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1、,等离子燃煤点火技术,武汉天和技术股份有限公司 WUHAN TIANHE TECHNOLOGY Co., Ltd,等离子发生器的操作培训教材一、等离子点火系统主要构成部分二、等离子发生器运行原理三、等离子发生器的检修与维护,一、等离子点火系统主要构成部分1.等离子煤粉点火系统由等离子点火设备及其辅助系统组成，如图所示,等离子点火设备由等离子发生器、等离子燃烧器组成，辅助系统主要由压缩空气系统、冷却水系统、供配电系统（含隔离变压器、等离子电源柜、电抗器等）、图像火检系统、一次风速在线检测系统、控制系统、冷炉制粉系统等组成。2、等离子发生器与燃烧器整体装配,二、等离子发生器运行原理 等离子发生器是
2、利用直流电将以压缩空气为介质的气体电离，产生功率稳定、定向流动的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一级燃烧筒中形成温度大于4000K、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，能在10-3秒内迅速释放出大量挥发份，同时也使煤粉颗粒破裂粉碎。挥发份迅速燃烧释放热量，从而使煤粉碳颗粒着火燃烧。 等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2、H2、OH、O、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，可比通常情况下挥发份析出量提高20%80%，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低
3、挥发份煤粉强化燃烧有特别的意义。,THP-600-2型等离子发生器使用双路载体风来产生高温等离子体，它由阴极、阳极、前进气室、后进气室、引弧装置、开关电源、冷却水腔等组成。等离子发生器采用同轴双气室结构，等离子弧采用空气压缩形式，阳极和阴极在工作时固定不动，其间间距保持恒定。在阴、阳电极间加稳定的大电流，将电极空心筒体中的压缩空气电离形成具有高温导电特性等离子体。前进气室进来的压缩空气将等离子体压缩，并由后进气室进来的压缩空气将等离子体吹出阳极筒体，形成连续稳定的高温等离子体流。THP-600-2型等离子发生器功率在100-200KW范围内连续可调。1.)阳极阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的
4、特殊金属材料制成，阳极结构为空心圆筒体。为保证安全性，采用水冷方式进行冷却。2.)阴极阴极也由高导电率、高导热率及抗氧化的特殊金属材料制成，其结构也为空心圆筒体。采用水冷方式进行冷却，能承受等离子体的高温冲击,3.)冷却水 高温等离子流的温度高，等离子发生器的阴极和阳极通过水冷的方式来进行冷却，否则很快会被烧毁。冷却水系统由水泵、阀门、流量开关、压力表、管路等组成，形成闭式循环。 为确保可靠冷却，应保证发生器冷却水进水压力和流量，进水压力不低于0.2MPa，单台发生器的冷却水流量为4-6 t/h。每台发生器冷却进水管路装有流量开关，流量满足信号送至控制系统DCS。冷却水采用电厂的闭式循环水，冷
5、却水泵两台互为备用。重点说明：发生器退出运行后仍然处在一次风粉气流中，无论是运行还是备用，只要是锅炉运行期间(包括停炉后炉膛温度大于100度时)必须保证冷却水畅通，冷却水系统应纳入运行巡检范围。,4.)压缩空气 作为等离子流的载体，要求作为介质的压缩空气应是洁净、干燥的，且压力稳定（要求用仪用压缩空气）。 为了保证压缩空气的品质，在压缩空气管道加装过滤器，并在气管道上设有压力表和一个压力开关，把压力满足信号送回控制系统，水气就地控制柜内有调节控制装置，提供点火需要的压力和流量。 等离子点火时压缩空气入口压力要求在0.6MPa0.7MPa，每台等离子装置的压缩空气流量约为1.5 Nm3/min，
6、每台炉最大需要量为6.4 Nm3/min。重点说明：发生器备用期间（只要是锅炉运行）必须保证该路保护压缩空气畅通，(每台发生器流量控制在 0.4 Nm3/min，以内)并纳入运行巡检范围。,三、等离子发生器的检修与维护1、发生器常见问题及处理方法1）发生器不能正常引弧，原因可能是：直流电源控制柜不在远程位（将旋钮打到远程控制位）点火参数设置不正确（按照说明书要求重新设置各项启弧参数）点火条件不具备 （检查点火条件是否具备）高频点火线接头脱落或松动（将高频点火线与电极连接牢固）直流电源控制柜控制电源失电（检查控制电源，检查控制电源保险管；）阴阳极间没有间隙，（将阴、阳极的间隙调整到合适范围内）极
7、面污染不导电（清理、打磨阴阳极表面后重新安装）阴阳极间有水（加大压缩空气气量吹扫10min；）,2）发生器拉弧操作后有电压没有电流，原因可能是：引弧高压线有问题（检查引弧高压线)点火PCB板故障（更换点火PCB板)阴阳极间隙过大(调整阴阳极间隙)阴阳极极面有氧化层 (用砂纸打磨阴阳极后重新安装)3)发生器运行时功率波动大、易断弧,原因可能是:控制参数设定出错(重新设定参数)阴极烧蚀严重(查看阴极运行时间，达到更换阴极时间，立即更换)2、发生器检修方式及检修工具,1）检修方式：如图,2）检修工具,阴极装卸工具,阳极装卸工具,手动升降工具,阳极体装配工具,3.发生器阴、阳极检修操作规程1）先断电：
