等离子点火系统应用维护手册

洛阳博耐特工程技术有限公司企业标准

01-2006

烈火-I型等离子燃煤点火系统

运用及维护说明书

2006-09-01发布2006-09-01实施

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平安说明

0

第一章绪论

1

其次章等离子点火系统主要构成部分

2

第三章等离子点火系统主要设备原理介绍

3

第四章等离子点火系统的安装

20

第五章等离子点火系统的调试

25

第六章等离子点火系统的维护

33

平安说明

本说明书声明：

列出了等离子点火煤粉系统平安和牢靠运行所需的全部措施，对特殊的应

用，可能须要附加补充资料和说明书，假如遇到这种状况，请及洛阳博耐特公

司最近的办事处或干脆及本部联系：以求技术支援；假如在修理等离子点火煤

粉点火系统设备时运用了未经厂家认可的零件，或是由不具备资格的人员进行

不正确的操作将会增加出现危急的机会，这将导致事故的发生及设备损坏。

本手册全部平安提示请严格遵守。

请细致阅读本说明书所供应的平安信息。

警告！

在设备运行过程中，等离子发生装置将处于高压带电状态，切勿触摸！否则，

将导致死亡和严峻的人身损害！

等离子发生装置外部有平安防护罩隔离爱护，防护罩内部为电气，冷却水和压

缩空气的进、出接口，此部位有可能引发故障，非专业维护人员切勿接近。

正确合理的运输和保管方式，以及正确的连接、操作、安装和维护蚀本装置胜

利和平安的首要条件，只有熟识本运用说明书所包括的平安留意事项，结构安

装，操作以及维护说明的人员才能从事本装置的工作。

即使是在等离子发生装置不工作时，开关柜及隔离变压器亦会带有危急电

压，非停电状态，切勿进行任何工作；在从事任何维护和修理工作之前，电源

柜全部电源必需切断并挂警示牌！

第一章绪论

大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采纳燃烧重油或白然气等稀有

燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源惊慌，原油价格不断上涨，火力发

电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考

核，为了削减重油（自然气）的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高

风粉混合物和二次风的预热温度，采纳预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等措

施来较少燃油消耗，但始终不能达到解决根本问题的目的，若要进一步削减燃

油到最终不用油，必需采纳及传统上完全不同的全新工艺，这种工艺应既可保

证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件。洛阳博耐特工程技

术有限公司开发的烈火-1型等离子煤粉点火装置，采纳直流空气等离子体做为

点火源，可点燃挥发份较低的（7%）无烟煤，实现锅炉的冷态启动，是将来火

力发电厂点火和稳燃的首选设备。

采纳等离子点火设备，点火和稳燃及传统的燃油相比有以下几大优点：

1）经济：采纳等离子点火运行和技术维护费仅是运用重油点火时费用的

15%〜20%,对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用；

2）环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此,

削减了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采纳单一燃料后，削

减了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境；

3）高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、0）、原子

团（、H2、02）、离子（。2一、吃一、一、。一、H+）和电子等，可加速热化学

转换，促进燃料完全燃烧；

4）简洁：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；

5）平安：取消炉前燃油系统，也自然避开了常常由于燃油系统造成的各

种事故。

第二章等离子点火系统主要构成部分

等离子煤粉点火系统由等离子点火设备及其协助系统组成；

其中等离子点火设备由：

1、等离子发生器

2、等离子燃烧器

协助系统由：

1、压缩空气系统、

2、冷却水系统、

3、供配电及电源限制系统（含数字限制电源模块、隔离变压

器、电抗器等）

4、图像火检系统、

5、一次风速在线检测系统、

7、冷炉制粉系统等组成。

如下图1所示:

