等离子点火与微油点火技术分析与比较论文_赵永平 刘阳

等离子点火与微油点火技术分析与比较论文_赵永平 刘阳

摘要:本人在杭州和利时自动化有限公司工作期间,负责热电厂、火电厂调试工作。点火作为锅炉开车重要环节,本文将对调试期间常碰到的等离子点火与微油点火重点介绍,以方便用户根据现场实际情况有针对性的进行选择。两种点火方式常应用于电厂煤粉炉。这两种技术虽然在点火方式、性能等方面都存在一定的差异,但是二者的使用范围都比较广阔。目前,等离子点火技术已经获得了突破性的进展,微油点火技术等新型的技术也层出不穷,在世界能源日益紧张的背景下,两种点火方式不仅提高资源的使用效率,还使得我国的节油技术迈向了新的阶段。

关键词:等离子点火技术;微油点火技术;节油效果;分析与比较

1.等离子点火技术的基本概述

1.1等离子点火系统的构成

等离子点火系统主要是由等离子发生器、电源柜及供电系统燃烧器、辅助系统、风粉系统这几部分构成。具体来说,等离子发生器在运行的过程当中可以产生特定功率的等离子体。而电源柜及其供电系统则可以为等离子体的产生和系统的运行提供动力,它可以对三相电源进行整流,使其成为直流电,从而应用于系统当中。燃烧器的作用是点燃煤粉,它的运行需要等离子发生器的辅助。辅助系统的主要作用是为整个系统运行提供空气和水,在必要的条件下还可以系统之外的水分进行冷却处理。风粉系统可以使煤粉通过粉斗进入到风管当中,然后进入到燃烧器当中。杭州和利时HO?LLiAS?-MACS控制系统负责实现对整个等离子点火系统数据监测及控制。

1.2等离子点火的工作原理

在接通了电源之后,电源柜与供电系统完成电源的整流,这些直流电在一定介质气压的情况下可以引弧,经过磁场的控制,产生在空气当中发生定向流动的等离子体,这些等离子体的功率虽然比较稳定,但是它们可以在燃烧器当中形成较大梯度的高温火核。当锅炉当中的煤粉颗粒经过这个火核的时候,就会在较短的时间内释放出挥发物,煤粉颗粒就会发生破裂甚至粉碎。这些细小的粉末在高温的情况下很容易发生燃烧。除此之外,等离子点火系统当中的等离子体内还有很多活性粒子,这些粒子在煤粉燃烧的过程当中充当催化剂,促进燃料迅速与充分地燃烧。

2. 微油点火技术的基本概述

2.1微油点火系统的构成

微油点火系统主要是由燃烧器、煤粉浓缩装置以及各级煤粉燃烧室所构成。很多煤粉燃烧器当中应用了环形浓淡和气膜冷却技术,一次风在进入到燃烧室之后,高温油火焰会在较短的时间内加热升温,并发生燃烧,在这个过程当中会产生大量的热量,实现了对一次风的加热。煤粉浓缩装置的作用是实现煤粉气流的分离与浓缩,并将浓缩之后的煤粉导入到一级燃烧室当中。在一级燃烧室当中,会有大量高浓度的含粉气流,在气流的作用下,高温油气火焰会与煤粉发生一系列的化学反应,煤粉发生裂解并燃烧起来。在二级燃烧室当中,一级燃烧室挥发出来的煤粉会发生继续燃烧,燃烧能量也越来越多,最终会使得所有的粉煤发生燃烧。整个微油点火系统的数据监测及控制仍然由杭州和利时HO?LLiAS?-MACS控制系统完成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.2微油点火技术的工作原理

微量的油先燃烧,在燃烧的过程当中,油枪的火焰会产生大量的热量,这些热量使得一级燃烧室当中煤粉颗粒的温度在较短时间内快速升高,并出现破裂,随后发生着火燃烧。这些燃烧的煤会在二级燃烧室当中与浓度较低的煤粉进行混合,并发生二次燃烧。在二次燃烧的过程当中,能量进一步被扩大,这可以对煤粉燃烧起到加速的作用,从而降低了煤粉燃烧所需要的引燃能量,达到锅炉燃烧所需要的热量。

