěn)煤粉鍋爐等離子點(diǎn)火及穩(wěn)燃技術(shù)燃技術(shù)”獲得獲得世界產(chǎn)權(quán)組織世界產(chǎn)權(quán)組織中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的頒發(fā)的“中國(guó)專利金獎(jiǎng)中國(guó)專利金獎(jiǎng)”公司簡(jiǎn)介等離子體點(diǎn)火技術(shù)原理等離子體點(diǎn)火技術(shù)原理技術(shù)原理8 等離子體是物質(zhì)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的第四種形態(tài)。 它對(duì)外呈中性，內(nèi)部有很多活躍的陰、陽(yáng)離子。 它的溫度可以高達(dá)4000k以上 。 當(dāng)載體空氣通過(guò)電弧時(shí)就產(chǎn)生了等離子體。技術(shù)原理9 啟動(dòng)階段：穩(wěn)定、高效的點(diǎn)火系統(tǒng)保證鍋爐啟動(dòng)過(guò)程。正常運(yùn)行階段：

3、保持原來(lái)的燃燒器正常工作。低負(fù)荷運(yùn)行階段：可在較低負(fù)荷下穩(wěn)定鍋爐的燃燒技術(shù)原理10直流電源控制柜直流電源控制柜圖像火檢探頭圖像火檢探頭火檢監(jiān)控電視火檢監(jiān)控電視控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)冷卻水冷卻水壓縮空氣壓縮空氣200kva一次風(fēng)和煤粉一次風(fēng)和煤粉等離子體點(diǎn)火技術(shù)的工程應(yīng)用等離子體點(diǎn)火技術(shù)的工程應(yīng)用工程應(yīng)用12u截止目前煤粉鍋爐等離子體點(diǎn)火技術(shù)已在國(guó)內(nèi)560臺(tái)機(jī)組上成功應(yīng)用，裝機(jī)容量超過(guò)2.4億千瓦。u采用等離子體點(diǎn)火技術(shù)的1000mw機(jī)組有25臺(tái)，600mw機(jī)組227臺(tái)，300mw機(jī)組214臺(tái)，200mw及以下機(jī)組94臺(tái)。工程應(yīng)用13u冷爐制粉系統(tǒng)u燃燒器的布置u控制系統(tǒng)u電氣系統(tǒng)u載體風(fēng)系統(tǒng)u冷卻水

4、系統(tǒng)工程應(yīng)用14中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)：使用粉倉(cāng)中的煤粉或者鄰爐來(lái)粉直吹式制粉系統(tǒng)直吹式制粉系統(tǒng)：使用冷風(fēng)蒸汽加熱器工程應(yīng)用15原制粉系統(tǒng)原制粉系統(tǒng)熱一次風(fēng)熱一次風(fēng)蒸汽蒸汽冷凝水冷凝水磨煤機(jī)冷風(fēng)蒸汽加熱器配有冷配有冷風(fēng)風(fēng)蒸汽加蒸汽加熱熱器的制粉器的制粉系統(tǒng)系統(tǒng)一次風(fēng)管煤粉分離器&分配器中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)：使用粉倉(cāng)中的煤粉或者鄰爐來(lái)粉直吹式制粉系統(tǒng)：使用冷風(fēng)蒸汽加熱器工程應(yīng)用16工程應(yīng)用17磨煤機(jī)&分離器二次風(fēng)箱等離子體燃燒器一次風(fēng)管等離子體燃燒器二次風(fēng)箱磨煤機(jī)&分離器一次風(fēng)管工程應(yīng)用18工程應(yīng)用19工程應(yīng)用20plc直流電源控制柜直流電源控制柜觸控式屏幕觸控式屏幕dc

5、s風(fēng)機(jī)控制柜風(fēng)機(jī)控制柜水泵控制柜水泵控制柜燃燒器壁溫燃燒器壁溫 獨(dú)立控制系統(tǒng) 可以與dcs連接，成為dcs系統(tǒng)的一部分工程應(yīng)用21 1.在fsss中設(shè)計(jì)a磨煤機(jī)“正常運(yùn)行”與“等離子運(yùn)行”兩種運(yùn)行模式，并可相互切換，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)fsss邏輯切換功能2.“正常運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)，a磨煤機(jī)維持原有的fsss邏輯3.“等離子運(yùn)行模式”運(yùn)行時(shí)： a磨fsss啟動(dòng)條件中增加4臺(tái)等離子發(fā)生器運(yùn)行正常 任一只等離子發(fā)生器斷弧，聯(lián)鎖關(guān)該燃燒器對(duì)應(yīng)的磨出口門 任意2只等離子裝置工作故障，聯(lián)鎖停a磨煤機(jī)4.a磨煤機(jī)跳閘，聯(lián)鎖等離子發(fā)生器跳閘5. 鍋爐mft時(shí)，等離子發(fā)生器跳閘，并禁啟工程應(yīng)用22工程應(yīng)用23相關(guān)技術(shù)問(wèn)

