等离子点火装置使用维护说明书

等离子点火装置使用维护说明书 QB-YTLY-102007-2003 QB/YTLY 国电电力烟台龙源电力技术有限公司企业 QB/YTLY-102007-2003 DLZ-200型等离子点火装置 使用及维护说明书 2003-01-01发布 2003-01-01实施 国电电力烟台龙源电力技术有限公司 发布 0 QB-YTLY-102007-2003 QB/YTLY-102007-2003 前 言 为了科学地建立健全企业标准体系和部门管理体系，指导和本企业开展标准化工作，推动技术部的部门职能，发挥主导部门的作用，根据龙源电力技术有限公司烟电经字〔2002〕1号文《关于修编制定公司标准体系实施的》的指示精神，按《企业标准体系的构成和编写的基本规定》的要求，以相关的国家标准、行业标准为依据，结合公司产品的实际情况，特制定本标准，本标准适用于国电电力烟台龙源电力技术有限公司技术部的工作。 本标准由烟台龙源电力技术有限公司总经理工作部提出。 本标准由烟台龙源电力技术有限公司技术部起草。 本标准由烟台龙源电力技术有限公司技术部负责管理和解释。 起草人: 唐宏、陈学渊、纪少华、张孝勇、程跃彬、李春岩、刘鹏、李本伟、薛若连 审 核: 张孝勇 审 定: 唐 宏 批 准: 王公林 1 QB-YTLY-102007-2003 目 录 , 安全措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0 第一章 绪论,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 第二章 等离子燃烧器工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 第三章 等离子点火燃烧系统构成,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5 第四章 等离子点火系统的安装,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,22 第五章 等离子点火系统的调试,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,28 第六章 等离子点火系统的运行,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,39 第七章 等离子点火系统的维护,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,47 2 QB/YTLY-102007-2003 0 安全措施 本说明书声明 列出了等离子燃烧系统安全和可靠运行所需的所有措施。对特殊的应用，可能需要附加补充资料和说明书，如果遇到这种情况，请与烟台龙源公司最近的办事处或直接与本部联系，以求技术支援;如果在修理等离子燃烧设备时使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险的机会，这将导致事故的发生及设备损坏。 本手册所有安全提示请严格遵守。 请仔细阅读本说明书所提供的安全信息。 警 告! 在设备运行过程中，本装置电子发射枪将出现危险电压，切勿触摸。否则，将导致死亡和严重的人身伤害以及财产损失。 本装置电子发射枪被罩在一个安全防护罩内，防护罩下部为电气，冷却水进、出接口，此部位有可能引发故障，非专业维护人员切勿接近。 只有首先完全熟悉本使用说明书所包括的安全注意事项，结构安装，操作以及维护说明的相当熟练的人员才能从事本装置的工作。 本装置成功和安全的运行依赖于精心的运输和适当的保管，以及正确的连接，操作安装和维护。 即使是在等离子发生器不工作时，电源柜进线及隔离变压器亦带有危险电压，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，电源柜所有电源必须切断并挂警示牌～ 0 QB/YTLY-102007-2003 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,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——DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器,采用直流空气等离子体作为点火源,可点燃挥发分较低的,10%，贫煤,实现锅炉的冷态启动而不用一滴油,是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备,采用等离子点火燃烧器,点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点, 1) 经济,采用等离子点火运行和技术维护费仅是使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,减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染，另外,电厂采用单一燃料后,减少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、O，、原子团,OH、H、O，、22 ,,,,，离子,O、H、OH、O、H，和电子等,可加速热化学转换,促进燃料完全燃烧， 22 4) 简单,电厂可以单一燃料运行,简化了系统,简化了运行方式， 5， 安全,取消炉前燃油系统,也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。 结论, 既然采用等离子技术点燃煤粉锅炉经济、高效、简单、安全、环保,有百利而无一害,当然是燃煤锅炉的首选设备,是目前燃油系统改造的最佳替代产品。 1 QB/YTLY-102007-2003 第二章 等离子燃烧器工作原理 2.1 点火机理 本装置利用直流电流,280---350A，在介质气压0.01-0.03Mpa的条件下接触引弧,并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T,5000K的梯 -3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秒内迅速释放出挥发物,并使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行,使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快,也有助于加速煤粉的燃烧,这样就大大地减少促使煤粉 ,E=1/6E， 燃烧所需要的引燃能量E等油 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、H、O、离22， ,,，,,子,O、H、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,22 等离子体对于煤粉的作用,可比通常情况下提高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别的意义。 2.2 等离子发生器工作原 理 本发生器为磁稳空气载体 等离子发生器,它由线圈、阴 极、阳极组成。其中阴极材料 采用高导电率的金属材料或非 金属材料制成。阳极由高导电 率、高导热率及抗氧化的金属 材料制成,它们均采用水冷方 式,以承受电弧高温冲击。线 圈在高温250?情况下具有抗 2000V的直流电压击穿能力, 电源采用全波整流并具有恒流、线圈 2、阳极 3、阴极 4、电源 图2.1 等离子发生器工作原理图 2 QB/YTLY-102007-2003 性能。其拉弧原理为,首先设定输出电流,当阴极3前进同阳极2接触后,整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变,当阴极缓缓离开阳极时,电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一定压力 2106W/cm,为点燃不同的空气在电弧的作用下,被电离为高温等离子体,其能量密度高达105 , 的煤种创造了良好的条件。 2.3 燃烧机理 图2.2 燃烧机理图 根据高温等离子体有限能量不可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、气流速度处于一个十分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。实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2T/H扩达到10T/H。在建立一级点火燃烧过程中我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区,10000?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。 点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的成败,在设计上该燃烧器出力约为500 800kg/h,, 其喷口温度不低于1200?。另外我们加设了第一级气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动及挂焦,同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为第一区。 第二区为混合燃烧区,在该区内一般采用‚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 3 QB/YTLY-102007-2003 了混合段的壁面。如果在特大流量条件还可采用多级点火。 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用提前补氧强化燃烧措施,提前补氧的原因在于提高该区的热焓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,所采用的气膜冷却技术亦达到了避免结焦的目的,1998年获专利，。 第四区为燃尽区,疏松碳的燃尽率,决定于火焰的长度。随烟气的温升燃尽率逐渐加大。 4 QB/YTLY-102007-2003 第三章 等离子点火燃烧系统组成 3.1 等离子点火燃烧系统 3.1.1 燃烧系统 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,与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直接点燃煤粉,从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃。 