等离子体发生器
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等离子体发生器

2020-07-19文章来源:原创文章

1、技术介绍

煤粉锅炉等离子体点火及稳燃技术是利用直流电流将阴阳极之间的载体风电离后获得定向、高温、高密度的等离子体,形成温度大于5500℃的高温火核。高温等离子体进入等离子体点火燃烧器与煤粉颗粒接触发生热化学反应,煤粉颗粒迅速破碎,释放出过量挥发份,加剧燃烧。被点燃的煤粉形成稳定的火焰喷入炉膛,从而实现煤粉锅炉无油点火的启动和稳燃。

2、等离子点火系统的基础配置

3、天和技术等离子体点火系统技术特点

(1)功率大,煤种适应性广。等离子发生器功率大且可调150kW-350kW(500kW已完成实验运行),能点燃褐煤、烟煤、贫煤,在电厂使用煤种变化的情况下能保证可靠的点燃;

不同功效燃烧效果对比图

注:实验煤粉为(湖北电科院分析):空干基灰分31.1%,干燥无灰基挥发份17.04%

(2)燃烬率高。在冷炉点火初期,能够达到80%-85%的燃烬率,有效杜绝炉膛爆燃,更安全可靠;

(3)有满足锅炉升温升压曲线的能力。在锅炉一次风风煤比小于1:0.20kg/kg的情况下,使用天和等离子体任然能够确保可靠点燃,满足锅炉升温升压曲线要求,防止锅炉温升过快;

(4)澳门凯旋门赌场网站成熟,系统运行稳定可靠。澳门凯旋门赌场网站智能化程度高,能确保锅炉点火及稳燃过程中的锅炉安全运行。使用天和等离子体点火系统的电厂大都实现了无油点火和稳燃。

4、天和技术等离子体点火环保使命

目前火电厂有关运行规程规定:锅炉点火启动、停炉投油运行阶段,除尘器一般不投运,且烟气必须从脱硫系统旁路通过,使除尘器和脱硫设备不受到损坏。 然而随着国家和部分地方省市一系列更加严格的环保政策的出台,特别是有些地方环保部门已经强制“铅封”、“砖封”或取消脱硫系统旁路,如何解决锅炉点火启动、停炉和低负荷稳燃(特别是低挥发份煤种)投油对尾部烟气脱硝装置(SCR)、除尘器、烟气加热器(GGH)以及无烟气旁路脱硫系统设备运行的影响,使火电机组安全、稳定、环保以及经济运行。为了解决环保要求和火电厂投油运行规程之间的矛盾,等离子体点火技术克服了燃油对尾部相关设备运行的危害。

(1)避免燃油对催化剂(SCR)的污染和影响

1)油污沉积在催化剂的孔隙中,会阻拦NOx、NH3和氧进入催化剂内部反应,影响脱硝效率;

2)油污自燃使催化剂的局部过热烧结而失活,甚至烧毁催化剂(如山西漳山电厂)。

(2)避免燃油对除尘器的影响

1)极板和极线积油,甚至会导致短路;

2)油灰容易粘结在除尘器极板,严重时会出现电晕线肥大和极板 粉尘堆积,除尘效率下降;

3)存在发生爆燃火灾的危险性(CO、CH,电火花);

4)油污或油灰会粘接在布袋上堵塞孔隙,无法清除,使除尘器透气性变差,阻力增大,电耗增加,也降低了滤袋的使用效果。

(3)避免燃油对脱硫设备的影响

1)造成脱硫塔壁和内件表面油污粘结(喷嘴除雾器堵塞,除雾器垮塌);

2)油污在浆液池内形成泡沫造成液位虚高(溢出,淮阴电厂);

3)油污和灰尘影响浆液质量,导致脱硫效率降低;

4)油污和灰尘均影响石膏的结晶;

5)油污和灰尘可致设备、管道积灰、堵塞以及脱水机真空皮带机滤布堵塞;

6)大量粉尘(不溶入水)进入浆液,容易堵塞喷淋嘴、管道,卡涩阀门,长时间运行对泵体、阀门和管道将会造成较大磨损。

5、天和技术等离子体点火新使命

煤种适应性更广

对烟煤和贫煤的适应性

等离子功率

挥发分

天和等离子

业绩

100 kW

Vdaf>35%

150 kW

32%

200 kW

28%

250 kW

25%

300 kW

20%

350 kW

16%

400 kW

13%

实验室阶段

500 kW

10%

实验室阶段

对褐煤的适应性

等离子功率

全水分

天和等离子

业绩

200 kW

Mt≤25%

250 kW

25%≤30%

300 kW

30%≤35%

350 kW

Mt>35%

基于本质安全的无油电厂解决方案

与燃油系统初期投资相比

1) 节省投资

2) 节省场地(无油库、油管道等系统)

3) 无漏油、火灾等安全隐患,实现项目本质安全

4) 不会对尾部环保设备产生影响

序号

项目

微油点火解决方案

大功率等离子解决方案

1

是否有油系统

2

配置功率或出力

150kg/h

250kW/300KW

3

点火系统配备数量

1台磨

2台磨

4

点火及稳燃方式

大油枪+微油

等离子

5

配备点火煤

不需要

不需要

6

安全隐患

有漏油、火灾等安全隐患

7

对尾部环保设备影响

油污染、二次再燃、催化剂失活等风险

无影响

8

年节油率

50~60%

100%

政策鼓励机组灵活性调峰改造方案

灵活性调峰目的:

(1)加快能源技术创新;

(2)挖掘燃煤机组调峰潜力;

(3)提升我国火电运行灵活性;

(4)全面提高系统调峰和新能源消纳能力。

更好低负荷稳燃效果及灵活性调峰能力

(1)低负荷稳燃使用煤种更宽泛(烟煤、褐煤、贫煤);

(2)低负荷稳燃风速适用范围更广(18-30m/s);

(3)低负荷稳燃的煤粉浓度要求更低(>0.15kg/kg);

(4)低负荷稳燃时燃尽率更高(>90%);

(5)锅炉升降负荷反映更迅速.

目前,国内进行灵活性改造的火电机组,大多采用大功率等离子体技术进行低负荷稳燃,均取得了预期效果。