图1等离子点火系统基本构成图

等离子点火系统主要设备原理介绍

3.1等离子发生器工作原理

利用直流电（500A）将以压缩空气为介质的气体（）的电离后，产生功率稳定

切可调、定项流淌的直流空气等离子弧，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中

形成T>5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到

高温作用，并在10一3秒内快速释放出挥发物，并使煤粉颗粒裂开粉碎，从而快

速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了改变,因而使

煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地削减促使煤粉

燃烧所须要的引燃能量E（E等=1/6E油）

等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、0）、原子团（、

H2、。2）、离子（。2一、也一、一、。一、H+）和电子等，可加速热化学转

换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常状况

下提高20%〜80%的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低

挥发份煤粉强化燃烧有特殊的意义。

本发生器运用空气作为载体来产

生高等离子电弧，它由阴极、阳极、冷

却水腔和压缩空气腔等组成。其中阴极

材料采纳高导也率的特殊航天金属材

料制成。阳极由高导电率、高导热率及

抗氧化的特殊金属材料制成，它们均采

纳水冷方式，以承受电弧高温冲击。电

源采纳全波整流并具有恒流性能。其拉

弧原理为：在阴阳极之间加500V直流

电，再通过高压点火电路产生瞬时高

图2.1等离子发生器工作

压，电离阴阳极之间的压缩空气，产生等离子体；被电离的高温等离子体电弧

在压缩空气作用下喷出。形成T>5000K的高温火核。

3.2等离子燃烧器

点火原理

等离子燃烧器是借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，及以

往的煤粉燃烧器相比，等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子

弧将煤粉点燃，并将火焰在燃烧器内逐级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内

无火焰状态下干脆点燃煤粉，从而实现锅炉的启动和低负荷稳燃。

3.2.2等离子燃烧器设计原理

依据高温等离子体有限能量不行能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设

计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理，使系统的风粉浓度、气

流速度处于一个非常有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、

燃烧过程。试验证明运用这一原理及设计方法使单个燃烧器的出力可以从2扩

达到10。

在建立一级点火燃烧过程中我们采纳了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子

火炬中心区，10000C的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理化学过程

使煤粉原挥发份的含量提高了80%,其点火延迟时间不大于1秒。

等离子发生器

图3.1等离子燃烧器设计原理图

燃烧器的性能确定了整个燃烧器运行的成败，在设计上该燃烧器出力约为

3t〜9,其喷口温度不低于1200ro另外我们加设了第一级气膜冷却技术避开

了煤粉的贴壁流淌及挂焦，同口寸又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为第一

区。

其次区为混合燃烧区，在该区内一般采纳“浓点浓”的原则，环形浓淡燃

烧器的应用将淡粉流贴壁而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧。这样做的结果既利于

混合段的点火，又冷却了混合段的壁面。假如在特大流量条件还可采纳多级点

火。

第三区为强化燃烧区，在一、二区内挥发分基本燃尽，为提高疏松炭的燃

尽率采纳提前补氧强化燃烧措施，提前补氧的缘由在于提高该区的热焰进而提

高喷管的初速达到加大火焰长度提高燃尽度的目的，所采纳的气膜冷却技术亦

达到了避开结焦的目的。

第四区为燃尽区，疏松碳的燃尽率，确定于火焰的长度。随烟气的温升燃

尽率渐渐加大。如图3.1所示。为了扩大燃烧器对一次风速的适应范围，等离

子燃烧器的最终一级煤粉燃烧区不在燃烧室内燃烧而干脆进入炉膛，因为煤粉

燃烧后的热量使得空气体积快速膨胀，受燃烧器内空间的限制，燃烧室内的风

速会成倍提高，造成火焰扩散的速度小于煤粉的传播速度而使燃烧不稳，当实

行前面所述措施后，有利于减小燃烧室内的风速，使燃烧稳定。实际的运行实

践证明：采纳最终一级煤粉进入炉膛内燃烧的结构，燃烧的稳定度大大提高，

对风速的要求降低了30%,煤粉的然尽度也大大提高。

3.2.3等离子燃烧器设计方案

依据锅炉的实际状况，考虑锅炉等离子煤粉点火过程中炉膛出口烟温的限

制，磨煤机入口冷炉制粉蒸汽加热器的布置、燃烧器内部一次风改造量少等因

素，设计将锅炉下层4台煤粉燃烧器改造为兼有等离子点火功能的等离子点火

燃烧器。等离子点火煤粉燃烧器的各项外形尺寸完全依据锅炉原有的煤粉燃烧

器接口尺寸设计，将原煤粉燃烧器从后部拉出后，可将等离子点火煤粉燃烧器

干脆推动就位，燃烧器前端及锅炉水冷壁平齐，后端及一次风管道弯头通过法

兰连接。

燃烧器侧面装有等离子发生器，内部由一级燃烧室、二级燃烧室等部分组

成。

浓淡分别装置：燃烧器入口管段加装浓淡分别装置，使一次风分成浓淡两

股气流，浓相进一级室，淡相进二级室。

一级燃烧室：引入浓缩后的含粉气流，等离子电弧及煤粉在此发生剧烈

的电化学反应，煤粉裂解，产生大量挥发分并被点燃；

二级燃烧室：挥发分及煤粉接着燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分

级燃烧；设燃烧器壁温监视测点，便于随时对壁温进行调整，既有利于点火又

可防止燃烧器被烧坏.

等离子点火燃烧器的一级、二级燃烧室均利用其外层的冷一次风进行冷却,

以保证燃烧器的平安运行。燃烧器本体的材质选用耐热钢，可耐受1050C以上

的高温，在其局部关键部位安装有热电偶，供运行人员监视燃烧器的运行状况,

防止燃烧器超温、结焦。

等离子点火燃烧器的主要性能参数如下表

序

项目数值备注

号位

供粉量4〜12试验实测值

煤粉浓度0.2-0.6计算值

一次风温℃-5/230冷、热态

一次风速16〜25

二次风温℃-5/340冷、热态

喷口流速55~65估算

喷燃器壁温度<800实测值

如图3.2所示，为电厂实际运用的燃烧器示意图,

煤粉的浓度影响煤粉的着火温度，在点火区适当提高煤粉浓度有利于点火。

等离子燃烧器内通过采纳撞击式径向浓缩环获得点火区的相对较高浓度。

由于等离子燃烧器采纳内燃方式，燃烧器的壁面要承受高温，因此加入了

气膜冷却风（如图3.1所示），避开了火焰和壁面的干脆接触，同时也避开了

煤粉的贴壁流淌及挂焦。为了减小燃烧器的尺寸，也可实行用一次风干脆冷却

的方法但须在燃烧器壁面上增加壁温测点（如图3.2所示），以防止燃烧器因超

温而被烧蚀。对温度的测量采纳K分度凯装热申偶，热电偶的外径4mm,具有

很好的挠性，可干脆从伸到炉外热电偶导管插入到测点，再用螺母固定到导管

上，具有良好的可更换性。热电偶的测温范围为0〜800℃,燃烧器的长期壁温

应限制在600℃以内，假如超温，可实行提高一次风速和降低一次风浓度的手

段进行降温。

等离子燃烧器的高温部分采纳高耐热钢，其余和煤粉接触部位采纳高耐磨

钢。和现场管路连接时须正确选用焊条型号。

等离子点火燃烧器即作为点火燃烧器又作为主燃烧器运用，这种等离子燃

烧器具点火和助燃的功能，在锅炉正常运行时又可作为主燃烧器投入：等离子

燃烧器和一次风管路的连接方式做成和原燃烧器相同，改造工作量小。

图3.2等离子燃烧器实图

3.2.4等离子电气及限制系统

等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置。

其基本原理是通过等离子电源柜内的英国欧陆三相全桥可控硅晶闸管整流功率

组件及直流限制器将三相沟通电源变为稳定的直流电源。直流限制器为590+全

数字限制整流装置。系统主要由4台隔离变压器、4台电抗器、电源柜、4台就

地接线盒、4台点火柜等五部分组成。

.1隔离变压器

3.5隔离变压器外形图

等离子电源系统用隔离变压器参数:

序号项目数值单位

1隔离变压器

变压器型式干式隔离变压器

冷却方式

绝缘耐热等级F

联结组标号0-11

额定电流（一次侧）29A

额定电压（一次侧）6000V

额定电流（二次侧）460A

额定电压（二次侧）380V

额定频率50

重量1200

外型尺寸1450（宽）X800（深）X1600

（高）

隔离变压器的主要作用是变压、隔离。一次绕阻接成三角形，使3次谐波

能够通过，削减高次谐波的影响；二次绕组接成星型。

.2电源柜

电源柜选用上海自动化公司生产的1型电源柜，柜体外形尺寸及安装尺寸

如下图所视:

00

OO

电源柜外形图

电源柜为前后开门结构。前门上方安装有两块表从左到右分别为系统直流

输出电压表、系统直流输出电流表，下方为通风孔。

电源柜技术参数如下：

额定输入电压(1)：3380(+1520%)

额定输入电流：

额定频率：45-65

额定直流输出电压:

额定直流输出电流:

过载实力：

额定输出功率：

额定直流电流下的功耗：1328W

安装海拔高度：额定直流电流下三1000M（3）

环境等级（721-3-3）：3K3

防护等级（40050144）：00

电源柜正面视图如图3.6所示。

其中主要部件为：

1）冷却风机:用来冷却柜内限制元件。

2）熔断器：电流过载爱护。

3）电源开关：电源柜限制电源。

4）端子排：电源柜及外部设备的接口。

5）直流模块59模。

6）限制变压器：将柜内沟通380V电源转变成沟通220V电源供限制回路运

用。

-A1-1

3.9电源柜端了接线图

.2.3直流电抗器

直流平波电抗器，由于烈火型等离子发生器是高压电离引弧，因此在启动阶

段电源要工作在大电流(350-400A)的短路状态，这对直流模块是极其不利的。

同时，由于等离子发生器在引弧瞬间会产生剧烈的冲击负荷，即使是在正常工作

状况下，由于电弧在阴极和阳极之间旋转产生电压跳变，也要求电源要有极强的

恒流实力。这就要求平波电抗器要有足够的感抗。从平波的角度讲当然是电感量

越大越好，但是一味的增加电感抗，不仅会增加设备的成本，同时由于其尺寸过

于浩大而不利于设备的推广运用。因此，在电抗容量设计上，通过大量试验工作

最终定为510A,3的电抗器，其平波效果较为志向。

.2.4限制

选用S7-300315-2可编程限制器来对直流电源和水气就地柜进行限制，实现

等离子点火器的自动点火。具体方案如下：

•运用总线通过315-2上的通讯口及590+的通讯模块之间进行数据交换，以

完成对主电路的操作限制和各类状态信息的读出和条件推断等，实现直流电源的

限制。

•点火柜限制信号及点火必需的压缩空气压力、冷却水压力等信号干脆接入

315-2固有的开关量输入输出。

•通过315-2内部的逻辑运算，实现点火装置的自动限制。

按等离子发生器工作的特点和要求编制的，艮制程序保证了点火过程可顺当地

进行，并对点火工作过程各装置供应了有效的监控和爱护。依据系统要求启动等

离子点火装置要分遥控/本控两种方式。，通过对直流电流的调整，限制等离子发

生器的工率以适应不同煤种和工况条件下的点火参数需求。

等离子空气系统

压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后，须要压缩空气以肯定的

流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。因此，等离子点火系统的须要配备压缩空

气系统，压缩空气的要求是干净的而且是压力稳定的。具体实现方案如下：

1)压缩空气由锅炉仪表用气母管开口，接支管分别送到等离子点火水气就

地空限制柜。

2)等离子点火装置上的压缩空气管道上设有压力表和一个压力开关，把压力

满意信号送回限制系统，水气就地空限制柜内有压缩空气调整限制装置，供应点

火须要的压力和流量,

3）等离子点火装置入口的压缩空气压力要求在0.4~0.7,每台等离子装置

的压缩空气流量约为1.5：'-2.03。

4）压缩空气系统中同时设计有备用吹扫空气管路，用于保证在锅炉高负荷运

行、等离子点火器停用时点火器不受煤粉污染。单只发生器的吹扫耗气量约为

0.4%

等离子冷却水系统

等离子电弧形成后，弧柱温度一般在5000K到30000K范围，囚此对于形成电

弧的等离子发生器的阴极和阳极必需通过水冷的方式来进行冷却，否则很快会被

烧毁。通过大量试验总结出为保证好的冷却效果，须要冷却水以高的流速冲刷阳

极和阴极，因此须要保证冷却水不低于0.4的压力。另外，冷却水温度不能高于

30℃,否则冷却效果差。为削减冷却水对阳极和阴极的腐蚀，要采纳电厂的除盐

化学水。具体设计方案如下：

1）冷却水系统采纳闭式循环系统，由冷却水箱、冷却水泵、换热器及阀门、

压力表、管路组成，冷却水泵两台互为备用。系统材质均为不锈钢。

2）冷却水箱、水泵安装保证不振动。换热器依据现场状况安装。

3）冷却水经母管分别送至等离子点火器，单个等离子点火器的冷却水用量约