6、題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐型型 號(hào)號(hào)煤種範(fàn)圍煤種範(fàn)圍備註備註dlz-功率（功率（kw）長(zhǎng)度長(zhǎng)度 （mm）200-230var22%mar15%aar35%ma：雙雙（多）多）級(jí)級(jí)進(jìn)載體空氣進(jìn)載體空氣da：雙陽(yáng)極雙陽(yáng)極oa：載體載體-500-800-1200ma-200-230var18%mar15%aar45%-500-800-1200300-230var15%、mar25%、aar30% 或或var15%、mar40%、aar17%-500-800-1200da-300無(wú)線圈，用于多晶無(wú)線圈，用于多晶矽矽工程工程oa-*300-230var9%mar15%aar

7、40%-500-800-1200*該發(fā)生器為煙臺(tái)龍?jiān)醋钚卵兄?，所列資料為實(shí)驗(yàn)室資料該發(fā)生器為煙臺(tái)龍?jiān)醋钚卵兄疲匈Y料為實(shí)驗(yàn)室資料相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐鋼球磨貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中速磨直吹式制粉系統(tǒng)雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)負(fù)壓式風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐 水冷壁出口水冷壁出口 流體溫度流體溫度 熱負(fù)荷分布熱負(fù)荷分布 垂直上升水冷壁垂直上升水冷壁 前墻 側(cè)墻 后墻 側(cè)墻 流向 流向 螺旋上升水冷壁螺旋上升水冷壁 流向 流向 前墻 側(cè)墻 后墻 側(cè)墻 燃燒器 燃燒器 燃燒器 燃燒器 相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐等離子啟動(dòng)等離子啟動(dòng)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐等

8、離子體點(diǎn)火及穩(wěn)燃裝置在穩(wěn)燃模式時(shí)，可選擇“單只投運(yùn)”“對(duì)角投運(yùn)”“層投運(yùn)”等各種方式。從按下啟動(dòng)命令到燃燒器噴口建立穩(wěn)定火焰的時(shí)間小于4秒，短于油槍啟動(dòng)時(shí)間，完全滿足機(jī)組要求。等離子體點(diǎn)火及穩(wěn)燃裝置在穩(wěn)燃模式時(shí)，也可與火檢系統(tǒng)聯(lián)鎖，在燃燒不穩(wěn)時(shí)，自動(dòng)投入，及時(shí)穩(wěn)燃。相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐1. 理論上，在投用等離子體發(fā)生器穩(wěn)燃的情況下，鍋爐可以在任何負(fù)荷下穩(wěn)定燃燒。2. 一般機(jī)組的最低穩(wěn)燃負(fù)荷為35%bmcr，繼續(xù)降低負(fù)荷還會(huì)出現(xiàn)水動(dòng)力問(wèn)題和蒸汽溫度過(guò)低的問(wèn)題。 等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)解決上述問(wèn)題都更有優(yōu)勢(shì)。1. 內(nèi)蒙古某2330mw機(jī)組，2008年2010年，#1、2機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)共計(jì)13次，汽輪

9、機(jī)中壓內(nèi)缸高點(diǎn)金屬壁溫通常降至300以下，2009年4月21日#1機(jī)組滑停，缸溫最低降至274，給檢修預(yù)留了充足時(shí)間。2. 天津某600mw機(jī)組，2003年采用等離子體點(diǎn)火裝置進(jìn)行機(jī)組滑停試驗(yàn)，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)金屬壁溫降至261 。相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐u 以前陰極設(shè)計(jì)壽命50小時(shí)，實(shí)際工程累計(jì)使用壽命一般為20-100小時(shí)；u 使用壽命不均等，原因不詳；u 使用前無(wú)法檢驗(yàn)預(yù)知。u 對(duì)材料成分和制造工藝進(jìn)行許多改進(jìn)；u 產(chǎn)品隨機(jī)抽樣壽命達(dá)到297306小時(shí)的實(shí)驗(yàn)室水平；u 實(shí)際工程中，產(chǎn)品的保證壽命達(dá)到100小時(shí)。相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐u 陽(yáng)極的平均使用壽命在200-500小

