火力发电厂锅炉等离子点火系统的节能优化改造刘进峰

火力发电厂锅炉等离子点火系统的节能优化改造刘进峰

刘进峰

（江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司江苏省启东市秦潭镇226200）

摘要：近年来，因为煤、石油、天然气等传统锅炉燃料需求的不断紧张，进而价格持续的上扬，造成调试及运行的燃油费用节节攀升。为了减少柴油的消耗，我国大多数火力发电厂均引入了等离子点火系统，进而降低调试及运行燃料费用，但在这竞争日益激烈的年代，企业节能显得尤为重要，机组正常运行中等离子系统运行中耗能的问题就显得尤为突出，本文通过对等离子系统的分析，提出了可行的节能方法和措施。

关键词：等离子节能降耗分析

Energysavingandoptimizationofplasmaignitionsystemofcoal-firedpowerplant

Abstracts：Inrecentyears,becauseofthetraditionalboilerfuelssuchascoal,oil,naturalgasdemandconstanttension,thuspricescontinuetorise,debuggingandoperationoffuelcostssoaring.Inordertoreducetheconsumptionofdiesel,mostpowerplantsinChinaareintroducedplasmaignitionsystem,andreducethefuelcostofcommissioningandoperation,butinthisincreasinglycompetitiveera,enterpriseenergysavingisparticularlyimportant,intheoperationoftheunitnormalplasmaenergyproblemisparticularlyprominentintheoperationofthesystem,thisarticlethroughtheanalysisoftheplasmasystem,energysavingmethodsandfeasiblemeasuresareputforward.

Keywords:plasmaenergyconsumptionanalysis

1.前言

某厂公司#1、#2、#3、#4锅炉均为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造的超超临界、一次中间再热、单炉膛、四墙切圆、平衡通风、固态排渣、Π型布置、全钢构架、全悬吊结构、变压运行直流锅炉锅炉;型号为:HG-2000/26.15-YM3。锅炉采用冷一次风、正压直吹式制粉系统，每台机组配置6台HP1003型中速磨煤机，6台EG2490给煤机(5台运行，1台备用)，设计煤粉细度R90取10%~30%。燃油系统采用二级高能点火装置，单台炉布置3层共12支可伸缩式油枪，油枪采用机械雾化喷嘴，设计油枪最大出力1000kg/h，并在A磨煤机出口四个角燃烧器中装设了等离子点火装置，其等离子辅助系统在机组运行中保持连续运行。

2.等离子点火装置的工作基理和节能优点

2.1等离子点火装置的工作基理

等离子点火装置是利用直流电流在介质气压0.004MPa~0.03MPa的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器中心燃烧筒中形成温度T＞5000K的、温度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1×10-3s内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。其组成是由阴、阳极等离子燃烧器及其输粉系统，直流供电及控制系统，等离子冷却风机、等离子冷却水泵和热工监控系统组成。

2.2采用等离子点火装置的节能优点

2.2.1等离子点火及稳燃系统的运行费用仅为燃油费用的10%~20%。

等离子点火系统保证可以在锅炉冷态条件下完成磨煤机制粉，并直接点燃煤粉，使机组在基建调试期间和日常启停时节约燃油。

2.2.2.符合国家经济及能源安全政策。

图1等离子火检探头冷却风改造前示意图

等离子点火装置是利用电能将空气电离成等离子体，利用其携带的能量使煤粉升温，并析出可燃挥发分，达到直接点燃煤粉的目的，不会产生有害产物。

2.2.3.环保效益明显。

由于使用等离子点火装置减少了燃油投运，使电除尘投运时间提前，减少了对环境的污染。

2.2.4.安全效益显著。

等离子点火系统可以在锅炉低负荷运行时投入使用，起到稳定燃烧的作用。在锅炉达到断油负荷后，可以切断等离子电弧作为普通主燃烧器正常使用，此期间不应造成锅炉受热面超温、燃烧器结渣、锅炉效率降低等问题。等离子点火器阴极的正常使用寿命在70小时以上，且更换简单方便。等离子点火系统可以在主控室内进行远方监视、操作完成点火过程，并有完善的控制系统保证系统的安全运行。

3.等离子系统改造前运行方式

随着机组长周期安全运行，启停次数减少，等离子的使用时间越来越短，加上煤质变化大，在挥发份低、发热量低的情况下其作用越来越弱。由于等离子点火装置在机组正常运行期间一直处于紧急备用状态，故其冷却风机一直连续运行，造成了厂用电的浪费和能源的损耗。因此建议对等离子系统运行方式进行改变，在保证不影响其正常备用的情况下，通过对设备改造，使其冷却风机处在备用状态，一旦需要投入等离子装置时连锁启冷却风机，保证装置启动条件满足，确保生产的安全性和最大程度节能的需要。

4.等离子系统改造后的运行方式

4.1等离子火检冷却风机提供的风量作为载体风和等离子火检探头的冷却风，现将等离子火检探头冷却风改为由锅炉火检冷却风机提供，当使用等离子点火器时，正常启动等离子火检冷却风机，作为提供等离子载体风使用，当停用等离子点火器时，停用等离子火检冷却风机，等离子火检冷却风由锅炉火检冷却风机提供，从而达到减少设备运行和维护的目的。

4.2对风机容量及风压的校核确认

火检冷却风机规范

5.改造前后效益分析

等离子冷却风机的功率为22KW，运行一年的电量为P2=22KWX24HX365D=192720KWH

折合标煤按照发电煤耗320g/kwh计算为:

G2=320X192720=61.6704T

按照当前煤价670元/T计算约为:

Y=G2X670=63.072X670=4.1319万元

按照计算，经过系统改造后每年基本可以节约至少4万元，电厂使用年限一般按照30年算，在使用年限内约可以节省120万元。

6.结论

通过比较分析，可以肯定改造方案的可行性，以及改造后的节能效果。经过对等离子点火系统中等离子冷却风机的改造，就能实现节能降耗，既保证了设备运行的可靠性，同时又达到了节能降耗的效果。这只是从设备改造方面所取得的效益进行分析，如果再包含检修和维护人工费用，效益就更为可观了。

参考文献

[1]烟台龙源电力公司.《等离子燃烧器使用及维护说明书》

作者简介

刘进峰，1972年9月15日，男，甘肃临夏，大学，工程师，火力发电厂锅炉设备管理。