等离子体高效点火的操作要求

等离子体高效率点火的有关操作要求等离子体点火需要您的高水平操作，坚定信心，了解特点，保证安全一、等离子体点火是较高水平的燃烧调整操作等离子体点火是一项新的科学技术，在电站锅炉点火上应用这项技术使很多电厂和调试单位，在锅炉燃烧技术上、理论上和调试水平上都提高了一大步。等离子体点火技术不仅仅只是等离子体发生器和等离子体燃烧器两大核心技术，还包括冷炉制粉、燃烧调整（如煤种不匹配、煤质偏差太大、运行参数要依据燃烧状态、火焰温度来确定）、火焰、壁温监视及相应的一些安全措施，是一项系统工程。等离子体点火不单单是点着火就行了，还有关键的燃尽率问题。其中包括匹配的一次风速、风量，合适的二次风总量与配置，磨煤机运行方式等等较高水平的燃烧调整技术。其参数是根据需要随机调整的，如磨煤机可工作在最小出力、最小通风量以下状态稳定运行。由于等离子体燃烧技术与现在普及的锅炉运行技术有一定的差异，目前还没有被人们完全所掌握。因此在等离子体技术应用过程中出现了一些问题。在等离子体技术应用过程中出现的问题锅炉爆燃:洛阳热电；大通电厂（大通06年10月29日点火，投入二层时锅炉爆燃）；海勃湾；长春一热；阚山；岱海电厂（7月12日#3炉第四次点火约1.5小时左右B磨煤机又振动，调整B磨风量由57t/h调整到75t/h导致炉正压MFT）等；锅炉尾部烟道二次燃烧：石嘴山（06年当时的一电厂）、x海电厂（飞灰可燃物达到57%）、大同二电、哈密电厂（燃煤水分Mt=37%Mad=16-39%飞灰可燃物最低处为58.14%）等；等离子体燃烧器的结构也是根据特定的煤质设计的，煤质适用的范围也是有限的。若超出这个范围，相应点火操作就得在设备规范内选取特殊的参数、方式安全地进行。可能初始阶段升温、升压会慢一点，个别不紧要的自动暂时投不上，磨煤机最低风量保护定值可暂时适当下调等。等离子体点火要求并且能够在初始点火后就达到较高的燃尽率。所以等离子体点火真的是较高水平的操作，其成功应用也更需要方方面面的努力。1）新机组调试中调试人员高水平的发挥和积极性。等离子体点火是特殊的锅炉点火操作。特别是劣质烟煤、褐煤等有时可能需要超出常规的特殊操作，要求并且能够在初始点火后就达到较高的燃尽率。这就需要调试人员（包括运行管理者）了解等离子体点火技术的原理、特点及条件，积极、超水平地发挥调试技术，才能保证高效率、安全地应用等离子体点火技术直接点燃煤粉。2）高技术水平的运行人员正确地调整与控制如台湾和平电力进行模拟操作培训；白XX电厂点火操控人员因操作不熟、调整不到位、风速较高，多次操作点不着火，当风速降到20m/s左右，点着时炉膛负压变化较大。酒泉第一位操作的人；某铝业电厂#2炉点火，第二次操作就不用再指导了，其实1#炉也是他们操作，预热器着火了。3）单位领导的认识、管理、配合。如营口鲅鱼圈电厂、上海崇明电厂管理很好；长春二热也很好，当给粉机来粉不正常时，经理、专工经验丰富、又很谦虚亲自调整、控制直至燃烧稳定。金川电厂生产领导按非常规要求在现场指挥、亲自操作；并组织实地点火操作培训，效果很好。而XX电厂2011年11月30日点火，厂领导不让外单位人进控制室，没点着火时问我们怎么回事；XX第一台600MW机组锅炉点火，各方面条件完全可以不用投油，但上级公司工作组指示必须先投油。某电厂（XX山）领导对等离子体点火技术有不正确的认识，还有的相关人员也认为什么都懂，听说点得一直不太好（经理电话让准备去一趟）。4）168后检修、维护人员的维护水平，设备管理。如修后勾没挂，进退没反馈；没24V，掉根线；还有的载体风压不合适，新丰15kPa靖远20kPa。5）勾通培训与售后服务加强点火前关于如何点火的沟通以及培训，特别是对降低一次风速点火或一次风速超出30以上运行，和热态调平问题的沟通。