周界风 中心筒 撞击式浓淡块 气膜风 一次风 III II I 等 离 等离子燃烧器等离子弧 风箱 子 发 生 器 图3.1 等离子燃烧器示意图 如图3.1所示,等离子发生器产生稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体在燃烧器的中心筒中形成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 -3在10秒内迅速释放出挥发物,并使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行,使混合物组分的粒级发生了变化,因而使煤粉的燃烧速度加快,也有助于加速煤粉的燃烧,这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E,E等=1/6E油，。除此之外,等离子体有再造挥发份 5 QB/YTLY-102007-2003 的效应,这对于点燃贫煤强化燃烧有特别的意义。 根据有限的点火功率不可能直接点燃无限的煤粉量的问题,等离子燃烧器采用了多级燃烧结构,如图3.1所示,煤粉首先在中心筒中点燃,进入中心筒的粉量根据燃烧器的不同在500 , 800kg/h之间,这部分煤粉在中心筒中稳定燃烧,并在中心筒的出口处形成稳定的二级煤粉的点火源,并以次逐级放大,最大可点燃12T/H的粉量。 等离子燃烧器的高温部分采用耐热铸钢,其余和煤粉接触部位采用高耐磨铸钢。和现场管路连接时须正确选用焊条型号。 等离子燃烧器按功能可分为两类,1、仅作为点火燃烧器使用,这种等离子燃烧器用于代替原油燃烧器,起到启动锅炉和在低负荷助燃的作用。采用该种燃烧器需为其附加给粉系统,包括一次风管路及给粉机，2、既作为点火燃烧器又作为主燃烧器使用,这种等离子燃烧器具有和1所述同样的功能,在锅炉正常运行时又可作为主燃烧器投入。采用此种方式不需单独铺设给粉系统。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。 3.1.2 风粉系统 3.1.2.1 给粉机 为满足等离子燃烧器对于煤粉浓度和均匀性的要求并能做主燃烧器使用,与等离子燃烧器相匹配的给粉机选择,应满足做主燃烧器使用时燃烧器的最大出力,100MW及以下等级的锅炉,与等离子燃烧器匹配的给粉机额定出力以2-6t/h为宜。对200MW及以上容量的锅炉,一般选用给粉机的额定出力在3-9t/h为宜。 3.1.2.2 磨煤机 A 对于新建机组,选定的点火用磨煤机,最低出力应能满足最低投入功率的要求,MPS中速磨宜采用可变加载型。 B 根据磨煤机的型式,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、调整分离器开度,适当减小一次风量,但风量的调整应满足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MPS中速磨煤机还应适当调整碾磨压力。 3.1.2.3 暖风器 主要应包括暖风器进出口风道的连接方式、支吊架的位置、整体重量、入口蒸汽管道尺寸及连接方式、出口疏水管道尺寸及连接方式、投运前是否需要对蒸汽管道进行吹扫等。 6 QB/YTLY-102007-2003 3.1.2.4 一次风系统 A 应根据锅炉燃用煤种、炉型和容量、制粉燃烧系统各自的特点,进行系统配套、结构和参数选择。中储式制粉系统100MW及以下机组宜选择另设等离子燃烧器的系统，直吹式制粉系统宜采用主燃烧器兼有等离子点火功能的系统。 B 采用直吹式制粉系统的锅炉,宜采用本炉冷炉制粉的方式 C 制粉用热风的来源,在有条件时宜采用邻炉热风。在邻炉来热风有困难时,宜在磨煤机入口热风道上或专设旁路风道上加装空气加热装置,将磨煤机入口风温加热至允许启磨温度。加热装置宜采用蒸汽加热器。如热风温度要求较高时,可采取串联安装风道燃烧器加热等方式。 D 磨煤机对应的所有煤粉输送管道,应设有进行冷态、热态输粉风,一次风，调平衡的阀门，宜加装煤粉分配器等措施,以尽可能保持各煤粉输送管道内风速一致、煤粉浓度一致、煤粉细度一致。 E 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…0.52kg/kg,最低不得低于0.3kg/kg。 F 锅炉冷态启动初期,等离子燃烧器的一次风速保持在19m/s…22m/s为宜。热态或低负荷稳燃时,一次风速保持24…28m/s为宜。 3.1.2.5 气膜风系统 等离子燃烧器属于内燃式燃烧器,运行时燃烧器内壁热负荷较高,为了保护燃烧器,同时提高燃尽度,需设置等离子燃烧器气膜冷却风。 气膜冷却风可以从原二次风箱取,也可从送风机出口引取。通过燃烧器气膜风入口引入燃烧器。 气膜冷却风控制,冷态一般在等离子燃烧器投入0…30min,开度尽量小,以提高初期燃烧效率,随着炉温升高,逐渐开大风门,防止烧损燃烧器,原则是以燃烧器壁温控制在500…600?为宜。 3.1.2.6 二次风系统 对于单独设置等离子点火一次风管路,等离子燃烧器作为点火用燃烧器，的系统,除设置等离子燃烧器气膜风系统外,原则上还应设置二次风系统。其设计原则与电站锅炉常规燃烧器设计方案相同。 3.2 等离子点火器系统 3.2.1 等离子发生器 等离子发生器是用来产生高温等离子电弧的装置,其主要由阳极组件、阴极组件、线圈组件三 7 QB/YTLY-102007-2003 大部分组成,还有支撑托架配合现场安装。等离子发生器设计寿命为5,8年。阳极组件与阴极组件包括用来形成电弧的两个金属电极阳极与阴极,在两电极间加稳定的大电流,将电极之间的空气电离形成具有高温导电特性等离子体,其中带正电的离子流向电源负极形成电弧的阴极,带负电的离子及电子流向电源的正极形成电弧的阳极。线圈通电产生强磁场,将等离子体压缩,并由压缩空气吹出阳极,形成可以利用的高温电弧。 3.4 等离子点火器外形图 3.2.1.1 阳极组件 阳极组件由阳极、冷却水道、压缩空气通道及壳体等构成。阳极导电面为具有高导电性的金属材料铸成,采用水冷的方式冷却,连续工作时间大于500小时。为确保电弧能够尽可能多的拉出阳极以外,在阳极上加装压弧套。 3.2.1.2 阴极组件 阴极组件由阴极头、外套管、内套管、驱动机构、进出水口、导电接头等构成,阴极为旋转结构的等离子发生器还需要加装一套旋转驱动机构。阴极头导电面为具有高导电性的金属材料铸成,采用水冷的方式冷却,连续工作时间大于50小时。 3.2.1.3 线圈组件 线圈组件由导电管绕成的线圈、绝缘材料、进出水接头、导电接头、壳体等构成。导电管内通水冷却,寿命为5年。 3.2.2 等离子电气系统 8 QB/YTLY-102007-2003 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。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整流电路将三相交流电源变为稳定的直流电源。其由隔离变压器和电源柜两大部分组成。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6RA70、直流电抗器、交流接触器、控制PLC等。 3.2.2.1 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, 额定电压,0.38/0.36KV 额定功率,200KVA 额定频率,50HZ 相数,三相 接线方式,Δ/ Y 冷却风式,自然冷却 绝缘等级,F 绝缘水平,AC3/3 温升,100K 选用材料,30Q130冷轧有取向硅钢片、环氧树脂真空浇注. 隔离变压器的主要作用是隔离。一次绕阻接成三角形,使3次谐波能够通过,减少高次谐波的 9 QB/YTLY-102007-2003 影响，二次绕组接成星型,可得到零线,避免等离子发生器带电。 3.2.2.2 整流柜 整流柜选用德国RITTAL公司生产的PS4000型电源柜,柜体外形尺寸及安装尺寸如下图所视, 3.6 整流柜外形图 整流柜为前后开门结构。前门上方安装有三块表从左到右分别为系统实际电压表、系统实际电 流表、系统给定电流表,下方为排气孔。 整流柜技术参数如下, 额定输入电压(1), 3AC400(+15%/-20%) 额定输入电流, 332A 额定频率, 45-65HZ 额定直流输出电压, 485V 额定直流输出电流, 400A 过载能力, 180% 额定输出功率, 194KW 额定直流电流下的功耗, 1328W 电子电路电源 额定供电电压, 2AC380(-25%) , 460(+15%); In=1A或 1AC190(-25%) , 230(+15%); In=2A (-35% 1 分钟) 10 QB/YTLY-102007-2003 冷却风扇 额定电压, 3AC400( 15%) 50HZ 额定电流, 0.3A 额定流量, 570m3/h 噪音等级, 73dBA 运行环境温度, 0,40?(2) 强迫风冷 存储和运输温度, -25,+70? 安装海拔高度, 额定直流电流下?1000M (3) 环境等级,DIN IEC 721-3-3， ,3K3 防护等级(DIN 40050 IEC144),IP00 说明, (1) 整流柜进线电压可低于额定电压,由参数P078设置,400V装置可用于85V输入电压，。 输出电压也相应降低。 (2) 指定的直流输出电压,在进线电压低于5%,额定输入电压，时也能达到。 (3) 负载系数K1(直流电流)同冷却温度有关。 (4) 负载系数K2与安装高度有关。 (5) 总的衰减系数K=K1?K2。 整流柜正面视图如图3.7所示,整流柜后视图如图3.8所示。 11 QB/YTLY-102007-2003 3.8 整流柜后视图 3.7 整流柜正面图 其中主要部件为, ? 冷却风机:用来冷却柜内控制元件。 ? 整流装置。 ? 熔断器,电流过载保护。 ? 电源开关,控制电源柜内冷却风机的启停。 ? 电源开关,电源柜控制电源。 ? 端子排,电源柜与外部设备的接口。 ? 直流控制器6RA70。 ? 直流平波电抗器。 ? 可编程控制器,对直流电源和电极动作进行控制,实现等离子点火器的自动点火。 ? 机床变压器,用于产生控制电源及电极接触检测的直流24V电源。 