国华沧东发电厂等离子点火装置的应用及经济效益研究|国华沧东发电厂

　　摘要：河北国华沧东发电有限责任公司一期2×600MW发电机组安装了等离子点火系统。文章介绍了等离子点火系统的原理，等离子燃烧器的结构，详细阐述了等离子点火系统在上海锅炉厂有限公司设计制造的SG－2028/17.5－M909型控制循环燃煤炉上的使用情况，包括等离子系统的启动、磨煤机的调节，分析了等离子点火系统应用的经济效益。
　　关键词：发电厂；等离子点火系统；600MW控制循环燃煤炉；无油启动；经济效益
　　中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）02-0-01
　　
　　大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近年来，随着世界性的能源紧张，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，为了减少重油(天然气)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，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火等等，但是，这些方法已到了尽头，若要进一步减少燃油到最终不用油，必须采用与传统上完全不同的全新工艺，等离子点火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。所以河北国华黄骅发电厂火电工程2×600MW机组新建锅炉引入国电电力烟台龙源电力技术有限公司的等离子点火系统，以减少燃油用量，降低调试费用。
　　锅炉设备概况：本公司一期锅炉是与N600-16.7／537／537四缸四排汽、单轴、凝汽式、中间再热汽轮机配套的亚临界、一次中间再热控制循环汽包炉。锅炉型号：SG2028/17.5-M909；制造厂家： 上海锅炉厂。
　　锅炉底部设有W型湿式水槽密封渣斗，采用固态连续排渣，炉底排渣系统采用机械刮板捞渣机装置。炉后布置两台三分仓容克式空气预热器。锅炉采用正压直吹式制粉系统，一台锅炉配备六台HP-983型中速磨煤机，五台磨煤机运行可带锅炉MCR，一台备用。每台磨煤机有四根煤粉管布置于炉膛同一层。燃烧器四角布置，采用浓淡分离宽调节比(WR)煤粉喷嘴，在第一层燃烧器布置有等离子点火及稳燃燃烧器。在一次风喷口周围布置有周界风(燃料风)，不仅能有效地冷却一次风喷口，还能改善煤种适应性。燃烧器一次风喷嘴采用等间距布置，A、B、C、D、E、F层间距为1860mm，总间距为9300mm。为了调节再热器汽温，一次风喷嘴可上、下摆动200；二次风喷嘴可上、下摆动300。
　　河北国华沧东发电有限责任公司一期锅炉燃煤为神府东胜煤。
　　锅炉等离子点火启动方式：
　　3.1锅炉安全监察系统中逻辑改变情况
　　3.1.1 1号磨煤机分“正常运行模式”与“等离子运行模式”两种运行模式；
　　3.1.2“正常运行模式”运行时，1号磨煤机维持原有的逻辑；
　　3.1.3“等离子运行模式”运行时：
　　3.1.4 1号磨煤机启动条件：原有的启动条件或上“四个角全部启弧成功”。
　　3.1.5 任意一角等离子装置工作故障导致断弧时，联关相应出口门，若出口门未关，发“出口门位置”报警。
　　3.1.6 任意两角等离子装置工作故障导致断弧时，跳磨。
　　3.1.7 1号磨煤机跳闸，联跳给煤机，联关磨煤机出口气动门，等离子点火器跳闸。
　　3.1.8锅炉MFT时，按FSSS方式保护动作，同时等离子点火器跳闸，并禁启。
　　3.2等离子点火燃烧器联锁保护
　　3.2.1等离子点火燃烧器启动允许条件。
　　3.2.1.1锅炉炉膛通风吹扫完成。
　　3.2.1.2压缩空气母管压力大于大于9kPa，低至9kPa联启备用风机。
　　3.2.1.3冷却水压力大于0.6MPa，低至0.6MPa联启备用水泵。
　　3.2.2等离子点火系统保护停止条件。
　　3.2.2.1 锅炉MFT动作。
　　3.2.2.2 1号磨煤机停运。
　　3.2.2.3 压缩空气单角压力小于5KPa。
　　3.2.2.4 冷却水单角压力小于0.25MPa。
　　3.3锅炉点火情况
　　3.3.1等离子点火燃烧器启动投入。
　　3.3.1.1检查等离子点火燃烧器系统正常，具备投入条件。
　　3.3.1.2确认冷却水压力，压缩空气的流量、压力合格。
　　3.3.1.3在DCS画面上将1号磨煤机运行方式置“等离子”方式。
　　3.3.1.4确认锅炉具备启动点火条件；锅炉点火,确认启动一次风机，调整一次风压力大于8KPa。
　　3.3.1.5调节1号磨煤机入口风量，维持磨出口一次风速在23m/s左右。
　　3.3.1.6开启1号磨煤机出口挡板，开启A磨煤机入口冷热风挡板，保证1号磨煤机入口温度大于150℃，进行暖磨，直至出口温度大于60℃。
　　3.3.1.7调节A层燃烧器二次风，维持此层风门在15%开度。
　　3.3.1.8确认1号磨煤机具备投入条件。
　　3.3.1.9按顺序依次启动1～4号等离子发生器引弧；调节电弧功率在110kW左右。检查确认离子发生器1～4号引弧成功。
　　3.3.1.10启动1号磨煤机。检查1号磨煤机转动正常后，启动11给煤机。逐渐加大给煤量到最低给煤量16T/h。
　　3.3.1.11调整等离子装置的电弧功率，就地观察等离子点火燃烧器煤粉燃烧情况，确认等离子点火燃烧器燃烧稳定正常。适当调整A磨煤机的出力，并对一、二次风进行调整。
　　应用了等离子点火技术后的效益分析：
　　经济效益：锅炉吹管期间未用1吨燃油，完全依靠等离子系统，折合少用燃油费用600万元。
　　社会效益：等离子点火技术在国华沧东发电厂的成功应用为国华公司同类型机组提供了经验，具有较大的社会效益。
　　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，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存，达到了节能降耗的目的。
　　等离子系统的采用，打破了传统意义上的点火方式，实现了真正的启动零耗油，同时在低负荷情况下采用等离子稳燃，与燃油比较效果更好。等离子系统的应用，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，取得了可观的经济效益与社会效益。

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