3. 等离子点火与微油点火技术的对比

3.1等离子点火与微油点火技术的优缺点分析

对于等离子点火技术来说,可以实现无燃油运行,因此可以实现百分百的节油效果,降低公司的运行成本、提高经济效益。与此同时,等离子点火系统比较简单,点火的过程安全性比较高。但是等离子点火技术也有缺点。第一是使用该技术的时候,需要较大的投资。这是由于等离子点火系统当中各种设备比较复杂,需要购买多种配套零件。第二是等离子点火技术在应用的过程当中会受到发生器功率的限制。如果煤粉的质量交叉的话,通过这种方式无法将其点燃。因此在必要的情况下可能还需要一定的助燃剂。最后,等离子发生器的使用寿命较短,更换的频率比较高。

对于微油点火技术来说,系统结构比较简单,因此一次性投资规模比较小。与此同时,微油点火系统的维护操作更加方便,其中的燃烧器以及附属设备更容易被改造。微油点火系统当中所使用的油枪可以调节,如果出现了媒质的变化也具有较强的适应能力。微油点火技术在应用过程当中出现的缺点有两个。第一是这种技术是最新出现的,引进的时间也比较晚,因此在大型机组上运行的经验比较少。第二是该系统在点火和稳燃的过程当中仍然需要一部分燃油助燃。

3.2等离子点火与微油点火技术实践对比分析

首先,从应用经验上来说,等离子点火技术应用时间长、范围广,经验更加丰富。等离子点火技术目前在我国的大多数电厂和企业当中都得到了广泛的应用,对于不同的煤种、不同的制粉系统以及不同的炉型,这一技术都可以应用。而微油点火技术作为新出现的技术,虽然也得到了很多企业的关注,但是在大型机组上运行的经验比较少。第二,从煤种适应的角度来看,微油点火技术更胜一筹。等离子点火技术在应用的时候,经常会受到点火功率的限制,对煤种的适应能力也有限。目前使用的等离子发生器均不超过300千瓦的功率,如果遇到难着火煤种的时候,可能会出现无法点燃煤粉气流的情况。如果遇到多种不易点燃煤粉气流的话,等离子点火技术就会出现点火困难的情况。而与之相比,微油点火技术使用了微油枪,可以进行调节,因此处理选择的范围更大,对于煤种的适应能力也更强。但是在应用的过程当中,如果对油枪加大配风,在着火周围出现气流的膨胀,这可能会导致燃烧器阻力上升,从而出现煤粉无法送进燃烧器的情况,这会对微油枪的点火效果造成不良的影响。

结语

总的来说,应用杭州和利时HO?LLiAS?-MACS系统服务现场以来,等离子点火与微油点火技术都可以实现节油的效果。同样,这两种点火技术各有特色,也有着各自的优缺点。在选择的时候,企业需要结合自身的需求,选择实用性更强、经济效益更高的点火技术。如果进厂煤种不确定的话,可以优先选择微油点火技术。而如果企业的煤种质量较高、烟煤的挥发性比较强的话,则可以优先选择等离子点火技术。随着这两种技术的不断发展与成熟,它们将会在更多领域有更加广阔的应用前景。

参考文献

[1]徐颂梅,马新立,于海全,陶谦. 等离子煤粉点火和微油点火技术在1000MW机组超超临界直流锅炉上的应用[J]. 能源研究与利用,2018(01):35-37+52.

[2]张人超. 等离子点火技术与微油点火技术在1000MW机组应用的技术性和经济性比较[J]. 广东电力,2017,26(03):113-117.

[3]孙伟,宁献武,王岩. 微油点火技术在绥中880MW超临界机组直流锅炉上的应用[J]. 资源节约与环保,2019(10):12-15.

论文作者:赵永平 刘阳

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 21期

论文发表时间:2020/4/9

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

等离子点火与微油点火技术分析与比较论文_赵永平 刘阳
下载Doc文档

猜你喜欢