12 S111LS12Q0.0Q0.1S13电源进线Q0.212Prifibus-DPL1S1412Q0.3L2122LL3F0S15Q0.4Q11Q125U11351313铜排5W1Q0.5S1614输出电压/.B824624Q11K1Q0.6200P11P12P131413132113231323131351324Vdc/.E9F10输出电流135T11K11115K12+++12012电源365VQ0.71414142213514241424141491C1264A12AVF11设定电流202---5634213246220V1D126V203D2F1216F13F14D1D3UWV11117109EM-2772V58Enable1106RA70 MASTER DRIVERS7-224 可编程控制器6QG12 功率组件2U2W59222AMPupL+V11PGKM1C21D2本控/遥控(面板)/.E4P24AMPdn1D1PE3LML+PEStart1M36LN14PEPE5启动(面板)K112M39I0.013K19停止(面板)381A1A11H11R13/.B8I0.1112137阴极进1F15R11R12L1K1C113422I0.2A2A2红1222K12阴极退1052106I0.3阴极前进电流增指示灯I0.4M12PGK100电流减风机阴极后退24VdcNL/.B9I0.5/.C2复位101I0.6L1冷却风机冷却风机功率主回路PLC 数字量输出电极检测辅助电源SIEMENS 驱动器NI0.7100电极检测PE101UVWI1.0390交流合闸312102X3-16341I1.1/.B2103水流量X3-458312接线端子排列KkKk5634104I1.2/.B3220计数复位561112/.D3l2保留598X3-3LlL2122I1.3/.D3风压46RA70 X1722005X3-26RA70 X1721314/.B8390K1K12I1.4201601通讯电缆连接示意电流互感器连接示意202I1.5203 3.9 整流柜原理接线图 D型9针插头(针)102 103 104 QB/YTLY-102007-2003 3.2.2.2.1 整流电路 V1-V6六个晶闸管,KP1000A/1200V，接成三相全控整流桥。 三相桥式全控整流电路为三相半波共阴极组与共阳极组的串联,因此整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,才能形成导电回路,其中一个晶闸管是共阴极的,另一个晶闸管是共阳极的,所以必须对两组中要导通的一对晶闸管同时给触发脉冲。可采用两种办法,一种是给每个触发脉冲的宽度大于60º,一般取80º?100º，,称宽脉冲触发，另一种是在触发某一号晶闸管的同时给前一 的宽脉冲,称双脉冲触发。等离子号晶闸管补发一个脉冲,相当于用两个窄脉冲等效替代大于60º 电源柜采用的是双脉冲触发方式。 3.10 整流原理图 3.2.2.2.2 SIEMENS 大功率直流调速装置67RA70 SIEMENS大功率直流调速装置6RA70是给直流调速电机配备的调速器,其内部有两套整流电路分别用于电机电枢回路和电机的励磁回路。电机电枢回路采用的是三相全控桥式整流电路,励磁回路采用的是单向全控桥式整流电路。等离子电源柜正是采用6RA70的电枢回路来提供稳定的直流电源。 3.2.2.2.3 直流电抗器 直流平波电抗器,由于DLZ-200型等离子发生器是直流接触引弧,因此在启动阶段电源要工作在低电压,0 ,20V，,大电流,260 ,,00A，的短路状态,这对功率组件是极其不利的。同时,由于等离子发生器在引弧瞬间会产生强烈的冲击负荷,即使是在正常工作情况下,由于电弧在阴极 - 15 - QB/YTLY-102007-2003 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能力。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庞大而不利于设备的推广使用。因此,在电抗容量设计上,通过大量实验工作最后定为500A,2.1MH的电抗器,其平波效果较为理想。 3.2.2.2.4 控制PLC 选用S7-200 CPU224 可编程控制器来对直流电源和电极动作进行控制,实现等离子点火器的自动点火。具体方案如下, ? 使用USS通过CPU224上的通讯口PORT0与6RA70的通讯口X172之间的进行数据交换,以完成对主电路的操作控制和各类状态信息的读出和条件判断等,实现直流电源的控制。 ? 电极控制信号及点火必须的压缩空气压力、冷却水压力等信号直接接入CPU224固有的开关量输入输出。 ? 通过扩展EM277 DP 模块与主站S7-300完成数据交换,实现集中控制。EM277模块配置为16字入/16字出模式。 ? 通过CPU224内部的逻辑运算,实现点火装置的自动控制。 按等离子发生器工作的特点和要求编制的控制程序保证了点火过程可顺利地进行,并对点火工作过程各装置提供了有效的监控和保护。根据系统要求启动等离子点火装置要分遥控/本控两种方式。在本控操作时,通过电气操作柜对直流电流和阴极位置可以随时进行必要的调整,以适应不同煤种和工况条件下的点火参数需求。 3.2.3 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,通过线圈形成的强磁场的作用压缩成为压缩电弧,需要压缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。因此,等离子点火系统的需要配备压缩空气系统,压缩空气的要求是洁净的而且是压力稳定的。具体实现方案如下, 1， 压缩空气有空压机经过滤装置储气罐出口母管的管道分别送到等离子点火装置。 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,把压力满足信号送回本燃烧器整流柜。 3，等离子点火装置入口的压缩空气压力要求在0.02Mpa左右,每台等离子装置的压缩空气流 33量约为1.0NM/min -1.5NM/min。 4，压缩空气系统中同时设计有备用吹扫空气管路,吹扫空气取自图像火检探头冷却风机出口母管,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。 - 16 - QB/YTLY-102007-2003 压力控制器压力表压力表1-1/2"球阀1-1/2"球阀DLZ-200DLZ-20045*3仪表组件仪表组件 炉 膛压力控制器压力控制器压力表压力表1-1/2"球阀1-1/2"球阀 DLZ-200DLZ-200仪表组件 空气过滤器 此(滤油、滤水)注:1、该图仅示意出压缩空气系统构 部 成,按四台等离子发生器考 分 虑,～并推荐管径,不代表其 供 真实走向。储气罐压力表 2、压缩空气为洁净的仪表气源 参 ,要求无油、无水,。 考 3、系统压力不低于0.5MPa。空气压缩机 3.11 压缩空气系统图 3.2.4 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10000K范围,因此对于形成电弧的等离子发生器的阴极和阳极必须通过水冷的方式来进行冷却,否则很快会被烧毁。通过大量实验总结出为保证好的冷却效果,需要冷却水以高的流速冲刷阳极和阴极,因此需要保证冷却水不低于0.3MP的压力。另外,冷却水温度不能高于30?,否则冷却效果差。为减少冷却水对阳极和阴极的腐蚀,要采用电厂的除盐化学水。具体设计方案如下, 1，冷却水系统采用闭式循环系统,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。换热器根据现场情况安装。 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10T/H,冷却水进入等离子装置后再分两路分别送入线圈和阳极,另一路进入阴极。回水采用无压回水,出口为大气压，,等离子点火器回水经母管流经换热器冷却后返回冷却水箱。等离子装置来水管道上设有手动调节阀,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,CCS，,压力满足信号送回本等离子整流柜。 4，每台发生器来水管路装有压力开关,压力满足信号送至整流柜PLC,保证等离子点火燃烧器投入时冷却水不间断。 5，冷却水采用除盐化学水,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,回水分管道加装截止阀。 - 17 - QB/YTLY-102007-2003 仪表组件仪表组件压力表压力控制器压力表压力控制器1-1/2"球阀1-1/2"球阀过滤器过滤器45*345*3 45*345*3炉 膛 仪表组件仪表组件回水管压力表压力控制器压力表压力控制器1-1/2"球阀1-1/2"球阀过滤器过滤器45*345*3 回水管89*4.5 来水母管76*4.5 该部分供参考回水母管108*576*4.5 89*4.5水箱 3.12 冷却水系统图 3.3 监控系统 3.3.1 壁温测量 3.3.1.1 壁温测量 为了确保等离子燃烧器的安全运行,在燃烧器的相应位置安装了监视壁面温度的热电偶。热电 偶的安装位置是根据数台等离子燃烧器的工业应用情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。热电偶的型号主要为K分度或铠装热电偶。 热电偶1热电偶2 图3.13 壁温测量 - 18 - QB/YTLY-102007-2003 热电偶的安装在等离子燃烧器的设计图中有明确要求,其基本原则是牢固、防磨、耐用、拆卸更换方便。 3.3.1.2 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,控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。 3.3.1.2.1 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。 #1角差压变送器电磁三通阀手动球阀手动球阀 MFH-3-1/8 1/8" 1/8"10×1 电磁三通阀ΔPI手动球阀手动球阀 MFH-3-1/8 1/8" 1/8" 10×1至其它各角#1角测速管就地压力表 0~1.6MPa手动调压阀手动球阀 DN25 DN25吹扫气源(取自厂用压缩空气) 图3.14 一次风在线测速装置的组成 3.3.1.2.2 测速管的选择 一次风速测量系统图 上图所示为靠背管,实际应用中还有笛形管。 (1)靠背管 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;两个开口面应该成180?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?20?内不会引起明显的误差。 靠背管可以做成移动的,也可以根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使用于清洁气流中。 (2) 笛形管 - 19 - QB/YTLY-102007-2003 用笛形管可以测量含浓度较小的气流,如中储式制粉系统给粉机前的一次风管,热风送粉可使用固定的笛形管,乏气送粉使用可以移动的笛形管。 在保证刚度条件下,笛形管愈细愈好,一般d/D=0.04—0.09,(d为笛形管径,D为被测管道内径).而全压感压孔的孔径要愈小愈好,但是要避免被粉尘或锈浊堵塞。感压孔的总面积不得超过笛形管内截面积的30%。 