几乎点火过程中出现的几个大的事故，都与一次风速高、给煤量大、煤质状态不清、热态时一次风速偏差大、二次风配置不当有关。等离子体点火技术发展到今天，等离子体燃烧器、等离子体发生器已经规范化、典型化，趋于完善，但是点火操作不当，调整、控制与煤种不适应、调控与设备特性不适，即达不到节油的目的还可能引发事故。对劣质煤、褐煤、新疆煤种，应注意进行早期沟通，说明降低一次风速点火的必要性。二、等离子体燃烧器点燃煤粉的条件等离子点火装置具有直接点燃煤粉的能力，但也是有条件的，特别是点燃的初始过程、着火的瞬间。基本条件有：煤质、煤量、风速、浓度、细度、一次风温等。条件1煤质、煤量：煤质满足设计要求或接近设计是点好火的先决条件煤量要根据锅炉类型、煤质选定。条件2—次风速：一次风速直接影响煤粉浓度、煤粉细度、着火热和煤粉的着火时间，是影响劣质煤种点火的最重要因素。采用等离子体点火技术，一次风速适应范围较大，依煤质而定，可在13~35m/s左右的范围运行。煤质好时，风速可达30~35m/s,收到基挥发分为20%以下的煤质，要控制在15m/s以下；较差煤质或褐煤要降低到13~10m/s点火、运行；只要分离器调整合适，13~10m/s风速运行是能够保证不堵管的。华能xx电厂#3炉运行调整不当，给煤量达到60t/h没看出问题，磨煤机堵煤。再如新疆xx中泰化学#1炉（150MW机组锅炉设计锅炉燃料消耗量70.43t/h,12年7月11日初始点火总风量达380t/h,磨入口风量42t/h一次风速估算在20m/s以上，预热器下部灰斗飞灰可燃物高达40%）。条件3煤粉细度刘总讲：煤粉细度对火燃传播速度影响很大，在浓度0.4kg/kg时平均粒径由33u下降到9u,火焰传播速度提高近一倍。如锡林#3电2012年10月9日点火，煤粉粗，#4角不着火。减少通风量，煤粉更细（动态分离器影响很小）。由刘总培训讲到的阳城电厂试验数据，可以看出一组量化的风量一煤粉细度对应数据，即通风量49729kg/h,细度（R75）为38.9%；而风量为26819kg/h时细度降低到16.2%。这符合气固两相流的规律，调试时可参考借鉴。天山铝业#1炉分离器挡板由37%调整到32%就改变了炉内煤粉火星冲刷炉底的现象。条件4煤粉浓度有爆炸危险的浓度和氧量对烟煤下限为0.32~0.47kg/kg,褐煤是0.2~0.25kg/kg,最易爆浓度时1.7~2kg/kg；氧量烟煤在19%，褐煤是18%。等离子燃烧器设计浓度在0.3~0.6kg/kg石嘴山电厂我们要求规范操作，要求减煤要减风，就是要保证在10t/h出力时的煤粉浓度。同时为了使磨煤机尽快达到着火浓度，还要求减少投入燃烧器的数量，即五变四或四变三。石家庄电厂单层6只燃烧器，5只燃烧器点火好于6只，四只燃烧器才能达到较好的燃烧状态。三、点火操作中几个主要问题在运行、燃烧调整上，国电科（2002）650号关于印发《电站锅炉等离子点火技术应用指南》的通知在调试和运行方面提出了一些原则性要求和指导意见；我公司锅炉专家（也是原电力部专家）又在等离子体燃烧器点火、燃烧调整措施中，以保证燃烧良好、保证安全为目的，给定了依据现场实际煤种，锅炉冷态、首次点火及点火初期较为合适的参数及调整方法，还提供了在升温升压过程中节点性的操作原则及启示，有较强的指导意义。但在目前等离子体点火操作中还存在调试人员和电厂运行主管、运行人员不掌握上述指导原则，不能适应较差煤质的点火操作，造成一些点火事故。XXX电厂#10炉首次点火于2009年6月28日开始，至30日历经五次点火于6月30日20时54分事故停炉，#3一次风管堵、左侧空气预热器着火。1）完成一次风在线监视（测）的标定、一次风管调平；调平问题很重要。如苏龙电厂偏差10m/s、菏泽电厂偏差也有4~7m/s；有很快着火的有长时间不着火的，如华能海门百万机组锅炉一次风管均分器问题。完成在磨入口热风加热器冷态投入的条件下，磨煤机入口风量的标定。