8、先将等离子直流电源断开，挂上“有人工作禁止合闸”牌。2）再将发生器从燃烧器陶瓷防磨套筒中抽出。 注意：在炉膛温度较高的情况下应先将发生器抽出到陶瓷防护套内后再断水（3利用防磨套内密封风对发生器冷却，保护好阴阳极密封圈）将密封风压紧环拆除。将直流电缆线拆除。将发生器进回水总门都关闭，再将排水阀打开将水排尽。将水汽管拆除（针对水汽管不够长的项目）将发生器拉出，需使用发生器支架装置，并处理外表煤粉。,3）将阳极拆开检查。检查阴阳极烧蚀情况，根据烧蚀情况判定是否需要更换。更换阴阳极需用阴阳极专用扳手。（记录检查时间、和运行时间，没更换的阴阳极做出一定的预算使用时间）更换阴极时时检查阴极密封圈是否损坏。
9、没有更换阴阳极的用100号细砂纸将阴阳极表面进行打磨处理。检查阳极体密封垫（四氟垫）是否有破损，及时检查更换。测量垫厚度， 标准厚度为3.2mm，新垫误差应小于0.1mm，重复使用厚度不小于2.8mm。,阴极密封圈,阳极极密封垫,4)将阴阳极回装调整好阴阳极间隙。（通过计算公式算出间隙，要求在1.21.4mm范围内）计算公式：间隙=阳极深度-阴极高度-0.2mm(四氟垫压缩量）,阳极深度,阴极高度,四氟垫,将阳极体固定螺栓对角多次循环紧固，以防压偏。（阳极与发生器隔板方向对准）将发生器装入燃烧器内,隔板方向标示,5) 联接好水气管路，将排水阀关闭，进回水阀总门打开，确认无漏水漏气现象。 将密封
10、风装置安装上，再将发生器防护罩安装上。清除滑道、防护罩上的灰尘。6) 整体检查检查阴阳极水路（进回水管）、气路（气1、气2）是否正确。检查阴阳极直流电缆是否正确。 检查发生器整体有无异常。检查水气柜内外水、汽（进水、回水、进气）是否通畅，压力是否满足。 以上程序确定发生器一切正常后通知送电进行拉弧。,题与解答,问,等离子点火系统电气控制设备等离子点火系统电气控制设备提供等离子点火所需的直流电源、等离子载体压缩空气的控制 、等离子发生器冷却水的控制、以及其他的设备控制。主要由以下设备组成： 隔离变压器 直流柜 电抗器 就地接线箱 就地点火箱 水气就地柜,主要构成部分,变压器,隔离变压器的主要作用
11、是隔离。由厂用电供电，一次绕阻接成“”形，使3次谐波能够通过，减少高次谐波对厂用电的影响；二次绕组接成“Y”型。柜体布置有温控器和冷却风扇，当柜内温度在工作过程中超过设定的温度时会自动启动冷却风机进行冷却。,直流柜,电源柜内主要有由六组大功率晶闸管组成的三相全控整流桥、大功率直流调速器 、交流接触器、负荷隔离开关、熔断器、控制PLC等。 直流电源模块采用进口英国欧陆590三相全桥控制晶闸管整流功率元件，将三相交流电源整流成450V、500A直流电，供给等离子发生器，用于产生等离子体电弧。 控制系统采用施耐德的PLC模块，编程软件为施耐德的twidosoft软件，上位机融入与原DCS系统中，具备
12、灵活的可操作性。每个发生器配置一套独立的PLC控制系统，这样可以保证每个发生器的相对独立性。中央控制系统接入主机DCS，并配合锅炉的FSSS逻辑保护，以保证整个系统的安全稳定运行。,直流柜,直流电源柜技术参数如下：额定输入电压(1)： 3相，AC380V额定输入电流： 455 A额定频率： 4565HZ额定直流输出电压： 400V额定直流输出电流： 500A过载能力： 130%额定输出功率： 200KW安装海拔高度： 额定直流电流下 1000 M 环境等级（DIN IEC 721-3-3）：3K3防护等级(DIN 40050 IEC144)：IP23,平波电抗器,平波电抗器用于消除整流脉冲。为
13、保证等离子发生器在工作中，特别是在启动过程中，需要电源要有极强的恒流能力。电抗器要能产生足够的感抗，以保持电流的平稳。本工程中将2台电抗器布置在一个密闭的柜体内，柜体上布置有温控器和冷却风扇，当柜内温度在工作过程中超过设定的温度时会自动启动冷却风机进行冷却。,水气就地柜,就地水气柜提供等离子发生器工作所需的压缩空气（载体风）以及阴阳极冷却水。为了保证压缩空气的品质，在压缩空气管道加装过滤器，并在气管道上设有压力表和一个压力开关，把压力满足信号送回控制系统，水气就地控制柜内有气流调节控制装置（比例阀），提供点火需要的压力和流量。给气指令开之后，比例阀显示值应为0.040.06 ；等离子功率自动指
14、令投入后，比例阀显示值应在气1终止设定值和气2终止设定值之间循环变化，约每秒变化0.01。气1与气2的增减变化方向相反。每台发生器冷却进水管路装有压力表和流量开关，流量满足信号送至控制系统直流柜。一般设定为水流量大于 70L/min开关动作（水流量满足），小于66L/min开关断开（水流量不满足）。,就地接线箱,就地转接箱的主要是用来简化直流电缆与发生器之间的连接方式。由直流柜来的电缆接入就地接线箱，由就地接线箱用软电缆接入等离子发生器。就地转接箱在高频引弧期间，在直流柜和等离子发生器之间串接入一个空心电抗器，以消除高频电磁干扰对直流柜的回馈影响。引弧结束后，短接该空心电抗器。,就地点火柜,引弧采用高频非接触引弧方式，在电极电路上并联连接高频引弧器。 接受点火命令后开始引弧，引弧完成后高频引弧电路退出。,