为4,冷却水进入等离子装置后再分两路一路进入阳极，另一路进入阴极。回水

采纳无压回水（出口为大气压），为保证长期运行是水温稳定，在水泵出口后加

装换热器，冷却水流经换热器冷却后方可进入水气柜，再送给等离子发生器。等

离子装置来水管道上设有手动调整阀，用于调整等离子点火器冷却水流量，同时

安装有冷却水压力表，过滤器及压力开关，压力满意信号送回限制系统。

4）每台发生器来水管路装有压力开关和流量开关，压力、流量满意信号送至

限制系统，保证等离子点火燃烧器投入时冷却水不间断。

5）冷却水采纳除盐化学水，通过补水管路为冷却水箱供水。

6）对于两台炉公用冷却水系统，同水分管道加装截止阀。

RUIDN=1Wfl1O0,U

M1瑞W8~1|—^---------------

_________

MlHt

3.12冷却水系统图

3.3监控系统

壁温测量

.1壁温测量

为了确保等离子燃烧器的平安运行，在燃烧器的相应位置安装了监视壁面温

度的热电偶。热电偶的安装位置是依据数台等离子燃烧器的工业应用状况和燃烧

器工作状态下的温度场确定的。安装位置如下图所示。热电偶为K分度铠装热电

偶。

热电偶1热电偶2

图3.13壁温测量

热电偶的安装在等离子燃烧器的设计图中有明确要求，其基本原则是坚固、

防磨、耐用、拆卸更换便利；信号接入，在操作员站显示。

.2风粉在线检测

为了在等离子燃烧器运行时能够监测一次风速，限制一次风速在设计范围，

在一次风管加装一次风速测量系统。

.2.1一次风在线测速装置的组成

一次风在线测速装置的组成见下图。

・吹扫气源

（研厂用压缩空气）

图3.14一次风在线测速装置的组成

.2.2测速管

靠背管全称靠背式动压测定管。两个测压管端的开口，一个开口迎向气流作为

全压感压孔，另一个背向气流为静压感压孔;两个开口面应当成18(T对称布置。

由于其开口较大，故不易堵塞，且对气流方向的偏斜敏感性很小，其偏转角在土

20°内不会引起明显的误差。

靠背管可以做成移动的,也可以依据管道的直径尺寸加工成固定安装的；固定

的靠背管将其感压孔置于被测管道中心。靠背管既适用于含粉气流也可运用于清

洁气流中。

.2.3安装规范

.2.3.1测孔的选择

测孔应选择在及挡板支管或弯头等阻力件有肯定距离的直通管道上。测孔前

应有8—10D;测孔后应有1—3D的直管段。(D为被测管道内径，对矩形通道2();

式中A、B为矩形通道边长)。

.2.3.2靠背管的压差修正系数的标定

双管式靠背管，由于静压感压孔背向气流,它所测得的压头小于实际的静压值,

故所测定的压差修正系数常小于1,其数值取决于结构形式和加工精确度,所以须

要逐个进行标定。

标定原则：

⑴用标准皮托管和靠背管在同一管道内同一工况(包括速度，静压，温度等)

下进行标定，最好选定管道的风速及被测管道祖同或比较接近。

(2)修正系数的计算

2=I(AP"AP2)"5

式中：I,△II标准皮托管的修正系数和压差。.

2,APz被标定管的修正系数和压差。

图像火焰监视

具体说明请参阅炉膛火检系统说明书!

第四章等离子点火系统的安装

4.1设备到货及现场保管

设备到货及验收

1、设备运到现场后，用户应在起重、运输设备及人员等方面主动协作并对到

货件数及箱件清单进行核对，刚好将到货及包装损坏状况反馈至我公司市场部；

2、对所发觉的包装损坏应明确责任，现场修复后方可入库，对设备的缺损应

做好记录。

3、设备开箱时由用户及制造厂共同对设备逐一清点检查，双方共同签署设备

到货交验单，标明设备到货状况、存在问题及责任归属，用户可依据此单向制造

厂提出修灵或补供要求。

设备的保管及存放

1、设备到现场后，按《电力基本建设火电设备维护保管规程》（68-84）和本

文要求保管存放。

2、对于发货部件的包装，其主要用于发货、运输，而不是现场防风避雨，防

腐的主要手段，不能一律放置在露天不顾，肯定要核实箱内部件，按以下规定来

确定保管方式。

（1）下列设备应在室内存放，尽可能存放在有湿度限制的库房内：

A:等离子发生器；

B：直流电源柜、干式变压器等；

C:水泵、风机、换热器等；

D：全部限制设备、电气仪表元件及电缆、阀门等；

E：火检探头：

F：较珍贵的金属件、不锈钢板、不锈钢管等。

（2）、燃烧器起吊时必需选择合适起吊点，严禁用拖拉方式移动燃烧器；严

禁磕碰；存放场地要求地面坚实、平整；必需实行牢靠的防雨措施及防积水浸泡

措施，在有条件时最好将燃烧器于室内存放。燃烧器亦可半露天存放，但存放肯

定要垫平且用帆布等遮盖。

（3）、无缝钢管、风道加热器等可以露天存放，存放场地要平坦、道路通畅,

有良好的排水设施。

（4）、全部设备应用经过防腐处理的枕木或相应的支座垫高，以免同泥水地

接触。

4.2等离子点火系统设备的安装

燃烧器的安装

在进行等离子燃烧器安装应遵循以下原则：

①、安装之前应进行外观检查，不得有变形、裂纹等缺陷，否则应刚好修复;