10、時(shí)左右；u 陽(yáng)極易污染，造成啟弧困難。u 開發(fā)了l2c4陽(yáng)極，穩(wěn)定性、可靠性大幅度提高，點(diǎn)火能力增強(qiáng)；u 實(shí)驗(yàn)室累計(jì)壽命可達(dá)1000小時(shí)，正常使用條件下保證500小時(shí)；u 更換作業(yè)簡(jiǎn)單，基本不需要維護(hù)。相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐點(diǎn)火能力提高點(diǎn)火能力提高i、ii代系統(tǒng)代系統(tǒng)iii代系統(tǒng)代系統(tǒng)煤質(zhì)適應(yīng)范圍煤質(zhì)適應(yīng)范圍較好煙煤和褐煤較好煙煤和褐煤煙煤、褐煤、貧煤煙煤、褐煤、貧煤煤粉燃盡率煤粉燃盡率70%90%90%以上以上相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐名稱no.3 boilerno.4 boiler設(shè)計(jì)效率94.1094.10保證效率93.0093.00試驗(yàn)煤種準(zhǔn)格爾煤準(zhǔn)格爾煤試驗(yàn)時(shí)間2002.06.21.20

11、02.12.18.第一次測(cè)試93.9594.55第二次測(cè)試94.0494.59平均值94.0094.57表1：大唐盤山600mw機(jī)組3、4號(hào)鍋爐熱效率試驗(yàn)比較相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐項(xiàng)目工況1工況2工況3投入磨煤機(jī)a b c d e fa b c d efa b c de f保證值93.5093.5093.50測(cè)試時(shí)間2006.04.02.2006.04.04.2006.04.04.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試效率93.8694.3894.06修正后鍋爐效率 93.7394.2293.88 bmcr工況，nox排放平均值300mg/m3，低於保證值400mg/m3。表2：華能汕頭3號(hào)600mw機(jī)組鍋爐效率測(cè)試結(jié)果比

12、較相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐表3：遼寧康平電廠600mw機(jī)組性能測(cè)試結(jié)果比較測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試項(xiàng)目1號(hào)鍋爐號(hào)鍋爐2號(hào)鍋爐號(hào)鍋爐實(shí)測(cè)值實(shí)測(cè)值保證值保證值實(shí)測(cè)值實(shí)測(cè)值保證值保證值鍋爐熱效率鍋爐熱效率93.63%92.7%93.85%92.7%nox排放值排放值355.23 mg/nm3400mg/nm3360.82 mg/nm3400mg/nm3等離子體發(fā)生等離子體發(fā)生器停運(yùn)時(shí)鍋爐器停運(yùn)時(shí)鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷最低穩(wěn)燃負(fù)荷566.16t/h30%b-mcr（570t/h）567.3630%b-mcr（570t/h）是否滿足鍋爐爐膛防爆規(guī)程是否滿足鍋爐爐膛防爆規(guī)程 美國(guó)多燃燒器鍋爐爐膛防外爆內(nèi)爆標(biāo)準(zhǔn)nfpa85：

13、“除非每個(gè)主燃燒器都裝有火焰監(jiān)視器，否則禁止使用第三類特殊點(diǎn)火器?！?我國(guó)電站煤粉鍋爐爐膛防爆規(guī)程dl/t4352004,3.2.5 c ： “每個(gè)燃燒器煤粉噴口應(yīng)配有點(diǎn)火器。如果某些不單獨(dú)運(yùn)行的燃燒器煤粉噴口，其相鄰運(yùn)行的燃燒器煤粉噴口能提供可靠的點(diǎn)火源時(shí)，可不設(shè)點(diǎn)火器?！?相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐是否滿足鍋爐爐膛防爆規(guī)程是否滿足鍋爐爐膛防爆規(guī)程相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及運(yùn)行實(shí)踐1. 保護(hù)的正常投入2. 煤粉穩(wěn)定高效的點(diǎn)燃3. 圖像火檢監(jiān)視裝置4. 斷弧工況的措施5. 壁溫測(cè)量系統(tǒng)在線裝置投入6. 升負(fù)荷速率的控制無(wú)燃油燃煤電廠無(wú)燃油燃煤電廠無(wú)燃油燃煤電廠u 傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電廠都設(shè)計(jì)有燃油點(diǎn)火系統(tǒng)，安裝了等