3.3.1.2.3 安装规范 3.3.1.2.3.1 测孔的选择 测孔应选择在与挡板支管或弯头等阻力件有一定距离的直通管道上。 笛形管的测孔前应有8—10D;测孔后应有3D的直管段。靠背管的测孔前应有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D=2AB/(A+B);式中A、B为矩形通道边长，。 3.3.1.2.3.2 笛形管和靠背管的压差修正系数的标定 双管式笛形管和靠背管,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kd常小于1,其数值取决于结构形式和加工精确度,所以需要逐个进行标定。 标定原则, (1)用标准皮托管和笛形管或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与被测管道相同或比较接近。 (2) 修正系数的计算 0.5Kd = Kd(ΔP/ΔP) 2112 式中: Kd, ΔP---标准皮托管的修正系数和压差。. 11 Kd, ΔP ---被标定管的修正系数和压差。 22 3.3.2 图像火焰监视 将煤粉燃烧器的火焰直观的显示给运行人员将对锅炉的安全运行及燃烧调整有极大的帮助。在 200等离子点火系统中为每个等离子点火燃烧器配置了一支高清晰图像火检探头。该探头采用DLZ- 军用CCD直接摄取煤粉燃烧的火焰图像,图像清晰,不失真。为使CCD避开炉内高温,每只探头均采用长工作距监测镜头。探头外层加装了隔热机构,有效组断二次风传导热及炉膛辐射热。探头前部采用特种耐温玻璃能抗1500?熔融灰渣对镜面的冲刷,镜面长期光滑无损。每只探头均需通入冷却风,一方面冷却CCD和镜头,另一方面冷却风通过探头前端3通道风3组合弧形冷却风喷射机构,可避免飞灰、焦块污染镜头。 - 20 - QB/YTLY-102007-2003 炉膛 等离子燃烧器 图像火检探头 等离子点火器四画面CCD彩色工 业分割器摄像机电 视火检冷却风 图3.15 图象火焰监视系统组成 图象火焰传感器主要技术参数, ?探头风阻,进口风质P1=2000Pa时,冷却风风管Q=64Nm3/h ?探头外径,φ69mm ?CCD工作电压,U=12V/DC ?输出信号,标准Pal制式视频信号 ?在冷却风正常工作情况下耐温1200? - 21 - QB/YTLY-102007-2003 第四章 等离子点火系统的安装 4.1 设备到货及现场保管 4.1.1 设备到货与验收 1、设备运到现场后,用户应在起重、运输设备及人员等方面积极配合并对到货件数与箱件清单进行核对,及时将到货及包装损坏情况反馈至我公司市场部， 2、对所发现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、设备开箱时由用户与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,标明设备到货情况、存在问题及责任归属,用户可根据此单向制造厂提出修复或补供要求。 4.1.2 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》(SDJ68-84)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,一定要核实箱内部件,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控制的库房内, A: 等离子发生器， B,直流电源柜、隔离变压器、干式变压器等， C: 水泵、空气压缩机、离心风机、换热器等， D: 所有控制设备、电气仪表元件及电缆、阀门等， E,火检探头， F,较贵重的金属件、不锈钢板、不锈钢管等。 ,2，、燃烧器起吊时必须选择合适起吊点,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固、平整，必须采取可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,但存放一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，、所有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。 - 22 - QB/YTLY-102007-2003 4.2 等离子点火系统设备的安装 4.2.1 燃烧器的安装 在煤粉锅炉等离子点火系统改造中,目前阶段燃烧器布置方式主要分为两种, ?、配中间储仓式制粉系统,另设等离子燃烧器及输粉系统， ?、配中间储仓式或直吹式制粉系统,采用主燃烧器兼有等离子点火功能。 在进行等离子燃烧器安装应遵循以下原则, ?、安装之前应进行外观检查,不得有变形、裂纹等缺陷,否则应及时修复， ?、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情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， ?、安装时应保证同一层燃烧器标高一致,标高误差不大于?5mm， ?、燃烧器与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。对于另设等离子燃烧器,一般对角安装在下层油燃烧器二次风道内,为了便于点燃上层主燃烧器,可将其喷口上倾3—5º，而对于改造为主燃烧器兼有点火功能时,宜将等离子燃烧器布置在下数第一、二层主燃烧器位置,应保证燃烧器前后水平,一般不大于0.5º,如误差较大必须进行调整，,附图， ?、燃烧器按上述标准调好角度,注意保持喷口离水冷壁管的间隙不妨碍膨胀,火嘴喷出的煤粉不冲刷周围管子,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， ?、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,所有管道应安装就位后再与燃烧器连接,保证接口密封严密,不得漏风、漏粉。燃烧器与一次风管道连接宜采用焊接,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，， ?、起吊、安装过程中要注意保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。 4.2.2 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。 根据现场情况将发生器安装板与燃烧器支承筒牢固焊接并用筋在适当位置加强,保证安装板与支承筒垂直,有止口保证，,使发生器托架处于水平位置。 发生器连同小车一起安装于托架上,前后推拉发生器,保证发生器阳极能够轻松进入支承筒内,否则须通过托架调整螺钉调节发生器位置,达到进退自如的目的。 按发生器接线板上电极极性标识连接动力电缆,注意导电部分要牢固锁紧,保证接触良好。按 - 23 - QB/YTLY-102007-2003 接线图连接发生器电机进退控制电缆。待冷却水及压缩空气管路吹扫完毕后用制造厂提供的专用软管与发生器连接,注意对应关系不得接错。 4.2.3 风粉管道的安装 等离子点火系统风粉管道主要指送粉一次风管道、燃烧器二次风管道及其它相关设备等。配中间储仓式制粉系统,另设等离子燃烧器及输粉系统。这种改造方式等离子燃烧器须单独敷设输粉管道,见附图，,需增加一、二次电动风门、给粉机、风粉混合器、补偿器等设备。在安装过程中应遵循以下原则, 1、风粉管道所有设备及零部件在安装前必须经过检查验收， ?、符合下列要求, a、所有材料均应符合设计,否则应有设计变更手续， b、零部件的数量和外形尺寸应符合图纸要求， c、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。 ?、风粉管道系统安装要严格按照设计图纸施工。避免不必要的弯头和多次上升,尽量减小管道阻力,保证管道内有最低的输粉速度,避免煤粉在管道内沉积， ?、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， ?、管道应有适当的刚度,必要时作临时加固，临时吊环焊接应牢固,并具有足够的承载能力， ?、给粉机出口的给粉管应遵守下列规定, 给粉管道的布置应使煤粉仓下粉均匀， 给粉管应顺着气流方向与风粉混合器短管相接,其与水平面的倾斜角不应大于50º， 给粉机出口应装设两端带法兰的短管， 热风送粉系统的给粉管,在风粉混合器接点处的位移较大时,应装设密封式补偿器。 ?、风粉混合器应保证前后均有较厂的直管段,并使其内部托板呈水平位置。 ?、圆形波纹管式补偿器能吸收角位移及少量轴向位移,成对设置时能有效地吸收较大的径向位移,适用于输粉管道。 ?、一次风门安装于风粉混合器之前。燃烧器气膜冷却风取自燃烧器附近二次风箱,风道上应加装风门。风门应安装在便于操作和维护的位置。 ?、管道与设备连接时严禁强力对接,以免设备产生位移或变形。 ?、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，风压试验发现的泄漏部位应及时处理，管道如有振动,应分析原因,进行调试或修 - 24 - QB/YTLY-102007-2003 改设计,消除振动,最后按要求进行保温。 2、配中间储仓式制粉系统,采用主燃烧器兼有等离子点火功能。 这种改造方式等离子燃烧器代替原主燃烧器,一次风管利用原主燃烧器一次风管,燃烧气器膜冷却风取自附近的二次风箱,须有风门控制风量。 3、直吹式制粉系统,采用主燃烧器兼有等离子点火功能。 这种改造方式一、二次风管道安装同上述第二种‚配中间储仓式制粉系统,采用主燃烧器兼有等离子点火功能?改造方式,需要对磨煤机系统进行改造,使其具备在锅炉冷态条件下直接启动制粉的能力。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足制粉要求。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。 4、风粉管道系统安装应符合下属标准, DL 435—1991 火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程 DL/T 616—1997 火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则 DL/T 5047—1995 电力建设施工及验收技术规范 锅炉机组篇 DL/T 5007—1992 电力建设施工及验收技术规范 火电厂焊接篇 DL/T 5031—1994 电力建设施工及验收技术规范 管道篇 DL/T 5121—2000 火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程 DL/T 752—2001 火力发电厂异种钢焊接技术规程 DL/T 5054—1996 火力发电厂汽水管道设计技术规定 4.2.4 压缩空气系统的安装 等离子发生器的载体为洁净干燥的压缩空气,因此等离子点火系统要消耗一定量的压缩空气,要求发生器前压力保持在0.015—0.1Mpa之间,每台发生器最大耗气量约为150 NM3/H，。