锅炉等离子点火稳燃系统改造可行性研究报告

等离子点火燃烧器主要设计参数如表2－1。表2-1等离子点火燃烧器主要设计参数（根据试验后得出）序号名称单位结果备注1一次风管风速m/s等离子点火器投运状态2一次风温℃等离子点火器投运状态3一次风量t/h4煤粉量t/h5煤粉浓度kg/kg6喷口风速m/s喷口温度按1000℃7燃烧器阻力Pa含浓缩装置锅炉设备概况2.1锅炉2X220T／H上海锅炉厂生产的四角切圆煤粉炉。该锅炉为单炉膛Π型布置、负压燃烧。2.2制粉系统2X220T／H制粉系统为钢球磨中储式，锅炉间有绞龙输粉。燃用煤质1全水分Mt(%)38..05水分Mad5.6灰分Ad14.46挥发分Vdaf46.122.3燃烧器燃烧器为直流燃烧器，共两层，每层4台。三、等离子点火系统设计方案锅炉采用的点火系统由等离子发生器及燃烧器，直流供电系统，控制系统，冷却水系统，载体风系统，图像火检系统等构成。3.1等离子发生器及燃烧器等离子点火燃烧装置结构由等离子发生器、一级燃烧室、二级燃烧室、周界二次风等组成，每只燃烧器装2只壁温测点，共4点，送入DCS系统。等离子发生器用于产生50—150KW的等离子体电弧来点燃煤粉，由阴极、阳极和线圈等组成。一级燃烧室：煤粉与高温等离子电弧发生强烈的电化学反应，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃，约占煤粉总量的五分之一。二级燃烧室：挥发份及煤粉燃烧。周界二次风：冷却二级燃烧室及补充二级燃烧室喷出的未燃尽固定碳在炉膛内燃烧所需的空气。抚顺望花热电厂等离子点火单炉改造将2只等离子点火燃烧器分别安装在下层对角的2只煤粉主燃烧器上，直接由相应的主一次风管来粉。在燃烧器的设计时重点考虑了如下几个问题：A:由于直接改造主燃烧器，应保证等离子点火燃烧器出力在高负荷工况下与原主燃烧器设计出力基本一致。从运行的调整、炉膛热负荷的分配、防止超温等方面考虑，可以满足在高负荷工况，等离子点火装置不投运的情况下，等离子燃烧器的出力与原燃烧器的出力基本一致。B:保证锅炉在冷态启动时煤粉能比较容易地被点燃。C:确保燃烧器喷口不结焦。燃烧器采用多级燃烧方式，确保煤粉的充分燃烧；燃烧器内有气膜冷却，预防结焦和烧损。表1等离子点火燃烧器主要设计参数名称单位结果备注一次风管风速m/s16-22一次风温℃20一次风量m3/h煤粉量t/h煤粉浓度kg/kg0.3-0.5喷口风速m/s喷口温度按1100℃燃烧器阻力Pa1000二次风管风速m/s燃烧器改造示意图3.2直流供电及控制系统电厂在6000V工作段提供容量为400KVA的AC380V电源，分二路分别送至二台隔离变压器，再接至整流柜，输出的直流电送至就地等离子发生器以产生等离子电弧。两台载体冷却风机，其中一路须取自380VAC保安段。二路冷却水泵电源。本系统控制主机可采用PLC控制方式,在控制室内加装触摸屏，利用触摸屏对等离子启、停弧进行控制，另外，亦可根据电厂要求，将等离子点火控制系统以硬接线的方式或通讯的方式直接进入电厂DCS控制系统进行控制。等离子点火系统电源的容量（单台机组）如下：隔离变进线电源：380VAC200kVA/每路(共2路，分别取自两段)整流柜控制电源（UPS）：220VAC10A/每路(共2路)等离子冷却水泵：380VACkW/每台(共2台，取自两段)等离子冷却风机：380VACkW/每台(共2台，一路取自保安段)控制电源1（UPS送至火检柜分配）：220VAC25A/每路(共1路)控制电源2（送至火检柜分配）：220VAC25A/每路(共1路)3.3冷却水系统为保护等离子发生器本身，需用水冷却阴、阳极及线圈，；冷却水为除盐化学水，系统压力保持在0.3—0.4MPa之间，水温＜40℃，单台发生器用水量约8t/h。回水均采用无压回水（出口为大气压）。冷却水采用单独的闭式循环冷却系统，由冷却水泵、冷却器（安装于冷却水箱回水入口，水源取自现场工业水，换热面积约30m2；如未设水箱该冷却器可取消）及阀门、管路组成，冷却水泵一用一备，运行泵跳，备用泵自启，冷却水压低，备用泵自启。冷却水箱、水泵安装于锅炉零米两炉之间。（如厂用闭式水可以的话，可考虑取消冷却水箱）等离子点火器前来水管路加装手动阀门、压力表和压力开关；水压低信号送至整流柜。