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1、600MW机组等离子点火系统存在的问题及解决措施2010年第7期东北电力技术29600MW机组等离子点火系统存在的问题及解决措施ProblemsandSolutionstoPlasmaIgnitionSystemfor600MWUnits杜凤叶(国电双鸭山发电有限公司,黑龙江双鸭山155136)摘要:针对双鸭山发电有限公司等离子点火系统存在的问题进行深入分析,试验,并以等离子点火系统运行调整为依据,结合现场实际提出了切实有效的解决措施.关键词:等离子发生器;断弧;阴极;阳极中图分类号TK227.7文献标志码B文章编号10047913(2010)07一oo29一O31等离子点火系统存在的问题双鸭
2、山发电有限公司5号,6号机组选用哈尔滨锅炉厂有限责任公司与三井巴布科克公司合作设计,制造的超临界本生直流锅炉,为单炉膛平衡通风,n型布置.燃烧方式为前后墙对冲燃烧,E层燃烧器为烟台龙源公司配套用的等离子点火系统燃烧器.等离子点火系统于2007年底通过168h验收交付使用,运行中存在问题较多.如发生器工作不稳定,易断弧,导致阴,阳极更换频繁;燃烧器着火不好,个别角燃烧器壁温超温,输送弧烧坏.为此,对等离子发生器,燃烧器及其它辅助系统进行了发生器拉弧试验及燃烧器投粉试验.1.1发生器断弧a.发生器工作参数调整不当.现场对5号炉发生器参数进行了合理优化,优化前,后参数见表1.由表l可见,优化前参数中
3、载体风压偏高,是输送弧烧坏及阳极氧化断弧的主要原因.设定间隙偏小,电流偏低也是断弧的原因之一,从E1,E5电压偏高可见阳极氧化污染较严重,在拉弧试验时E1,E3,E5频繁断弧.参数优化后进行拉弧试验时,E1,E3,E5仍频繁断弧,将E1,E5阳极拆下发现内喉口中部氧化严重,说明阳极清理不当(内喉口中部未清理).对阳极清理后,拉弧El,E5电压分别为320V,300V,表明阳极氧化后导电性下降.清理后导电性变好,电压下降,电弧稳定,拉弧试验进行16h未出现断弧.发生器工作参数调整范围:设定间隙以实际拉3035mm为准,一旦确认后不再做调整,除非更换发生器或拉弧电机需重新确认调整.设定电流调整范围
4、为300340A(E5为300320A).载体风压调整范围:新型阳极为511kPa,旧型阳极为l213kPa(推荐值为11kPa).实际电压调整范围为240360V(推荐值为300V).b.燃烧器输送弧内部结焦,致使电弧受阻后产生波动断弧,此类断弧只能清焦后才能解决.C.阳极使用时间过长(近500h),导电性下降,内部几何形状发生改变,工作稳定性变差.d.发生器接地点不正确,感应电无法释放,反馈至整流柜干扰其工作,造成电弧不稳断弧.试表1发生器优化前,后参数东北电力技术2010年第7期验期间曾出现柜内调速器F12报警断弧现象,报警因接地不良产生.刚投运时装置可通过与喷燃器固定的法兰盘连接部分接
5、地,但经过一段时间后与地接触不良,导致装置在启弧时外壳产生脉动感应电并对地放电,反作用到整流装置造成断弧.e.E5电源柜大电流整流线性不好,电流超过320A线性变差,低于320A工作正常.建议E5设定电流为300320A(此区间电弧工作稳定).1.2输送弧烧坏a.载体风压过高或过低,使电弧不能喷出输送弧导致输送弧烧坏.b.发生器推进不到位导致电弧后移而烧坏输送弧.1.3不着火a.煤质水分大,使磨煤机出口风温过低.b.发生器未推到位,电弧后移点不着火.c.中心筒煤粉浓度调整过低不着火,分叉管调门调整不当.1.4结焦输送弧烧坏后,煤粉进入输送弧在电弧的作用下结焦.1.5发生器波动大a.阳极喉口导电
6、面被污染(燃烧器返粉或载体风含油).b.载体风压力调整不当或风压波动大,载体风品质差(含油或水).c.整流柜设定电流过低.d.整流柜工作电压过高或过低(阴阳极间隙过大或过小,载体风压过高或过低均会导致整流柜电压过高或过低).e.整流柜工作环境恶劣,环境温度过高(30),粉尘过多(影响电子元件可控硅,线路板等散热,或导致交流接触器触点接触不良).f_整流柜硬件存在问题(直流调速装置硬件存在问题或参数设置不当).g.电气回路接触不良(如发生器直流电缆接触不良).h.发生器接地不良或发生器推进不到位.i.阴阳极使用时间过长或已漏水.j.燃烧器中心筒结焦.2等离子点火系统运行调整2.1各参数变化对等离