用户在做等离子点火系统改造时,原厂用压缩空气系统若没有足够的余量,应考虑系统增容或重新上一套系统。 压缩空气取自储气罐,经油水分离器后通过管道分别送到各个等离子点火装置。 1、 在安装之前首先要根据压缩空气系统示意图以及现场实际情况,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， 2、空压机、储气罐、过滤器等设备要求安装于通风良好的专用机房内,安装时保证地基水平、牢固,确保设备振动不得超标。对于气候比较潮湿的环境还应考虑安装干燥机。设备安装要求请参 - 25 - QB/YTLY-102007-2003 见各设备厂家说明书， 安装时应注意, ,1，、安装前应仔细查看各设备的安装说明书， ,2，、管道的切割应采用机械切割， ,3，、管道焊接时应注意合理选择焊接规范,尽量减少焊渣， ,4，、焊接阀门附近的焊口时,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。要方便检修调试。 4.2.5 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极、阴极和线圈,等离子装置中设计有专门的冷却水系统。要求发生器前水压维持在0.3—0.4Mpa之间,水温?40?。单台发生器冷却水消耗量约为8—10 T/H。 冷却水系统采用无压闭式循环系统,一般由冷却水箱、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、在安装之前首先要根据冷却水系统示意图以及现场实际情况,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、牢固,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， 安装时应注意, ,1，、管道的切割应采用机械切割， ,2，、有条件的情况应采用氩弧焊打底,电焊封面,以减少焊渣， ,3，、焊接阀门附近的焊口时,应用湿布将阀门包扎起来,防止阀门过热损坏密封件。同时注意阀门的安装方向， ,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。要方便检修调试。 4.2.6 电源系统的安装 4.2.6.1 电源选取原则,在等离子发生器运行期间,所选电源应避免同一段电源其它厂用大容量设备启动造成低电压使等离子发生器断弧。所以电源选取时应符合以下要求, 6KV厂用母线满足等离子点火装置所需电源容量。 等离子发生器运行期间可以避免同一段电源上其它大容量设备启动。 6KV厂用母线系统安全可靠性较高。 - 26 - QB/YTLY-102007-2003 电气系统设备的布置及安装位置选择的原则,通风良好、环境温度不超过40?、环境洁净、无漏水、无较大的粉尘 4.2.6.2 干式变压器的安装 参照干式变压器生产厂家的要求进行安装。 4.2.6.3 整流柜安装 ,1，整流柜安装尺寸见图3.6 ,2，整流柜安装规则 规则1柜内所有的金属构件之间通过平面和良好的导电连接,需要的地方必须使用爪垫或接触垫圈。 柜门应该通过尽可能最短的接地电缆带接到柜体上。 规则2信号电缆应只在一个平面进入柜子。 规则3避免不必要的电缆长度,以减少耦合电容和电感。 规则4信号电缆和动力电缆必须相互分开布线,避免由于耦合而引入干扰，,至少应保持200mm的 空间。 规则5 柜体保持垂直,偏心度不超过5度。 ,3，整流柜连接 a. 三相动力电直接接入熔断器,连接牢靠,地线连接好。为了测量电源柜电源电路绝缘体的电阻, 必须完成以下操作。 ——把进线开关和控制电路的自动开关放置‚断开?位置。 ——断开电源母线带电的指示灯。 ——断开连接防干扰电容器壳体的导线。 ——测量供电母线之间和每根母线之间与控制盘外壳之间绝缘电阻必须大于2兆欧。 b. 端子出线测量是否对地短路。 ,4，变压器安装原则 变压器安装时并排放置,与电源柜位置一一对应,距离电源柜的距离不超过10米。变压器进线侧加装隔离开关。 ,5，变压器连接 变压器进线侧通过开关接入电厂动力电回路,变压器出线侧接入电源柜的熔断器。用兆欧表测量变压器相间、单相对外壳是否符合其铭牌上标明的参数。 ,6，整流柜参数, - 27 - QB/YTLY-102007-2003 整流柜重量,500Kg 变压器重量,800Kg 控制电压,AC380V 50Hz 300KVA 输出电压,DC200-450V 输出电流,DC200-400A 包装方式,木箱 用户380V电源经过隔离变压器后进入电源柜经三相整流后输出直流200-450V可调电压,再连至动力端子箱内。信号线与点火器端子相连。所有动力柜内通讯口通过屏蔽双绞线相连后连接到 -300可编程序控制器上,可编程序控制器再与触摸屏通过专用通讯电缆相连。 一台S7 4.2.7 监控系统的安装 图像火检探头及其冷却风的安装 等离子点火燃烧器的图像火检系统只是为了运行人员直观地监视燃烧器的燃烧情况,便于进行燃烧调整,并不参与FSSS系统保护。因此选择火检探头安装位置时只要能较全面地观察到等离子点火燃烧器喷口附近火焰燃烧情况即可。一般对于四角,或六角，喷燃的锅炉,探头可安装于被检测燃烧器侧面看火孔位置,占据一部分，。 安装时将探头哈夫夹导管插入看火孔内,调整好角度后与炉壁焊接,探头装入哈夫夹导管内,轴向位置可调。 等离子点火燃烧器火检探头的冷却风由原锅炉火检冷却风机提供。若原风机风量不够可适当增容。冷却风机的安装要求参见厂家设备说明书。冷却风管路与探头间用软管连接。 - 28 - QB/YTLY-102007-2003 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 5.1.1.1 按照运行规程的要求,锅炉上水到点火水位,风机启动,炉膛吹扫程序完成。 5.1.1.2 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为300A启弧,稳定5min后,根据煤种将等离子发生器功率控制在80kW—120kW范围内。 5.1.1.3 启动给粉机,应迅速把给粉机转速调至最佳煤粉浓度,既保证着火稳定,减少不完全燃烧损失,又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—0.52kg/kg,最低不得低于0.3kg/kg。 5.1.1.4 锅炉冷态启动初期,等离子燃烧器的一次风速保持在19m/s—22m/s为宜,热态或低负荷稳燃时,一次风速保持24—26m/s为宜。 5.1.1.5 冷炉采用等离子燃烧器直接点煤粉,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,火焰明亮,防止爆燃。 5.1.1.6 气膜或周界冷却风控制,冷态一般在等离子燃烧器投入0—30min,开度尽量小,以提高初期燃烧效率,随着炉温升高,逐渐开大风门,防止烧损燃烧器,原则是以燃烧器壁温控制在500,600?为准。 5.1.1.7 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,使可燃气体及时排出炉膛。 5.1.1.8 加强炉内燃烧状况监视,不可单凭火焰监视器判断,应实地观察炉膛燃烧,发现炉内燃烧恶劣,炉膛负压波动大,应采取相应调整措施,若炉膛燃烧仍然不好,应立即停止煤粉输送,必要时停止等离子发生器,经充分通风,查明原因后重新再投。 5.1.1.9 在满足升温升压曲线的前提下,尽早投入第二只等离子燃烧器,有利于提高燃烧效率。 5.1.1.10 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,在锅炉燃烧稳定的情况下,试停1只等离子燃烧器的给粉机,10min后停止对应的等离子发生器,锅炉继续升负荷,逐渐停用其他等离子燃烧器,锅炉转入正常运行。 5.1.2 配置中储式制粉系统的锅炉,将煤粉燃烧器改造为兼有等离子点火功能的燃烧器点火试运 5.1.2.1 同配中储式制粉系统锅炉,另设等离子燃烧器及其系统‚等离子模式?的冷态启动 - 29 - QB/YTLY-102007-2003 试运,见1.1 — 1.9条。 5.1.2.2 等离子燃烧器在‚等离子模式?下工作,支持其他主燃烧器投入,并将锅炉出力带到不投油最低稳燃负荷以上后,在锅炉燃烧稳定的情况下,试停1只等离子燃烧器的等离子发生器,保持对应给粉机运行,该等离子燃烧器转到‚正常模式?工作，锅炉继续升负荷,逐渐停用其他等离子燃烧器的等离子发生器,使等离子燃烧器转到‚正常模式?工作。所有等离子燃烧器转到‚正常模式?,锅炉转入正常运行。 5.1.2.3 锅炉负荷降低到最低稳燃负荷附近时,在‚正常模式?工作的等离子燃烧器,给粉机转速降到300—500r/min,投入等离子发生器,该等离子燃烧器转到‚等离子模式?工作,也可先投等离子发生器,然后投入对应给粉机,该等离子燃烧器在‚等离子模式?工作。根据需要将其他等离子燃烧器转到‚等离子模式?工作。 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能力、不同煤粉量下的燃烧火焰温度测定、采用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与相邻磨煤机支持机组低负荷运行的能力试验,锅炉正常运行时,作为一般煤粉燃烧器使用情况下,等离子燃烧器的投切试验等。 5.1.3.2 磨煤机对应的所有煤粉输送管道,应进行冷态输粉风,一次风，调平,煤粉分配器进行初步调整。尽可能保持各煤粉输送管道内风速一致、煤粉浓度一致、煤粉细度一致。 5.1.3.3 根据磨煤机的型式,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、调整分离器开度,适当减小一次风量,但风量的调整应满足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 根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,其原则是应满足锅炉升压、升温曲线的要求。 5.1.3.5 操作员手动将FSSS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,顺序启动等离子发生器,调节电弧功率在80,120kW。在磨煤机满足启动条件的情况下,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,观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?