②、对于另设等离子燃烧器及输粉系统，确定燃烧器一、二次风进口方向时,

应在风粉管道走向允许的状况下尽量减小管道阻力，并使发生器位于煤粉浓侧，

易于点燃煤粉，若由于受空间限制发生器无法装于浓侧，则应考虑在燃烧器一次

风入口处加装浓淡装置；

③、安装时应保证同一层燃烧器标高一样，标高误差不大于±5；

④、燃烧器及水冷壁之间的夹角严格按图纸调整（保证原锅炉设计假想切圆

尺寸）；并检查各喷嘴的水平度。应保证燃烧器前后水平，一般不大于0.5。，如

误差较大必需进行调整；（附图）

⑤、燃烧器按上述标准调好角度，留意保持喷口离水冷壁管的间隙不阻碍膨

胀，火嘴喷出的煤粉不冲刷四周管子，在合适位置增加支承或弹性吊架，并考虑

留出随锅炉热膨胀位移量；

⑥、不允许将一、二次风管道等附加重量作用在燃烧器上，防止燃烧器变形

和内部零件的膨胀，全部管道应安装就位后再及燃烧器连接，保证接口密封严密,

不得漏风、漏粉。燃烧器及一次风管道连接宜采纳焊接，焊条应选用异种钢焊条

（燃烧器后端为耐磨合金钢，一次风管为10#碳素钢）；

⑦、起吊、安装过程中要留意爱护燃烧器壁温测点热电偶，并对不同测点做

出明显标识加以区分，

发生器的安装

等离子发生器的安装应在燃烧器及一、二次风管道安装完毕进行。

保证装等离子发生器的燃烧器位置，清理干净，保证结合密封面和支撑筒表

面无异物，（由我方技术人员指导），干脆将等离子发生器推动燃烧器接口，并稍

微转动发生器，保证发生器阳极能够轻松进入支承筒内，运用专用的固定螺栓（6

件）固定。

按发生器接线板上电极极性标识连接动力电缆，留意导电部分要坚固锁紧，

保证接触良好。按待冷却水及压缩空气管路吹扫完毕后用制造厂供应的专用软管

及发生器连接，留意对应关系不得接错。（由我方技术人员指导）。

4.2.3管道的安装

本锅炉采纳直吹式制粉系统，采纳主燃烧器兼有等离子点火功能。须要对磨

煤机系统进行改造，使其具备在锅炉冷态条件下干脆启动制粉的实力。在磨煤机

入口的一次风道上加装了一套蒸汽暖风器，可将冷态时的磨入口风温加热至满意

制粉要求。暖风器蒸汽汽源取自厂用辅汽联箱，疏水排至地沟。

在磨煤机出口的一次风管道上各装有一套风速在线监测装置，用于对一次风

速进行监测，便于运行人员进行燃烧调整。为保证测速管的通畅，设计有反吹扫

系统，可利用厂用压缩空气对测速管进行反吹扫。

1、风粉管道全部设备及零部件在安装前必需经过检查验收；

符合下列要求

全部材料均应符合设计，否则应有设计变更手续；

零部件的数量和外形尺寸应符合图纸要求；

铸件表面不应有气孔、裂纹和砂眼等缺陷，对口处应平整光滑。

管道系统安装要严格依据设计图纸施工。

各一、二次风管应有符合要求的测量风压、风量的测试孔以及必要的吹扫孔;

管道的焊口应平整光滑，严密不漏，焊渣、药皮应清除干净，安装焊口应预

留在便于施工和焊接的部位；

⑤、管道应有适当的刚度，必要时作临时加固；临时吊环焊接应坚固，并具

有足够的承载实力；

⑥、管道及设备连接时严禁强力对接，以免设备产生位移或变形。

⑦、管道安装结束后，应将管道内外杂物清除干净，临时固定的物件全部拆

除后作风压试验，检查其严密性：风压试验发觉的泄漏部位应刚好处理；管道如

有振动，应分析缘由，进行调试或修改设计，消退振动，最终按要求进行保温。

2、风粉管道系统安装应符合下属标准：

435-1991火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程

616-1997火力发电厂汽水管道及支吊架修理调整导则

5047—1995电力建设施工及验收技术规范锅炉机组篇

5007-1992电力建设施工及验收技术规范火电厂焊接篇

5031-1994电力建设施工及验收技术规范管道篇

5121-2000火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程

752-2001火力发电厂异种钢焊接技术规程

5054-1996火力发电厂汽水管道设计技术规定

压缩空气系统的安装

等离子发生器的载体为干净干燥的压缩空气，因此等离子点火系统要消耗肯

定量的压缩空气(要求压力保持在0.4—0.7之间，每台发生器最大耗气量约为

3

12)O设计运用原厂仪用压缩空气系统。

从锅炉燃烧器改造层最近的母管开口，引气到等离子系统的总进气母管，再

分别接至每台等离子燃烧器就地配置一台水气柜就地内，柜内由过滤阀、压力限

制器、压力表、电磁阀、比例阀等组成，以实现对压缩空气的限制，后通过管道

送到各个等离子点火装置。

O

在安装之前首先要依据压缩空气系统示意图以及现场实际状况，确定各设备

的安装位置，以及各管路的合理走向，要充分考虑阻力以及锅炉膨胀等影响因素;

