等离子系统介绍

煤粉锅炉等离子体点火及稳燃技术烟台龙源电力技术股份有限公司□公司简介□技术介绍□经济与环保效益□专利与证书□展望目录公司简介烟台龙源电力技术股份有限公司隶属中国国电集团，主要从事电力领域煤粉锅炉燃烧设备的研究开发，设计制造，现场调试，人员培训，技术咨询等业务，是首家开发及推广应用煤粉锅炉等离子体点火稳然技术的高科技企业。公司现有员工300名，其中博士学历员工14名，硕士学历员工45名，大学本科学历员工154名。□公司简介董事会副总经理总工程师财务部策划部工程部质管部综合部计划部生产部开发部供应部市场部分公司副总经理总经理□组织结构公司简介技术介绍□背景社会意义：石油资源已经是当前国民经济最为重要的战略资源。开发并推广以煤代油技术符合国家的能源政策。自2004年以来，全国火电机组燃油量均占当年燃料油产量70%以上，占当年原油总产量8.5%以上。经济意义：煤粉锅炉每年调试、点火及稳燃用油500万吨，费用超过200亿人民币。而采用等离子体点火及稳燃技术以煤代油，实现煤粉锅炉无油启停与稳燃。技术介绍□历程从20世纪70年代初开始，美国的CE公司、B&W公司、西屋公司、前苏联动力科学院、澳大利亚太平洋公司、我国的一些高校、科研院所和锅炉制造厂等都曾投入大量的人力和财力研究开发该技术。但因电源、电极材料烧损、燃烧器设置等原因，均未实现工业应用。技术介绍□历程烟台龙源在总结前人研究开发基础上，攻克了一系列难题：解决了煤粉锅炉等离子体点火及稳然技术冷炉制粉问题；等离子体发生器的实验研究，有效提高了阴、阳极寿命；大功率煤粉锅炉等离子体发生器连续稳定运行技术；逐级点火、分级内燃燃烧器的实验研究；解决了与原燃烧器性能匹配问题和燃烧器的超温结渣的问题；技术介绍□历程2000年，烟台龙源公司自主开发的煤粉锅炉等离子体点火及稳燃技术通过了原国家电力公司组织的技术鉴定，专家一致认为该技术已达到“世界领先水平”。2002年，在大同二电厂，首次应用于200MW机组。2002年，在江西丰城电厂，首次应用于300MW机组直吹式制粉系统锅炉。2002年，在盘山电厂，首次应用于600MW直吹式制粉系统锅炉。2004年，在托克托电厂，首次应用于600MW旋流燃烧器锅炉。2006年，在华能玉环电厂，首次应用于1000MW机组。至2007年12月，采用煤粉锅炉等离子体点火及稳然技术已投入运行锅炉404台，装机容量达到2.0亿千瓦，占全国火电机组总容量33%，采用煤粉锅炉等离子体点火及稳然技术已签约并正在生产和安装调试的锅炉120台。2000年，该技术首次在烟台电厂50MW机组应用，并且实现无油启动。2001年，在清河电厂100MW机组应用，首次应用于旋流燃烧器。2007年，在国电内蒙古东胜电厂，首次应用于纯无油电厂。2007年，在韩国三千浦电厂，首次应用于国外机组。技术介绍□原理炉膛燃烧状况图片技术介绍□原理火焰检测效果技术介绍□原理煤粉锅炉等离子体发生器简图(6)电源等离子体体电弧放电腔(7)压缩空气进口(9)出水口(8)进水口(4)可更换阴极头(1)阳极(3)线圈(5)直线电机(2)阴极技术介绍□原理煤粉锅炉等离子体发生器外形图技术介绍燃烧器原理□原理等离子体发生器特制弯头一级火焰二级火焰三级火焰技术介绍□原理点火示意图技术介绍□原理点火示意图技术介绍□系统组成控制系统火焰检测整流柜等离子体发生器等离子体燃烧器工业电视运行界面技术介绍□系统组成冷却水系统（以四角切圆燃烧锅炉为例）就地压力表差压开关来自水箱回水箱等离子体发生器技术介绍□系统组成高压风系统（以四角切圆燃烧锅炉为例）来自压缩空气等离子体发生器就地压力表差压开关技术介绍□锅炉改造方案四角切圆燃烧锅炉改造煤粉分离器一次风管道等离子体燃烧器二次风箱等离子体燃烧器一般安装在锅炉最下层或下数第二层原煤粉燃烧器处墙式燃烧锅炉改造技术介绍□锅炉改造方案煤粉锅炉等离子体煤粉燃烧器安装在前墙或后墙的最下层或下数第二层。