态情况下,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,采用等速取样装置测量各输粉管内煤粉浓度并筛分煤粉细度,根据测量结果对煤粉分配器进行细致调整,尽可能做到各煤粉输送管道内风速一致、煤粉浓度一致、煤粉细度一致。 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,要注意观察锅炉蒸汽压力升高的速度以及过热器、再热器的温升情况,根据锅炉升压、升温曲线,通 - 30 - QB/YTLY-102007-2003 过调整机组旁路系统阀门的开度,控制锅炉升压、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,在锅炉燃烧稳定的情况下,操作员手动将FSSS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,观察锅炉燃烧情况,如锅炉燃烧正常,则继续升负荷,逐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附近时,在‚正常模式?工作的等离子燃烧器,逐只投入等离子发生器,当本层所有等离子燃烧器都投入等离子发生器后,根据需要,操作员手动将FSSS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%以上的任意负荷,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、投入本层燃烧器试验。 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，摆动火嘴摆角，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 阴极的使用应根据阴极寿命周期和实际使用小时数,及时更换阴极,尽量避免在启机、并网过程中更换阴极,以利机组启动安全。 5.1.3.13 锅炉热态启动或低负荷稳燃,启弧功率可调至90kW-110kW,以利节能和延长阴极使用寿命,一次风速可适当提高,煤粉浓度可适当增加。 5.2 启动前辅助系统和控制系统的调试 5.2.1 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，、如果供有空压机,按操作规程启动空压机,最好是空压机厂家调试人员在场的情况下，， ,3，、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,等离子发生器手动球阀和电动球阀全开,对各角管路进行吹扫， ,4，、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， ,5，、压缩空气压力调整至0.02Mpa,仪表组件表压，,将等离子发生器的电子发射枪手摇至中间位置后,再调整压力至0.015Mpa,用万用表检查压力开关是否闭合,减小系统内压缩空气压力,检查压力开关的断开情况。 5.2.2 冷却水系统的调试 - 31 - QB/YTLY-102007-2003 ,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，、给冷却水泵控制箱送电,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,检查水泵就地控制箱中事故按钮的动作情况,同时应注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与进、回水软管,按顺序逐一打开等离子发生器的进、回水阀,证明所有回水管均有水流出。 ,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足所有等离子发生器的冷却要求，。 ,9，、分别减小每台发生器进水压力至0.25Mpa,仪表组件表压，,用万用表检查压力开关是否闭合,继续减小进水压力至0.2Mpa,检查压力开关的断开情况。 ,10，、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情况。 5.2.3 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、风门及控制、变频给粉装置及控制、煤粉混合装置、管道补偿装置、支吊架及风速监测系统等。 2,中储式等离子点火燃烧器的一次风系统的调试 (1，检查一次风系统安装的完整性,对一次风管道、等离子燃烧器,连接法兰等进行外观检查,确认没有安装缺陷。 (2)在一次风系统具备通风条件后,检查一次风在线测量装置指示是否正确。 3,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安排在锅炉冷态通风试验过程中进行,也可安排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情况,将弹簧吊架调整至适当位置。 - 32 - QB/YTLY-102007-2003 (4)确认暖风器来汽管路上的阀门、疏水阀等调整灵活、方向正确、开关到位。 (5)在暖风器投运时要逐步暖管,检查蒸汽、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,待疏水水质洁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、燃烧器及风箱周围系统的严密性。 ,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。 5.2.4 电源供电系统的调试 5.2.4.1 开关传动试验 1，检查等离子低压配电盘操作电源开关在断位,隔离变电源刀闸在断位。 2，检查等离子点火装置电源切换柜操作电源在断位。 3，6KV等离子干式变压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。 4，检查6KV等离子干式变压器电源开关在过道。 5)拉干式变压器电源开关,检查送至热工的回报信号应正确。 6，1000V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。 7，次合,拉隔离变电源开关,传动保护装置动作正确,信号指示正确。 5.2.4.2 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6KV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。 5.2.4.3 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,交流电缆相序正确,直流电缆极性正确。 2， 用1000KV摇表检查隔离变压器,整流柜,切换柜一次回路绝缘良好。 3，隔离变电源操作回路切就地,合,拉隔离变并检查反馈信号。同时检查整流柜交流电源侧相序。 整流柜控制电源合闸,检查状态指示灯、柜内直流调速器、PLC的状态。指示灯在控制柜正常时闪烁,直流调速器6RA70正常时显示7.0,PLC无报警信号。,启弧时6RA70显示1,故障时显示FXXX， - 33 - QB/YTLY-102007-2003 5.2.4.4 整流柜的调试 电气控制柜在发货时已经对主电路控制器,6RA70，进行了参数设置,并对点火控制器,S7-200 PLC，安装了控制程序。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。同时,您必须对点火装置进行运行前的回路自适应操作。 5.2.4.4.1 主电路控制器的参数重新设置的方法,没有必要进行，, 第一步,在停机状态下,按‘P’键,显示‘P000’，,使用‘?’或‘?’键选择‘P051’,再按‘P’键,显示‘0’，, 使用‘?’或‘?’键选择‘21’,再按‘P’键返回后,控制器进入初始状态设置。完成后显示‘P051’。 第二步,选择‘P051’,按‘P’键后选择‘40’,再按‘P’键返回。然后,按‚参数设置表?的内容,在相应的P参数号内进行设定,参数表未指定的索引号按‘.001’索引号处理，。全部设置完成后返回‘P000’,按‘P’键显示当前状态即可。 5.2.4.4.2 回路的自适应操作,新的安装完成后,或更换了6RA70控制器后,必须进行，, 第一步,上电后,把‘本控/遥控’开关指向‘遥控’,同时按下柜面的‘启动’、‘停止’按钮和柜内的‘复位’按钮,此时可观察到S7-200PLC上部闪烁的Q1.6输出指示灯改变了闪烁极性。然后把‘本控/遥控’开关返回‘本控’,以进行下面的操作。 第二步,使用柜内的阴极前进操作钮,使阴极与阳极接触,可通过观察柜内接线端子上部的继电器‘K11’的指示灯点亮进行。 第三步,在主电路控制器上,选择‘P051’,按‘P’键后选择‘25’,再按‘P’键返回。可观察到有一道横杠在上下跳动,请在15秒内按下柜面的‘启动’按钮,系统进行自适应操作运行。自适应操作完成后,控制器返回‘P051’,您需要再次按‘停止’按钮以确认结束。如自适应不能完成,请检查主电路回路连接是否完好正常,并重新进行。 第四步,把柜面的‘本控/遥控’开关切换一下,退出自适应操作状态,以进入正常的点火操作程序。 5.2.4.4.3 本控操作 a)‘本控/遥控’开关指向‘本控’进入本地操作状态。在本控操作状态时,上级PLC的任何操作是无效的,但系统的信息显示将不受影响。 b) 使用柜内的电流调整旋钮,按柜面‘给定电流’的指示值选择合适的运行电流。 c) 按‘启动’按钮,如系统对点火的所有条件都符合,装置即进入自动点火运行,并自动开启主电路控制器投入直流电流。 装置进入正常运行后,您可继续使用柜内的阴极调整钮和电流调整钮进行必要的调整,以使燃烧达到最佳,阴极位置和电流大小的数值不当会终止燃烧运行,请慎重操作，。 - 34 - QB/YTLY-102007-2003 ‘停止’按钮用以结束运行。 5.2.4.4.4 遥控操作 ‘本控/遥控’开关指向‘遥控’进入遥控操作状态。控制柜的所有操作全部转向上级PLC和操作界面完成。您将获得更多的操作内容和显示信息,有关界面的操作详情,请参阅其他的操作说明。在遥控操作状态,控制柜的操作钮将是无效的,您不必试图进行任何操作。 5.2.5 等离子监控系统的调试 等离子热控系统由等离子控制柜和触摸屏组成,柜内PLC采用SIEMENS S7-300系列的可编程控制器完成。该CPU模块中的Profibus接口,可简单地与多个点火控制器相连,以通过网络对所有点火装置进行集中控制。 由Digtal公司生产的GP触摸面板作为操作界面,为现场操作提供了简洁的操作模式、完整的信息显示 ,一，,等离子控制柜与整流柜通讯的调试 (1) 整流柜控制采用了SIEMENS S7-200系列可编程控制器完成。