利用准确、灵敏的磨煤机入口压力表调平一次风管风速、风量（有磨煤机入口风量表更好）其步骤2）操作要稳相关影响考虑尽力要全面。煤质低劣时，运行中调整风速要稳，每次调节量小于0.5〜1m/s；增加煤量应在磨煤机出口温度有上升1〜2c时，再半吨半吨地加煤；减少风量时可以快一点，但必须跟着减少煤量。煤质好时，风速调节量可在1〜3m/s。初始增加给煤量时，一般要注意控制磨煤机入口风量略有增加或维持原风速。进一步增加煤量时，要缓慢，并要适度增加磨煤机入口风量，但必须保证燃烧器的燃烧效果。某X电厂试运，给水泵滤网堵后，厂内一高管做在盘后下令给煤量由30t/h加到60t/h，调总尽管不满意，但还是执行了，结果呢不亦乐乎。锡林XX电厂#2炉2012年10月9日临检后点火，减少风量不减煤（给煤量20t/h时，#4一次风速17m/s，#4燃烧器不着火，当一次风速降低到12.6m/s时，#4燃烧器着火很好，，由于未减小给煤量，几分钟后，磨煤机出现堵煤现象）。土耳其某600MW机组#1炉点火时，磨煤机入口风量为56t/h，当给煤量再次（布煤时为20t/h）增加到20t/h后，磨煤机入口风量持续降低到45t/h，很容易造成磨煤机煤大、堵磨。分析土耳其停炉后发现一次风管、燃烧器堵粉、结焦现象以及加装等离子体燃烧器点火后运行中A磨液压变加载装置地脚拉断与加煤不加风习惯有关。（掌握参数变化的规律，观察参数是否稳定，找好提前量。）3）热态调平问题浓度偏差也要靠改变风速来弥补。华能海门1000MV机组锅炉，经由西安热工研究院调试，在一次风速调平状态下，测定同一磨煤机的各一次风管煤粉浓度偏差高达40%，且管道短的煤粉量大、浓度高。因风速不同、浓度不同，等离子体燃烧器的点火燃烧效果不同，4）等离子体燃烧器壁温的控制问题不同结构的燃烧器，喷口端壁温测点安装位置特点不同，因此要根据燃烧器的结构、喷口壁温测点位置、特点确定其作用、选定壁温控制参数。多级筒燃烧器喷口壁温测点安装在内筒上的不受二次风影响；而燃烧器喷口壁温测点安装在外筒壁上的（包括川型燃烧器等），受喷口结构和二次风温度影响也较大，如贵州XX电厂总装（旧）图结构或华能平凉电厂2013年改造的燃烧器限定温度应低些（400C以下）；在停弧运行状态，该点壁温一般不应超过热风温度，稳燃时该点温度可能因温度反应较慢或温度较高，判断煤粉是否点燃可能不明显，应经稳燃负荷试验后确定是否可参考。对于川型燃烧器燃用煤质好，风速低了燃烧器结焦；风速高了燃尽率低。点火时可采取减少等离子体燃烧器运行，增大煤粉浓度的方式，不得采取降低煤粉细度的办法控制壁温。扩容式等离子体燃烧器壁温超过260C且仍有上升趋势，或上升速率过快时应采取限制壁温升高措施，一般扩容式等离子体燃烧器壁温应控制在360E以下，450C以上既有结焦可能。利用四画面火焰控制燃烧、控制壁温。（2012年4月8日霍州电厂等离子体点火，点火初始控制四画面火焰处于闪动状态，即将煤粉点燃又避免过早结焦。）只要煤种和燃烧器不匹配，调整范围过小，控制结焦困难，或川型燃烧器、易结焦的点火罩，一是要预前控制，找好提前量；二就是改为监视四画面火焰，看火焰状态进行控制。5）给煤量的选定亚临界锅炉的初始投入功率一般为锅炉最大连续负荷（BMCR^O5%〜7%;超临界机组初始容许投入功率约为锅炉最大连续负荷（BMCR）的8%〜10%。东胜无油电厂330MW机组，ZGM95G-U型磨煤机，点着火后，保持9.6t/h给煤量运行；石嘴山电厂330MW亚临界机组，同类型磨煤机曾8t/h运行，升压速度低于启动曲线。海拉尔鄂温克电厂锅炉最大连续蒸发量：1950t/h，直流摆动燃烧器，墙式切园燃烧。磨煤机为长春MPS225HP-U型中速磨煤机，最大出力为88.1t/h，最小出力为22.03t/h，最小通风量为112.915.05kg/s。2011年6月1日晚上该厂进行点火。