14、離子體點(diǎn)火系統(tǒng)后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)燃油運(yùn)行，即主要采用等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃，原設(shè)計(jì)的燃油點(diǎn)火系統(tǒng)作為等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)的備用和補(bǔ)充。u 無(wú)燃油燃煤電廠則是取消了燃油點(diǎn)火系統(tǒng)，完全采用等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍋爐點(diǎn)火和穩(wěn)燃。由于沒(méi)有燃油系統(tǒng)作為備用，對(duì)等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)的設(shè)備性能、系統(tǒng)配置方案和運(yùn)行維護(hù)管理都提出了更高的要求。u 在國(guó)電集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)燃油燃煤發(fā)電廠等離子體點(diǎn)火及穩(wěn)燃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試與運(yùn)行導(dǎo)則中規(guī)定：無(wú)燃油燃煤發(fā)電廠是指：采用等離子體點(diǎn)火及穩(wěn)燃系統(tǒng)，不設(shè)燃油系統(tǒng)的燃煤電廠。無(wú)燃油燃煤電廠無(wú)燃油燃煤電廠項(xiàng)目項(xiàng)目符號(hào)符號(hào)單位單位設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)煤種校核煤種校核煤種實(shí)際煤種實(shí)際煤種收到基收到

15、基低位低位發(fā)熱量發(fā)熱量q qnet,arnet,arkj/kgkj/kg19440194401750017500162001620017000干燥無(wú)灰基揮發(fā)分干燥無(wú)灰基揮發(fā)分v vdafdaf% %34.334.337.237.2242431收到基灰分收到基灰分a aarar% %12.712.713.2913.299 917收到基碳收到基碳c carar% %53.653.648.548.5383841.2收到基氫收到基氫h harar% %3.33.32.942.941.41.43.92全水分全水分m mt,art,ar% %19.819.822.922.9262628哈氏哈氏可可磨系數(shù)磨

16、系數(shù)hgihgi% %828284848484u 國(guó)電內(nèi)蒙古東勝熱電廠2330mw空冷供熱機(jī)組分別于2008年1月24日和6月28日投產(chǎn)發(fā)電。無(wú)燃油燃煤電廠u 三年來(lái)累計(jì)啟動(dòng)27次，低負(fù)荷穩(wěn)燃67次（負(fù)荷低于120mw）；滑參數(shù)停機(jī)13次；機(jī)組跳閘、鍋爐滅火后恢復(fù)3次。年度年度機(jī)組機(jī)組機(jī)組啟動(dòng)機(jī)組啟動(dòng)次數(shù)次數(shù)累計(jì)時(shí)間累計(jì)時(shí)間（小時(shí)）小時(shí)）低負(fù)荷穩(wěn)低負(fù)荷穩(wěn)燃燃次數(shù)次數(shù)累計(jì)時(shí)間累計(jì)時(shí)間（小時(shí)）（小時(shí)）20082008年年#1#14 4282811114444#2#22 214147 7282820092009年年#1#15 5353517176868#2#24 428282121848420102

17、010年年#1#15 535356 62424#2#27 749495 52020合計(jì)合計(jì)27271891896767268268總計(jì)總計(jì)457457（小時(shí)）（小時(shí)）無(wú)燃油燃煤電廠u 1、2號(hào)機(jī)組分別于號(hào)機(jī)組分別于2008年年12月月10日、日、2009年年8月月15日通過(guò)了日通過(guò)了“168小時(shí)小時(shí)”試試運(yùn)行，投入商業(yè)運(yùn)行。運(yùn)行，投入商業(yè)運(yùn)行。無(wú)燃油燃煤電廠名名 稱稱符號(hào)符號(hào)單位單位設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)煤種 校核煤種校核煤種1校核煤種校核煤種2元素分析元素分析收到基碳份收到基碳份car%39.4941.8537.06收到基氫份收到基氫份har%2.762.862.21收到基氧份收到基氧份oar%7.8

18、3118.348.43收到基氮份收到基氮份nar%0.820.721.09收到基硫份收到基硫份sar%0.911.230.73工業(yè)分析工業(yè)分析收到基灰份收到基灰份%34.9730.1036.82收到基水份收到基水份mt%13.2214.9013.66空氣干燥基水份空氣干燥基水份mad%4.85.8610.90干燥無(wú)灰基揮發(fā)干燥無(wú)灰基揮發(fā)份份vdaf%43.7444.7445.36收到基低位發(fā)熱收到基低位發(fā)熱量量qnet.arkj/kg153001614014110哈氏可磨系數(shù)哈氏可磨系數(shù)hgi/7574u 入廠煤中經(jīng)常入廠煤中經(jīng)常出現(xiàn)灰分高于出現(xiàn)灰分高于55%，發(fā)熱量，發(fā)熱量10mj/kg左右左右的劣質(zhì)煤，有的劣質(zhì)煤，有時(shí)還需要摻燒時(shí)還需要摻燒一部分褐煤。一部分褐煤。無(wú)燃油燃煤電廠u 康平電廠兩臺(tái)機(jī)組正式投產(chǎn)至2010年底已連續(xù)運(yùn)行16個(gè)月u 在此期間，1