其提供的Profibus接口模块是为连接上级PLC与操作界面而设置的,用以满足锅炉点火控制的需要。网络连接完成后,必须进行网络地址的设定。本系统中,约定上级PLC在网络中为地址‘1’,各个整流柜的网络地址从‘2’开始往后继续。在结束连接和完成设置并上电后,可简单地通过以下观察的方法进行验证,在上级PLC,S7 315-2DP，的CPU模板,右侧的DP红色指示灯应熄灭,表明网络的所有节点均已连通，在每个点火控制器的,S7—224，Profibus接口模块,EM277，下部的‚DP MODE?绿色指示灯应点燃,表明数据交换在正常进行。 (2) 机组在启动较大的辅机时,如送风机,引风机,给水泵等，,如果整流柜的一次侧电源和大型设备在同一段上,整流柜的低电压保护就会动作,整流器上显示F001故障,此时须手动按整流器上的‚P?键复位故障报警。 ,二，,图象火检及冷却风机系统的调试 1) 图象火检探头冷却风是由两台互为备用的冷却风机提供的,风机控制为就地控制,通过风机出口风压检测开关自动实现联启,需要把未启风机置备用状态，。 2， 查风机就地控制柜、视频电缆、四画面分割器、工业电视的接线、连接是否正确,确认无误。 3， 查冷却风系统的完整性,对风机、阀门、管路、吊架、探头等进行外观检查,确认没有安装 缺陷。 4， 检查火检探头的安装位置、角度正确。 5， 在探头内组件拆除的条件下启动冷却风机,对系统进行吹扫。 6， 对风机的连锁进行试验,在试验中检查风机出口压力开关的闭合情况。 集控室给工业电视、四画面分割器进行送电检查。 - 35 - QB/YTLY-102007-2003 7， 等离子控制柜送电,检查视频及+12V电源,并确保其他部分工作常. ,三，,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。 2， 用编程器把标定的系数输入到等离子PLC控制柜。 5.2.6 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PLC等的所有接线,确认接线正确、牢固。 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,然后进行控制电源合闸,6RA70 应显示7.0为正常,然后合闸电源柜风扇电源,检查并确认风扇的转向正确无误。 4) 检查集控室与电源柜的通讯状态,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) 调节等离子点火器的冷却水手动阀门使点火器前水压在0.40Mpa左右，水温不高于40?，管 路和点火器内部无泄露。 7) 调节压缩空气的手动阀门使启弧前气压值在0.015----0.045Mpa之间、压力稳定。 8， 在远方触摸屏显示起弧条件满足的情况下,电流设定290A-320A。实际功率在100kw以上,远方进行启弧、停弧试验。 在上述试验完成的情况下,进行短时间的功率调节范围试验。 5.2.7 等离子点火系统各项联锁、保护的传动试验 ,一，中储式制粉系统 1. 冷态试验等离子点火器断弧,压缩空气压力不满足、冷却水压力不满足及故障断弧，,断弧时,在点火状态,掉相应给粉机,关一次风门,发热工信号，助燃状态,只发热工信号。 2. 冷态试验等离子点火系统保护联锁,当锅炉MFT时、停掉等离子电弧。 ,二，直吹式制粉系统 1, 锅炉BMS逻辑的修改 为保证机组的安全及等离子点火系统的正常运行,需对BMS逻辑进行以下修改, 1) 在BMS中设计磨煤机‚正常运行模式?与‚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BMS逻辑切换功能， 2) ‚正常运行模式?运行时,磨煤机维持原有的BMS逻辑， 3) ‚等离子运行模式?运行时,磨煤机BMS启动条件中增加由等离子装置可编程控制器 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足的条件， 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常时, 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,任意两角等离子装置工作故障时,等离子控制器S7-300送 信号至BMS,保护停磨煤机， - 36 - QB/YTLY-102007-2003 6) ‚等离子运行模式?磨运行时,磨煤机跳闸,等离子点火器跳闸， 7) 锅炉MFT时,等离子点火器跳闸,并禁启， 磨跳闸信号与锅炉MFT两个信号‚或?后送至等离子控制器S7-300， 8) 磨煤机运行时,等离子燃烧器的火焰保护仍采用锅炉原有的火检装置,保护逻辑为‚四取 三?,图像火检仅用来帮助运行人员观察等离子燃烧器火焰的燃烧情况。 2, 对各项联锁、保护进行传动试验 1) 冷态试验等离子点火器启动允许条件,锅炉吹扫完成、压缩空气压力满足、冷却水压力 满足。 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保护停止条件,锅炉MFT、磨煤机停、压缩空气压力不足、冷却水压力不足 5.2.8 等离子燃烧器的整套启动试运 ,一，中储式制粉系统等离子燃烧器的整套启动试运 1. 等离子燃烧器的整套启动试运 1)煤粉仓保持适量的煤粉。 2) 锅炉具备冷态启动点火条件,根据规程锅炉上水、投底部加热、启动吸、送风机、炉膛吹 扫完成。 3) 按等离子点火装置的启动程序顺序启动第一台等离子燃烧器,调节一次风风速在 18m/s~25m/s左右,等离子装置启弧并稳定电弧功率在100KW以上,稳弧成功后启动给粉机, 保持转速在可燃转速左右,就地观察等离子燃烧器的燃烧情况,根据就地燃烧情况调整一 次风速、电弧功率、给粉机转速,使燃烧工况最佳。 4) 进行冷风条件下的煤粉稳燃试验,保持一次风速及给粉机转速不变,改变等离子装置的电 弧功率,就地观察等离子燃烧器的燃烧情况,确定冷风条件下等离子装置的最低稳燃功率。 5) 根据锅炉的升温、升压曲线要求启动第二台等离子燃烧器。 6) 在现场条件许可的情况下进行一次风速对着火的影响试验,保持电弧功率在煤粉稳燃试验 中确定的功率,保持给粉机转速在可燃转速左右,改变一次风速,确定保证煤粉正常燃烧 时一次风速的合理范围。 7) 进行一次风煤粉浓度对着火的影响试验,保持电弧功率、一次风速不变,改变给粉机转速, 确定保证煤粉正常燃烧的煤粉浓度范围。 2.等离子燃烧器的整套启动试运过程中的注意事项, 1，风粉速度有根据的加以调整 2，等离子点火燃烧器投入运行的初期,要注意观察火焰的燃烧情况、电源功率的波动情况,做 - 37 - QB/YTLY-102007-2003 好事故预想,发现异常,及时处理， ,二，直吹式制粉系统等离子燃烧器的整套启动试运 1. 等离子燃烧器的启动试运 检查并将磨煤机的出口分离器挡板角度调整至较小值。 1) 2) 检查锅炉具备启动点火条件,锅炉汽包水位正常、吸、送风机启动、炉膛吹扫完成,一次 风机启动。 3) 投入油枪,进行锅炉试点火、热紧螺丝、冲洗仪表管等工作。。 4) 调节磨煤机入口风量,维持磨出口一次风管风速在18,20m/s左右。 维持厂用蒸汽压力在较高压力,逐步开大A磨暖风器来汽阀门,投入暖风器运行。 5) 6) 调节等离子燃烧器周界风,维持此层周界风门在15,开度。 7) 按等离子点火装置的启动程序顺序启动1,4号等离子发生器,调节电弧功率在110KW左右。 8) 在磨煤机满足启动条件的情况下,启动磨煤机,磨煤机运行稳定后启动给煤机,并逐步加 大给煤量至25t/h。 9) 就地观察等离子燃烧器的燃烧情况,就地测量火焰燃烧温度。 10) 调整一次风量、周界风门开度,确定合理的一次风速及二次小风门开度。 11) 调整等离子装置的电弧功率,确定等离子装置的最低稳燃功率。在保证燃烧效果的条件下 适当降低电弧功率,以尽量延长阴极的使用寿命。 12) 根据机组试运要求增大或减小磨煤机的出力,试验等离子燃烧器配合MBF24型磨煤机的出 力范围,同时根据火焰燃烧情况对一、二次风进行调整,逐步摸索运行经验。 13) 在等离子点火装置投运过程中,注意观察汽包压力、过热器蒸汽温度,根据锅炉吹管工作 安排确定等离子点火装置的投运、切停。 14，在机组并网及以后的试运阶段进行等离子燃烧器投入试验 主要包括,采用等离子点火系统时机组启动方式试验、利用等离子燃烧器火焰引燃相邻磨煤 机的试验、在锅炉低负荷运行时采用等离子点火装置进行稳燃试验等,具体试验步骤根据机组试运 进度进行安排。 2,等离子燃烧器的整套启动试运过程中的注意事项, 1) 严格按照运行规程要求的上水温度、上水时间对锅炉进行上水。 2) 等离子点火燃烧器投入运行的初期,要注意观察火焰的燃烧情况、电源功率的波动情况, 做好事故预想,发现异常,及时处理。 3) 等离子点火燃烧器投入运行的初期,为控制温升,上部二次风门要适当开大,注意观察、 记录烟温探针的温度,防止吹管临时系统、再热器系统超温。 4) 在锅炉启动的过程中,对锅炉的膨胀加强检查、记录。 5) 在点火前,要根据给煤量与磨煤机入口风速等参数,做好风粉速度、煤粉浓度等重要参数 - 38 - QB/YTLY-102007-2003 的预想,并在点火的过程中,根据煤粉着火情况,有根据的加以调整。 6) 当磨煤机在‚等离子方式?下运行,4支等离子点火器中的1支发生断弧时,光子牌将发出 声光报警,此时运行人员应及时投入断弧点火器上层的油枪,同时检查断弧原因,如因阴 极材料耗尽引起的断弧应尽快更换阴极头,恢复点火器的运行。 7) 当磨煤机在‚等离子方式?下运行,4支等离子点火器中的2支发生断弧时,保护将停止磨 煤机的运行,此时应仔细检查断弧原因,待问题解决后再继续进行试运。 8) 当锅炉负荷升至断油负荷以上且等离子点火器在运行状态时,应及时将磨煤机运行方式切 至正常运行方式,防止因等离子点火器断弧造成磨煤机跳闸。 5.2.9 火检冷却风系统的调试 ,1，、检查冷却风系统的完整性,设备、管道、阀门等连接无误,安装无缺陷， ,2，、将每支探头冷却风进风软管解开,就地启动任一台风机进行管道吹扫。 ,3，、连接好每支探头与冷却风管道,就地启动任一台风机,运行平稳后检查风机振动情况,同时记录风机出口压力表指示值。 同样方法检查另一台风机,取两台风机出口压力较低值,作为设定风机出口压力开关参考值,一般情况出口压力低动作值比参考值低50—100mmH20)。 ,4，、将风机控制柜打到遥控位,在集控室操作风机启停并进行连锁试验。 - 39 - QB/YTLY-102007-2003 第六章 运 行 6,1 操作界面介绍 6,1,1 以触摸屏方式操作单角等离子点火的画面 左上角为画面名称,上中为公司名称,右上角为日期、时间。 中间部分为过程示意图、必要的操作按钮和状态显示。 下部分为画面之间切换热键。 