冷却水泵设备规范: 型号： 流量： 50m3 扬程： 80m 电机功率：22kw3.4载体冷却风系统的设计仪用压缩空气母管压力0.4~0.8MPa，在等离子压缩空气每层母管上安装进口减压阀组，对仪用压缩空气进行减压和进一步稳定压力。等离子发生器前有载体风仪表组件，组件上安装手动阀、压力表和压力开关用来控制载体风压力，经过仪表组件后，进入等离子发生器的压缩空气压力为5~10kPa，压力满足信号送到控制系统，单台发生器压缩空气流量为60Nm3/h。单台炉等离子发生器总载体风量为120Nm3/h。在每层等离子压缩空气母管上设气动阀门，在每台等离子发生器仪表组件前装气动阀门，等离子发生器停止工作后，可在DSC中操作切换到火检冷却风进行吹扫和冷却，不再消耗仪用压缩空气。冷却风压力为4kPa，单台发生器冷却风耗量为50m3/h，单台炉等离子发生器总冷却风量为100m3/h。3.5图像火检监测系统的设计为监视等离子点火燃烧器的火焰情况，方便运行人员进行燃烧调整，在经过改造的等离子点火燃烧器上各安装1套图像火检装置。具体方案为在燃烧器后端面的窥视孔位置安装一支图像火检探头，探头套管沿外旋流二次风风室一直向前延伸到燃烧器前端面。探头套管的前端内部安装有CCD摄像机，其视频信号送至集控室内四画面分割器，经处理后送到工业电视，运行人员可在点火初期同时监视两个等离子点火燃烧器的火焰，并可以随时切换至全炉膛火焰。图像火检探头的冷却风取自仪用压缩空气。四、经济效益分析4.1．预期达到的技术经济指标4、1、1安全可靠：新建机组实施等离子点火稳燃系统的设计，将最大限度地利用机组的原设计已有资源，尽可能减少对原配套设备（主要是锅炉）和系统的改变，以简化系统、减少投资、方便运行维护，减少对原设计的干扰。对锅炉本体只需将下层2只燃烧器改为等离子燃烧器，并配以相应的辅助系统和控制系统即可完成改造。由于采取了一系列技术措施，根据已投产的多台机组的实践经验，该改造安全可靠，也不会影响主燃烧器的基本性能。工程投资（单炉）：等离子体设备投资120万元工程建设投资40万元合计160万元4、1、2经济效益2X220T／H锅炉，根据以往经验年点火及稳燃期间燃用油约700吨，综合价位按0.5万元/T，折合人民币350万元。安装等离子体点火设备的投资及建设投资约为320万元，等离子体设备使用的电力和燃煤费用为80万，等离子体设备的维护费用与燃油系统的维护费用基本持平，因此设备安装的头一年半中，节省的燃用燃油费用与安装等离子体设备的总投资的费用基本持平，第二年开始，按照节油80%计算，可节省燃油费用240万元，等离子体设备的维护及使用费用约为80万元，因此全年可以节约200万元以上。项目的投资回报期为1.5年左右。4、1、3环保效益按照常规燃油的点火方式，，此期间锅炉纯烧油或油煤混烧，为避免未燃尽的油滴粘污电极，锅炉电除尘器无法正常投入，大量烟尘直接排放到大气中，给环境带来严重的污染，同时烟气中的粉尘会对锅炉引风机叶片造成磨损，这些均给电厂带来间接的经济损失。在机组试运期间投入等离子体点火系统，电除尘器可以在锅炉启动及低负荷期间正常投入，大大减少粉尘的排放，避免了环境污染和引风机磨损，给电厂带来显著的社会效益和经济效益。五、工程进度工程计划根据机组改建的计划进度，安装、调试的总工期约为30天。目录1、项目背景 22、项目目标 23、咨询要求 34、工作原则 45、工作内容 45.1信息收集 55.1.1工作内容 55.1.2工作方式 65.1.3工作成果 65.2管理诊断 65.2.1工作内容 65.2.2工作成果 85.3战略规划 85.3.1工作内容 85.3.2工作方式 105.3.3工作成果 105.4组织结构设计 105.4.1工作内容 105.4.2工作成果 115.5人力资源管理体系设计 115.5.1工作内容 115.5.2工作成果 135.6业务流程设计 135.6.1工作内容 135.6.2工作成果 155.7方案实施辅导 155.7.1工作内容 155.7.2工作方式 166、时间安排 167、项目报价 177.1总费用 17HYPERLINK"file:///F:\\准备修改传百度文档\\项目书4方\\桂林红星化工总厂项目可行性研究报告.