7、子发生器的影响a.电压,电流,风压参数对电弧的影响电压在一定范围内与电弧长度成正比,与稳定度成反比;电流与电弧稳定度成正比,与阴,阳极寿命成反比;风压在一定范围内与电弧稳定度成反比,与电压成正比;风压变化与电压变化成正比(幅度较大);电压变化与电流变化成反比(幅度较小).b.功率对电弧的影响功率大有利于电弧稳定,有利于点火,但对于燃煤好的炉也易结焦,系统热损耗大,元器件及阴,阳极寿命相对较短.c.发生器性能参数存在差异由于机械加工,安装,电气回路及管路系统等的差别,每台发生器的运行参数有差别,点火器稳定性也不同,应进行现场调整,找到每台发生器的最佳运行参数,使发生器处在最佳工作状态.表2表4为
8、发生器运行参数参考值.表2径向等离子发生器工作参数表3轴向等离子发生器工作参数表4等离子发生器工作参数极限值2.2等离子发生器运行调整方法调整原则:燃烧好,不结焦,点火器工作稳定,阴,阳极寿命长.在保证发生器稳定的前提下,主要依据燃烧器壁温来调整参数.应依据触摸屏上的功率曲线调整,曲线波动越小越好.在电弧稳定,燃烧稳定的情况下,尽量降低发生器功率(特别是电流),以提高设备整体使用寿命.a.等离子点火状态下燃烧器着火不好时调整方法是依次适当提高电压,载体风压,电流,将功2010年第7期东北电力技术3l率提高为100130kW.b.等离子点火状态下燃烧器着火好,壁温测点超温,结焦时调整方法是依次尽
9、量降低电压,载体风压,电流,将功率降低至电弧能维持的程度(每台点火器能维持的最低功率不同,最低可达60kW不断弧).只有风压,水压,电压参数的最佳搭配才能稳定运行在较低的功率下,且阴,阳极的寿命最长.c.增强发生器稳定性的调整方法是提高电流,适当降低载体风压,电压,提高功率.d.提高阴,阳极寿命的调整方法是尽量降低电流,功率,提高冷却水进水压力和流速,降低冷却水温度.电压控制在300V为最佳,且在运行中随等离子拉弧时间进行阴,阳极间隙相应的调整,以保持最佳电压值.2.3等离子燃烧器的燃烧调整a.在锅炉启动过程中,必须在确保安全的条件下实现等离子点火,特别是防止发生炉膛爆破,二次燃烧等设备损坏和
10、伤害事故.b.在冷炉启动时,对直吹式磨煤机应尽量降低一次风量或风速,提高磨煤机出口风温,同时迅速增大磨煤机出力,待火检见火并燃烧稳定后,缓慢提高一次风量,降低磨煤机的出力,使其出力满足锅炉初始投入功率.在启动初期由于炉温较低,燃烧器周界风可少开或不开,一次风量不宜过大.c.在炉温升高后,炉膛燃烧状况变好时应注意监控等离子燃烧器壁温,以防超温结焦现象的发生.此时二次风应开大,一次风量不可过低;带负荷后应增大上层燃烧器的出力,以降低等离子燃烧器出力,防止燃烧器因煤粉浓度过大而结焦.d.在等离子发生器投运过程中,应密切监视等离子燃烧器的壁温,最好由专人专机监控等离子壁温,防止等离子燃烧器烧损.等离子
11、燃烧器的壁温直接反映燃烧器的运行状态,过低或过高都不允许.当壁温低于100oC时应调整燃烧,使壁温升高,提高燃尽率.如降低一次风量,提高磨煤机的出口风温,提高煤粉细度及发生器功率等.壁温超过300时,应适当控制使其减缓温升速度;当壁温超过400oC时应停止等离子电弧运行.e.在等离子投入期间应定期化验飞灰可燃物,观察烟囱出口烟的颜色,现场观察着火情况,结合燃烧器壁温及其它参数综合进行判断,作为燃烧调整的依据,通过及时调整使燃烧处在最佳状态.3解决措施a.使用30mm的铜导线将等离子点火装置的外壳接地后,解决了因接地不良造成断弧问题.b.发生器参数应定期进行参数优化.经过试验优化后应严格按优化参
12、数调整,每次投等离子前应确认参数的准确性,定期校验载体风压表以确保其准确.c.对阳极清理应使用专用工具按正确方法进行清理,确保其内部干净.d.按使用小时数定期更换阴极,阳极.一般阳极寿命为400800h,阴极寿命为7080h.e.发生器必须确保推进到位,否则会烧坏输送弧.f.更换输送弧时应同时调整发生器托架,使发生器与输送弧保持同轴度,否则会造成发生器推不到位烧坏输送弧,严重时还会损坏发生器.g.确认三叉管调门实际开度与显示开度相符,以免误导运行人员,造成燃烧器不着火或超温.h.点火用煤应尽量使用水分小的煤种,以确保磨煤机出口风温在60以上.i.每次启炉前均应检查输送弧前端结焦情况,如结焦应及时清理干净.采取上述措施后效果较为显着,检修及运行维护人员必须熟悉掌握等离子运行调整原则,日常维护方法及注意事项,总结等离子参数调整范围,运行规律,才能尽可能延长等离子阴,阳极等部件寿命,降低等离子点火时发生断弧,燃烧器壁温超温等故障几率.作者简介:杜凤叶(1972一),女,学士,工程师,长期从事热工检修工作.(收稿日期20100330)