技术介绍□燃烧器改造方案旋流燃烧器改造技术介绍□冷炉制粉系统技术介绍□核心试验等离子体开发试验等离子体燃烧器的冷热态模化试验等离子体燃烧器设计优化试验等离子体燃烧系统的匹配特性试验等离子体燃烧器出厂前性能验收试验技术介绍□试验台世界上最大的等离子体1∶1热态实验台，两相流实验台和电气试验台不但解决点火器的技术问题，而且还为解决燃烧器和相关设备的设计和运行方式的优化提供了依据龙源是唯一一家通过试验台的实验掌握“定量”而不是“定性”技术依据避免在大机组上应用的风险经济与环保效益□经济效益10～20%100%燃油点火运行成本等离子体点火运行成本点火启动运行成本比较以发出同样的热值为原则，考虑燃油和燃煤燃尽率的影响，考虑主要成本煤粉、电费、维护费、电极等，使用等离子体点火装置的运行成本仅为使用燃油点火运行成本的10%～20％。2100986.6805001000150020002500燃油点火等离子体点火+设备投资经济与环保效益□安全效益等离子体体的产生不需要消耗氧量，不存在和煤抢氧的问题。燃烧器内的燃烧组织不会发生任何变化。单一燃料的实现，彻底避免空气预热器二次燃烧以及电除尘极板污损的隐患。经济与环保效益□环保效益本报告介绍华能汕头电厂3号锅炉NOx、SO2排放测试的试验目的、试验依据、试验测点、仪器及测试方法、试验要求以及试验结果。试验结果表明：（1）锅炉最大连续出力运行时，NOx排放量平均值为180mg/m3（标准状态），远低于保证值400mg/m3（标准状态）。（2）锅炉额定出力运行时，SO2平均排放量为637mg/m3（标准状态），低于国家标准GB13223－2003规定的第2时段排放量2100mg/m3（标准状态）。摘自西安热工院《华能汕头电厂3号锅炉NOx、SO2排放测试报告》经济与环保效益□环保效益使用煤粉锅炉等离子体点火及稳然技术，同时可以启动电除尘装置，使锅炉始终无烟运行。采用煤粉锅炉等离子体点火及稳然技术，可以避免油系统所造成的锅炉设备烧坏，具有安全效益。经典案例□国电泰州哈锅超超临界2×1000MW机组，反向双切圆技术1号炉于2007年12月4日通过“168h”试运，共燃用柴油584t。因等离子体燃油0t。“等离子体是泰州一号炉最稳定、最令人放心的主要设备”2号炉于近日通过吹管工作，燃油0t,“168h”试运正在进行中经典案例□华能玉环哈锅4×1000MW超超临界锅炉机组1号炉于2006年10月份通过“168h”试运，因等离子体燃油50t2号炉于2006年12月份通过“168h”试运，因等离子体燃油50t3号炉于2007年11月份通过“168h”试运，因等离子体燃油0t4号炉于2007年11月份通过“168h”试运，因等离子体燃油42t经典案例□汕头二期东锅超临界变压运行直流炉，600MW燃煤机组前后墙对冲燃烧方式新型的HT-NR3低NOx燃烧器“168h”结束后用油25t，全部为调试油枪所用经典案例□无油电厂完全取消油系统：内蒙古东胜热电厂国电辽宁康平电厂鲁能新疆阜康电厂部分保留油系统：国电江西黄金埠电厂广东惠来电厂吉林热电厂意向中百万无油电厂：大唐东营发电厂专利与证书□等离子体鉴定证书专利与证书□1项国际专利和19项国家专利专利与证书□国家科技进步二等奖专利与证书□电力科技技术一等奖专利与证书□ISO9000认证证书展望□燃煤电厂取消燃油系统