安装时应留意：

(1)、安装前应细致查看各设备的安装说明书；

(2)、管道的切割应采纳机械切割；

(3)、管道焊接时应留意合理选择焊接规范，尽量削减焊渣；

(4)、焊接阀门旁边的焊口时，应用湿布将阀门包扎起来，防止阀门过热损

坏密封件；

(5)、仪表组件的安装位置要选的合理。要便利检修调试。

冷却水系统的安装

等离子发生器在拉弧过程中要产生大量的热量，为冷却等离子发生器的阳、

阴极，等离子装置中设计有特地的冷却水系统。要求发生器前水压维持在

0.4—0.6之间，水温W40C。单台发生器冷却水消耗量约为4。

冷却水系统采纳无压闭式循环系统，由冷却水箱、冷却水泵、换热器、压力

表、管道及阀门等组成。冷却水泵两台互为备用。为防止系统长时间结垢，冷却

水为除盐水，系统设备及材料均选用不锈钢材质。

1、在安装之前首先要依据冷却水系统示意图以及现场实际状况，确定设备

的安装位置，以及各管路的合理走向，要充分考虑阻力以及锅炉膨胀等影响因素。

2、冷却水箱、水泵、换热器等安装于锅炉零米泵房内，安装时保证地基水平、

坚固，确保设备振动不得超标。设备安装要求请参见各设备厂家说明书；

安装时应留意：

（1）、管道的切割应采纳机械切割；

（2）、有条件的状况应采纳氨弧焊打底，电焊封面，以削减焊渣；

（3）、焊接阀门旁边的焊口时，应用湿布将阀门包扎起来，防止阀门过热损

坏密封件。同时留意阀门的安装方向；

（4）、各管道应有适当的疏水坡度，并在合适的位置设置疏水门；

（5）、仪表组件的安装位置要选的合理。要便利检修调试。

电源系统的安装

开关传动试验

检查等离子低压配电盘操作电源开关在断位。

6等离子干式变R器电源开关推至试验位置，给上其合闸，操作，等离子点

火装置相关的一次及二次电气设备全部安装，检查完毕。

保险。

用1000V摇表检查等离子低压配电盘电源电缆绝缘良好，切换柜电源电缆绝

缘良好。

干变及低压母线充电

用2500V摇表检查干式变压器高压侧电缆及低压侧母线绝缘良好。

用1000V摇表检查干式变压器风机电源回路绝缘良好。

将6等离子干式变压器电源开关推至运行位置，合干式变压器电源开关，冲

击试验5次。检查干变，风机正常，温度指示正常。

3、隔离变及整流柜充电

1）检查隔离变压器一，二次电缆及整流柜，切换柜相应一次回路接线及对

应关系正确，沟通电缆相序正确，直流电缆极性正确。

2）用1000摇表检查隔离变压器，整流柜，切换柜一次回路绝缘良好。

3）同时检查整流柜沟通电源侧相序。

4）整流柜限制电源合闸，检查状态指示灯、柜内直流模块状态。

监控系统的安装

1、图像火检探头及其冷却风的安装。

具体说明请参阅全录炉膛火检系统说明书！

第五章等离子点火系统的调试

5.1等离子燃烧系统的热态调试

5.1.1配置中储式制粉系统的锅炉，另设等离子燃烧器及其系统的点火试运

.1依据运行规程的要求，锅炉上水到点火水位，风机启动，炉膛吹扫程序

完成。

.2全面检查等离子燃烧器的各子系统，确认压缩空气、冷却风、冷却水等

各项参数正常，等离子发生器具备启动条件，等离子发生器给定电流设置参数（电

流、电压和气压）启弧，稳定2后，调整功率，依据煤种将等离子发生器功率限

制在120—180范围内。

.3启动给粉机，应快速把给粉机转速调至最佳煤粉浓度，既保证着火稳定,

削减不完全燃烧损失，乂不使升温升压速度太快。等离子燃烧器在锅炉点火启动

初期，燃烧的煤粉浓度较好的适用范围在0.36—0.52,最低不得低于0.3。

.4锅炉冷态启动初期，等离子燃烧器的一次风速保持在19m—22nl为宜，热

态或低负荷稳燃时，一次风速保持24—26m为宜。

.5冷炉采纳等离子燃烧器干脆点煤粉，关键是需进行合理的燃烧调整，调

试及运行人员在操作上应尽快使炉膛燃烧稳定，火焰光明，防止爆燃。

.6气膜或周界冷却风限制，冷态一般在等离子燃烧器投入0—30,开度尽

量小，以提高初期燃烧效率，随着炉温上升，渐渐开大风门，防止烧损燃烧器，

原则是以燃烧器壁温限制在500〜600C为准。

.7投入等离子燃烧器后，为防止可燃气体沉积在未投燃烧器的邻角，产生

爆燃，应适当开启邻角下二次风，使可燃气体刚好排出炉膛。

.8加强炉内燃烧状况监视，不行单凭火焰监视器推断，应实地视察炉膛燃

烧，发觉炉内燃烧恶劣，炉膛负压波动大，应实行相应调整措施，若炉膛燃烧仍

旧不好，应马上停止煤粉输送，必要时停止等离子发生器，经充分通风，查明缘

由后重新再投。

.9在满意升温升压曲线的前提下，尽早投入其次只等离子燃烧器，有利于

提高燃烧效率。

.10等离子燃烧器正常工作，锅炉蒸汽参数达到汽轮机启动（或并汽）参数

后，随着锅炉负荷的增加，支持其它主燃烧器投入，并将锅炉出力带到不投油最