5:32时点火后参数（因煤质好燃烧状态较好）:B给煤量为12.94t/h;5:38时B给煤量仅为12.91t/h;5:49时B给煤量16.97t/h;7:35时稳定运行参数：B给煤量也只有13.98t/h。康平电厂600MW机组锅炉HP-1063磨煤机最小出力23.35t/h,最小通风量88.1t/h02008年5月19日投入第二台^）磨时给煤量减小到21.5t/h;点火总结及建议：初始给煤量26t/h，见火后将煤量减少到18t/h以下，稳定运行。营口鲅鱼圈电厂1795t/h超超临界锅炉，HP-1063型中速辊式磨煤机，额定出力60.4t/h（设计煤种），53.4t/h（校核煤种），总燃料量235t/h;最小出力16.8t/h,最小通风量88.11t/h一次风管内径c590mm。2007年7月7日点火给煤量15.7t/h;吹管运行给煤量19〜34t/ho华能金陵电厂1000MW机组锅炉HP1163DYN中速磨煤机2009年11月6日中午点火给煤量25-30t/h华能海门电厂1036MW机组2009年3月15日点火给煤量30t/h,着火后煤量减到24-25t/h,吹管时给煤量保持在32.5t/h6）二次风配置问题二次风总量大于额定风量的40%；着火后点火燃烧器二次风门开度达到60%以上；直流燃烧器周界风门开度要小；关小其他二次风门，风箱风压一般要达到0.5kPa以上。均等配风可燃物要升高的。如新疆XX电厂二次燃烧期间二次风门开度：AA40%、A10%、AB27.6%、B15.6%、BB19.6%、BC19.6%、042%.再往上基本都在40%以上。调试人员认为“燃烧区域风量要小”。和丰电厂调试人员反映：等离子体点火的玛纳斯、红一、乌苏等飞灰可燃物都在40%以上。而就在和丰电厂点火时,我们采用了同酒泉电厂相同的配风方式，燃烧效果、燃尽率良好。7）加氧燃烧器首先要了解不同燃烧器的特性操作控制方法四、防爆问题:运行方式、各项参数的有效控制是保证提高燃烧率、不发生锅炉爆燃、二次燃烧的关键。在燃烧器的设计上，经过模化、理论研究、经过定量分析、试验是安全的。等离子点火是不能发生爆燃的，而不正确地投油不适时地投入给粉（包括未拉弧投粉）或一次风速与煤质不匹配、配风不当才能有可能发生爆燃。XX电厂爆燃问题。2011年8月5日1:08时启动B磨煤机运行，时至5:35时，锅炉大小爆燃20余次，超过350822Pa的有8次。至8:20时，因尾部烟道特别是电除尘处温度上升过快，有二次燃烧的危险，调试决定在燃尽B磨及A层粉管里的煤粉后停炉。XX电厂中储式制粉系统，在富氧点火试验时，初始点火阶段就有正压现象，在机组跳闸后重新点火，锅炉频繁打枪。锅炉正压有多个因素（粉仓下粉不畅、给粉机转数400r/min以下煤粉浓度低、氧气阀偏大氧气量调整不稳定、二次风配置不当等），但改变了配风，现象就好多了，没有了炉内的爆燃现象。投入第二层时，我公司调试措施中的要求同样适用于低负荷稳燃操作。我公司调试措施在第二台磨的投入及低负荷稳燃一节中，第二条在等离子燃烧器不超温的前提下，尽可能将其出力在可以保证点燃的范围内加到最大，再投入第二台磨煤机。安全注意事项3.5.5在等离子体点火过程中，磨煤机给煤量应控制在等离子体点火状态下的燃烧器的设计出力范围内。等离子体燃烧器的设计出力为原燃烧器设计出力的80%。山西孝义XX热电厂670t/h锅炉，A磨煤机对应燃烧器安装了等离子体燃烧器，B磨煤机对应燃烧器未安装等离子体点火装置又无助燃油枪。2013年5月14日在锅炉减负荷操作中，在没有停止B磨煤机运行且仍有近20t/h给煤量时，将等离子体燃烧器对应的A磨煤机出力降低到17t/h运行，使B磨煤机对应的B层燃烧器点火能量不足，B层燃烧器灭火。恢复时由于操作不当（A层等离子体发生器并未跳闸，运行正常，部分主要保护未投入，恢复时先启动B磨煤机、后启动A