低稳燃负荷以上时，在锅炉燃烧稳定的状况下，试停1只等离子燃烧器的给粉机,

10后停止对应的等离子发生器，锅炉接着升负荷，渐渐停用其他等离子燃烧器,

锅炉转入正常运行。

5.1.3直吹式制粉系统锅炉，将煤粉燃烧器改造为兼有等离子点火功能的燃

烧器及其系统点火试运

5.1.3.1等离子燃烧器的启动试运分为两个阶段进行，（1）进行等离子燃烧

器的冷态和热态启动试验，验证该燃烧器的点火和稳燃实力、不同煤粉量下的燃

烧火焰温度测定、采纳等离子燃烧器进行机组冷态启动试验。（2）进行等离子

燃烧器在锅炉不同负荷下的投入试验，作为低负荷稳燃用途时由等离子燃烧器单

独或及相邻磨煤机支持机组低负荷运行的实力试验，锅炉正常运行时，作为一般

煤粉燃烧器运用状况下，等离子燃烧器的投切试验等。

5.1.3.2磨煤机对应的全部煤粉输送管道，应进行冷态输粉风（一次风）调

平，煤粉安排器进行初步调整。尽可能保持各煤粉输送管道内风速一样、煤粉浓

度一样、煤粉细度一样。

5.1.3.3依据磨煤机的型式，调整其出力和细度至最佳状态，例如：适当调

整回粉门的开度、调整分别器开度，适当减小一次风量（但风量的调整应满意一

次风管的最低流速，中速磨最低风量应保证允许的风环风速），对于中速磨煤机

还应适当调整碾磨压力。

5.1.3.4依据锅炉启动时要求的初始燃料量，确定是先只投入等离子燃烧器

还是先只投暖炉油枪，其原则是应满意锅炉升压、升温曲线的要求。

5.1.3.5操作员手动将系统等离子燃烧器及对应磨煤机切换到“等离子模

式”。按等离子燃烧器的启动程序，依次启动等离子发生器，调整电弧功率在120〜

180。在磨煤机满意启动条件的状况下，启动磨煤机、给煤机，维持在稍高于初

始投入热功率的给煤量，视察等离子燃烧器点火正常后，逐步降低给煤至初始允

许投入热功率所对应的给煤率。

5.1.3.6等离子燃烧器运行稳定后，在磨煤机“热”态状况下，在不同给煤

率时，测量各输粉风（一次风）管内风速，进行热态调平；有条件时，采纳等速

取样装置测量各输粉管内煤粉浓度并筛分煤粉细度，依据测量结果对煤粉安排器

进行细致调整，尽可能做到各煤粉输送管道内风速一样、煤粉浓度一样、煤粉细

度一样。

5.1.3.7在等离子点火装置投运期间，磨煤机受最低煤量限制，投入的燃料

量可能较大，要留意视察锅炉蒸汽压力上升的速度以及过热器、再热器的温升状

况，依据锅炉升压、升温曲线，通过调整机组旁路系统阀门的开度，限制锅炉升

压、升温速度。

5.1.3.8本层等离子燃烧器在“等离子模式”下工作，支持其他层主燃烧器

和磨煤机投入，并将锅炉出力带到不投油最低稳燃负荷以上后，在锅炉燃烧稳定

的状况下，操作员手动将系统等离子燃烧器及对应磨煤机切换到“正常模式。

试停1只等离子燃烧器的点火器，视察锅炉燃烧状况，如锅炉燃烧正常，则接着

升负荷，渐渐停用本层其它等离子发生器，直至等离子发生器全部停运，锅炉转

入正常运行。

5.1.3.9锅炉负荷降低到最低稳燃负荷旁边时，在“正常模式”工作的等离

子燃烧器，逐只投入等离子发生器，当本层全部等离子燃烧器都投入等离子发生

器后，依据须要，操作员手动将系统本层燃烧器及对应磨煤机切换到“等离子模

式”工作。

5.1.3.10等离子燃烧器在锅炉30%以上的随意负荷，层燃烧器（不投等离

子发生器）和相邻燃烧器投运状态下，停止本层燃烧器试验、投入木层燃烧器试

验。

5.1.3.11试验中需测量的项目：机组负荷；锅炉主蒸汽温度、压力；再热

蒸汽温度、压力；各级减温水流量；摇摆火嘴摆角；各段烟风系统压力、温度；

各燃烧器火检、等离子发生器功率；启动过程的飞灰可燃物、炉膛温度，投粉后

的着火时间等等。

5.1.3.12阴极的运用应依据阴极寿命周期和实际运用小时数，刚好更换阴

极，尽量避开在启机、并网过程中更换阴极，以利机组启动平安。

5.1.3.13锅炉热态启动或低负荷稳燃，启弧功率可调至120〜150,以利节

能和延长阴极运用寿命，一次风速可适当提高，煤粉浓度可适当增加。

5.2启动前协助系统和限制系统的调试

压缩空气系统的调试

(1)、检查压缩空气系统安装的完整性：对压缩空气系统设备、管道、阀门、

压力表等进行外观检查，确认连接正确，没有安装缺陷；

(2)、先不用软管连接等离子发生器，打开压缩空气系统母管进气手动阀，

离子点火器手动球阀，对各角管路进行吹扫；

(3)、吹扫完毕后连接上等离子发生器，打开压缩空气系统母管进气手动阀,

检查系统内各压力表指示的正确性，检查各阀门、法兰连接处有无泄漏现象；

(4)、就地检查各压力表、电磁阀是否正常。

(5)、在主控室触摸屏的限制画面检查各就地的远程限制阀门是否正常动作:

冷却水系统的调试

(1),检查并确认冷却水箱内干净、无杂物；

(2)、检查冷却水系统安装的完整性：对冷却水箱、水泵、换热器、管道阀

门、压力表、水位表等进行外观检查，确认连接无误，没有安装缺陷。同时确定

各阀门的开关是否正确。

(3)、打开冷却水补水管上的阀门，给冷却水箱补化学水至半箱水位。

(4)、给冷却水泵限制箱送电，在就地启动一台冷却水泵进行试转，检查管

路中各阀门、法兰、仪表接口处有无渗漏现象，检查系统中各压力表指示是否正

确，检查水泵就地限制箱中事故按钮的动作状况，同时应留意水泵不能长时间憋

压运行。

(5)、短接等离子发生器进、回水软管，水泵启动后，冲洗冷却水管路。

(6)、管道冲洗完后，停止水泵。将水箱内的存水全部放掉，重新给水箱上

水至满水位。

(7)、正确连接等离子发生器及进、回水软管，按依次逐一打开等离子发生

器的进、回水阀，证明全部回水管均有水流出。

(8)、用同样方法对另一台冷却水泵进行试转(一台水泵运行应能满意全部

等离子发生器的冷却要求)。

(9)、在主控室触摸屏上对水泵进行远方启停操作，确认其动作正确，同时

试验两台水泵间的联锁动作状况。

(10)、在主控室触摸屏上对各压力限制阀门进行调试，保证失压动作正常。

一次风系统的调试

1.另设等离子点火燃烧器的一次风系统的调试

检查风粉管道、风门及限制、变频给粉装置及限制、煤粉混合装置、管道补

偿装置、支吊架及风速监测系统等。

2.直吹式等离子点火燃烧器的一次风系统的调试

(1)一次风系统的冷态调试可支配在锅炉冷态通风试验过程中进行，也可支配

在锅炉吹管前的试点火过程中进行。

(2)检查一次风系统安装的完整性：对暖风器前后风道、暖风器、来汽及疏水

管路、阀门、等离子燃烧器及风箱等进行外观检查，确认没有安装缺陷。

(3)检查暖风器吊架安装状况，将弹簧吊架调整至适当位置。

(4)确认暖风器来汽管路上的阀门、疏水阀等调整敏捷、方向正确、开关到位。

(5)在暖风器投运时要逐步暖管，检杳蒸汽、疏水系统的严密性。

(6)暖风器投入初期应通过疏水阀旁路进行疏水，待疏水水质干净后再通过疏

水阀进行疏水。

(7)在一次风系统具备通风条件后，检查暖风器前后风道、燃烧器及风箱四周

系统的严密性。

(8)磨通风后投入暖风器，对磨煤机进行暖磨，调整磨煤机的通风量、暖风

器蒸汽流量，记录暖风器进出口风压、风温，考核暖风器的性能。

(9)在磨煤机通风过程中检查风速测量装置指示是否正确，同时对反吹扫系

统进行试验。

电源供电系统的调试

・1开关传动试验

1)6等离子干式变压器检查完毕。

2)检查6等离子干式变压器电源开关。

2)1000V摇表检查等离子低压配电盘电源电缆绝缘良好，切换柜电源电缆绝

缘良好。

.2干变及低压母线充电

1）用2500V摇表检查干式变压器高压侧电缆及低压侧母线绝缘良好。

2）用1000V摇表检查干式变压器风机电源回路绝缘良好。

3）将6等离子干式变压器电源开关推至运行位置，合干式变压器电源开关，

冲击试验5次。检查干变，风机正常，温度指示正常。

.3隔离变及整流柜充电

1）检查隔离变区器一，二次电缆及整流柜，切换柜相应一次回路接线及对

应关系正确，沟通电缆相序正确，直流电缆极性正确。

2）用1000摇表检查隔离变压器，整流柜，切换柜一次回路绝缘良好。

3）检查整流柜沟通电源侧相序。

整流柜限制电源合闸，检查状态指示灯、柜内直流模块。

.4整流柜的调试

电气限制柜在发货时已经对主直流模块（590+）进行了参数设置。系统在安

装结束，确认接线无误后，即可进行上电试验运行。您可按参数设置表进行参数

查对或重新进行设置，

等离子监控系统的调试

等离子热控系统由等离子限制柜和触摸屏组成，柜内采纳S7-300系列的可

编程限制器完成。该模块中的接口，可简洁地及多个点火限制器相连，以通过网

络对全部点火装置进行集中限制。

用研化公司生产的触摸面板作为操作界面，为现场操作供应了简洁的操作模

式、完整的信息显示

（一）：等离子限制柜及整流柜通讯的调试

（1）限制采纳了S7-300系列可编程限制器完成。其供应的接口模块是为连

接直流模块（590+）及操作界面而设置的，用以满意锅炉点火限制的须要。网络

连接完成后，必需进行网络地址的设定。本系统中，约定上级在网络中为地址'1',

各个直流柜的网络地址从'4,起先往后接着。在结束连接和完成设置并上电后,

可简洁地通过以下视察的方法进行验证：在上级（S7315-2）的模板，右侧的红

色指示灯应熄灭，表明网络的全部节点均已连通；在每个直流模块（590+）接口

模块下部的红色指示灯应点亮，表明数据交换在正常进行。

（二）：一次风监测系统的调试

1）开启一次风机，一次风管道通风，现场标定一次风测速管的系数。

等离子点火系统冷态拉弧试验的调试

1）检查电源柜、隔离变、等离子点火器、集控室等的全部接线，确认接线正

确、坚固。

2）按相关标准，对隔离变压器、电缆等进行耐压试验、绝缘测试等工作。

3）在以上调试工作完成后，电源柜上电，首先进行电源受电，然后进行限制

电源合闸，直流电源柜无故障指示。

4）检查集控室及电源柜的通讯状态，确认无误。

5）检查等离子点火器就地的位置，检查冷却水、压缩空气管道连接良好。

6）检查冷却水压力在0.40左右；水温不高于管路和点火器内部无泄

露。

7）检查调整压缩空气的手动减压过滤阀使启弧前吹扫压缩空气气压值在

0.04006之间、压力稳定。

8）在远方触摸屏显示起弧条件满意的状况下，电流设定350A-400A之间，气

流1设定为0.08,气流2设定为0.1实际功率在130以上，远方进行启弧、

停弧试验。

在上述试验完成的状况下，进行短时间的功率调整范围试验，试验时间

不超过15so

等离子点火系统各项联锁、爱护的传动试验

1.锅炉逻辑的修改

为保证机组的平安及等离子点火系统的正常运行，需对逻辑进行以下修改：

D在中设计磨煤机”正常运行模式”及“等离子运行模式”两种运行模式,

并可相互切换，从而实现磨煤机逻辑切换功能；

2）“正常运行模式”运行时，磨煤机维持原有的逻辑；

3）“等离子运行模式”运行时，磨煤机启动条件中增加由等离子装置可编

程限制器S7-300送来的等离子发生器工作正常信号，同时略去点火能量

满意的条件；

4）在主控室光子牌上增加“等离子点火装置故障”信号，任一角等离子点

火装置异样时，S7-300送信号至光字牌发声光报警；

5）”等离子运行模式”运行时，随意两角等离子装置工作故障时，等离子

限制器S7-300送信号至，爱护停磨煤机；

6）“等离子运行模式”磨运行时，磨煤机跳闸，等离子点火器跳间；

7）锅炉时，等离子点火器跳闸，并禁启；

磨跳闸信号及锅炉两个信号“或”后送至等离子限制器S7-300；

8）磨煤机运行时，等离子燃烧器的火焰爱护仍采纳锅炉原有的火检装置，

爱护逻辑为“四取三”。

2.对各项联锁、爱护进行传动试验

1）冷态试验等离子点火器启动允许条件：锅炉吹扫完成、压缩空气压力

满意、冷却水压力满意。

2）冷态试验等离子点火系统启动程序。

3）冷态试验等离子点火系统停止程序。

4）冷态试验A磨煤机在等离子运行方式下的启动条件。

冷态试验等离子点火系统爱护停止条件：锅炉、磨煤机停、压缩空气压

力不足、冷却水压力不足

等离