6,1,2 以DCS方式操作另设等离子点火燃烧器的画面 ,1，,等离子点火操作主画面 - 40 - QB/YTLY-102007-2003 (2):等离子点火装置设备状态画面 - 41 - QB/YTLY-102007-2003 6.2 运行的控制与调节 6.2.1 锅炉具备点火启动条件,引、送风机投入,相应的等离子燃烧器一次风速保持在25—30m/s,气膜或周界冷却风少开或不开， 6.2.2 等离子发生器拉弧稳定后,根据炉温及所燃煤种的好坏情况,调节电弧的电流及电压,使电弧功率稳定在90—110KW范围内， 6.2.3 根据实际情况,将点火状态切换到‚点火?或‚助燃?状态,启动相应的给粉机,迅速调节给粉机的转速,使给粉浓度在0.35—0.55Kg/Kg范围内,调节一次风速18—22m/s,冷态，或24—28m/s,热态，,等离子燃烧器开始燃烧， 6.2.4 对于直吹式制粉系统,磨煤机对应的所有煤粉输送管道,应进行冷态输粉风,一次风，调平,煤粉分配器进行初步调整。尽可能保持各煤粉输送管道内风速一致、煤粉浓度一致、煤粉细度一致。根据磨煤机的型式,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、调整分离器开度,适当减小一次风量,但风量的调整应满足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。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,要注意观察锅炉蒸汽压力升高的速度以及过热器、再热器的温升情况,根据锅炉升压、升温曲线,通过调整机组旁路系统阀门的开度,控制锅炉升压、升温速度。 6.2. 5 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,使可燃气体及时排出炉膛。 6.2.6 加强炉内燃烧状况监视,实地观察炉膛燃烧,火焰应明亮,燃烧充分,火炬长,火焰监视器显示燃烧正常,如发现炉内燃烧恶劣,炉膛负压波动大,应迅速调节一次风速及给粉机转速调整燃烧,若炉膛燃烧仍不好,应立即停止相应的给粉机,必要时停止等离子发生器,经充分通风,查明原因后重新再投， 6.2.7 调整等离子燃烧器燃烧的原则为,既要保证着火稳定,减少不完全燃烧损失,提高燃尽率,又要随炉温和风温的升高尽可能开大气膜或周界冷却风,提高一次风速,控制燃烧器壁温测点不超温,燃烧器不结焦,在满足升温、升压曲线的前题下,应尽早投入其他等离子燃烧器,尽快提高炉膛温度,有利于提高燃烧效率， 6.2.8 等离子燃烧器都投入后,还需投入其他主燃烧器时,应以先投入等离子燃烧器相邻上部主燃烧器为原则,并原地观察实际燃烧情况,合理配风组织燃烧， 6.2.9 机组并网带负荷后,根据燃烧情况及锅炉运行规程规定,将‚点火?状态及时切换到‚助燃?状态。 - 42 - QB/YTLY-102007-2003 6.3 运行主要参数 1、电源, ，10,V三相电源 380 -5,V 频率,50?2%Hz 最大消耗功率,250kVA 负荷电流工作范围,,200 375，?2%A ~ 电弧电压调节范围,,250 400，?5%V ~ 2、压缩空气, 最低气压,0.1MPa 最高气压,0.4MPa 空气压力调节范围,0.012 0.05MPa ~ 3、冷却水, 最小压力,0.3MPa 正常压力,0.4MPa 最大压力,0.5MPa 最大流量,10t/h 4、水质要求,除盐水,温度?40? 5、输粉管内风速,一次风，, 最低风速,18m/s 最高风速,26m/s 最低风温,60? 6、气膜冷却风风速,45—60m/s 7、等离子发生器功率范围 正常运行 80—120kW 8、阴极寿命 设计工况下不低于80h(易更换) 9、阳极寿命 设计工况下不低于1000h 10、等离子燃烧器出力 设计最低出力的100%—200% 范围 11、投粉后的着火时间 中储式系统,投粉后不大于30秒 直吹式系统,投粉后不大于180秒 12、燃烧器壁温控制温度 小于600? 13、煤粉浓度 0.36—0.52kg/kg,最低不得低于0.3kg/kg - 43 - QB/YTLY-102007-2003 第七章、等离子点火系统的维护 7.1 等离子发生器的日常维护 等离子发生器系整个系统的心脏,它的不稳定将直接影响锅炉点火的好坏,所以应对点火器进行精心的维护,熟知发生器的构造与原理,遇到问题不要盲目拆卸,应认真分析原因,准确找到病因,找到病因后应本着‚先易后难,先外后内?维护原则进行检修。 7.2 等离子发生器检修与维护前的准备 7.2.1本装置运行于大电流高电压,为高热部件,在从事维修工作前,必须切断供电电源,触摸屏挂禁止操作牌。 7.2.2准备好工具及厂家提供的专用工具。 7.2.3清扫发生器上的积灰,煤粉。 7.2.4现场必须有人监护。 7.3 等离子发生器的构造 从发生器的构造可拆分为以下几大系统, , 阴极 , 阳极 , 稳弧线圈 , 阴极旋转系统 , 冷却水系统 7.1.3.1.6 压缩空气系统 7.1.3.1.7 发生器支架 7.4 阴极、阳极的检修与维护 阴极头 阴极头导管 7.4.1阴极、阳极是发生器的主要部件,且都是导电元 件,直接影响等离子的稳定性,所以对阴、阳极的维护十分尾座 冷却水导管 重要。 7.4.2阴极的维修 7.4.2.1阴极的拆卸 松开后盖禁锢螺钉、打开后盖,卸掉电缆、松开进、回水接头卸掉进回水管,拿下电锁,向上 - 44 - QB/YTLY-102007-2003 推开电机挂钩 ,缓慢的向后拖出阴极。 7.4.3阴极可拆分,尾座、阴极头导管、冷却水进水导管、阴极头,电子发射头，, 7.4.4阴极尾座,电源的负极、进、回水接头按在此 处,且是阴极的主要受力点。阴极尾座结构比较复杂,且进 回是铜铸而成,因此在拆阴极时或换阴极头时,应注意保护水 管以防损坏,如果装置使用时间比较长,应用0,纱布打去接 头 接线面的氧化层,以减小电源的接触电阻。 阴极尾座 7.4.5冷却进水导管起着冷却水导向作用,把冷却水 导向阴极头处,在一定的压力下,把冷却水喷向阴极头冷 却。它的好坏直接影响着阴极冷却效果和使用寿命。所以在每次检修或换阴极头时,都应检查导管是否通畅,有无杂物,及生锈结垢等情况,如生锈结垢严重,应更换。保障冷却水导管畅通。 7.4.5阴极头,电子发射头，,为易损件,根据不同电流的大小,寿命长短不一,平均寿命为50小时左右,因此在装置运行50小时左右,或多次拉弧不成功,经常掉弧,应对其检查与更换。正常烧掉的阴极头表面光滑,程暗金黄色。如表面粗糙,有银白色的麻点,则证明阴极头或阳极有漏水的地方,应通水检查,检查的方法是取下阴极,接上进回水管,打开冷却水阀至规定值,检查阴极漏水的地方,如果从密封垫向外漏水则紧阴极头,如从阴极头的其它地方漏水,需更换阴极头。如果阴极头没有漏水的地方,肯定是阳极漏水,检查的方法和处理办法见后面对阳极维修。更换阴极头时要用专用工具,防止阴极导管变形和密封面的损坏,如果阴极头烧损面光滑,颜色发黑,则证明压缩空气含油,应在系统内加装滤油装置。 7.4.6,在阴极装入之前,应对瓷环进行检查和维护, 瓷环 瓷环有三个作用,1绝缘,2给阴极导向作用。3通压缩阳 级空气把缩空气变成旋流气体,它的好坏直接影响着本装进 回置的安全和弧的稳定,所以在每次换阴极头时都应对其水 口 进行检查和维护,检查的内容,瓷环的位置是否在原位、 瓷环是否洁净、瓷环是否损坏等。瓷环的维护,保持瓷 阳极支架 环的洁净尤其重要,因为瓷环一但受到污染它的绝缘电 阻要就下降拉弧时易被击穿,击穿时阴极对阳极支架放电,阳极支架将被烧毁整个装置就要报废,所以要经常对瓷环进行擦拭以保持瓷环的洁净。 7.4.7,阴极的安装 阴极各方面都处理好后,应对其进行安装,安装时,应缓慢的旋转着向里插入,不要用力过猛,以防损坏瓷环,插入后按下挂钩,接上进回水管,接上电缆,打开水阀,压力调到规定水压,检查接头是否有漏水的地方,然后盖上后盖。 - 45 - QB/YTLY-102007-2003 7.4.8阳极的检修与维护 阳极是主要的导电元件,工作环境比较恶劣,易污 阳染,在拉弧过程中,阴极、阳极处在短路状态,阳极喉级阳进口处易烧损,阳极是不同材料焊接而成,焊缝处,因不回极 水同材料的膨胀系数不同,易开焊漏水。阳极的污染和损喉口 口 坏将影响电弧的稳定,因此在每次更换阴极头时应进行 维护和检修。一般的办法是拿下阴极,用厂家提供的铜 阳极组件 丝刷从阳极支架中心筒内对阳机进行清理,用压缩空气 吹干净,如压缩空气带水严重,应在钢刷上缠上布进行擦拭,直到见本身颜色,同时检查阳极喉口处的烧损情况,以及是否漏水,如烧损严重,漏水,则表现为起弧困难,经常断弧,阴极头烧损处不光滑,阴极头寿命和阴极寿命大大降低,检查的方法是,接上阴极的进、回水管,打开冷却水阀至规定压力,用手电从阴极支架中心筒内观察喉口的烧损情况和是否有漏水的地方。如果喉口烧损严重,有漏水的地方应对阳极进行更换,更换的方法是关闭冷却水,压缩空气阀,把点火器从燃烧器中摇出或拉出,用扳手松开固定阳极6个螺丝,取下阳极,新阳极上装之前,应把阳极支架与阳极的接触处用砂纸打磨干净,六个螺丝要对角上,阳极安装完后一定要检查接口处是否漏水。确定没有漏水的地方,把点火器推动或摇到原位。 7.5 稳弧线圈的维护 7.5.1稳弧线圈的故障率较低,不用特殊的维护,主要故障是线圈接头处漏水,解决的办法是,1紧固螺丝2更换接头。 7.5.2应注意事项,1新发生器在系统通上水后,应检查线圈的回水管是否有回水,如果回水管长时间没有回水,应检查原因,不要拉弧,因本装置电流较大,如没有冷却水冷却,线圈很快将会被烧坏。2线圈在冬天要注意防冻。不工作时,用压缩空气吹净等离子发生器中的剩水。 7.6 阴极旋转系统的维护 6.2.包括,旋转电机、齿轮组,导电环、顶丝。 6.2.作用,在系统工作时,旋转电机按设定的转速带动阴极旋转,以保证阴极头烧损均匀,提高阴极头的寿命。 6.3.维护,检查齿轮组齿轮有无损坏,运行中有无卡涩现象,要保持系统的清洁。 - 46 - QB/YTLY-102007-2003 7,7 发生器的进回水管的维护 7.1防止漏水 7.2注意防冻 7.8 发生器支架的维护 定期清扫支架和丝杠上积粉、积灰。 点火器支架 - 47 - QB/YTLY-102007-2003 7.9 等离子发生器常见故障及排除。 故 障 可能原因 处理方法 现 象 1. 阳极污染不导电， 清理阳极 2. 阳极漏水， 更换阳极,更换密封垫， 3. 电子发射枪枪头污染或损坏， 清理或更换枪头， 不能正常引3. 电子发射枪枪头漏水， ,更换枪头、更换密封垫， 弧、经常断 弧 5. 风压过高 调整空气压力至0.03Mpa 0.06Mpa , 检查电机接线,检查电机是否损坏， 6. 引弧电机拒动， 检查可能损失的元件并进行更换， 7. 功率组件故障， 更换保险丝。 8. 控制电源失去。 1. 阳极轻度污染， 清理阳极 2. 电子发射枪头烧损,形状不规更换枪头,清理枪头 则，电子发射枪头污染 3. 风压波动大， 检查风压系统， 功率波动 3. 阳极渗水， 更换密封垫， 大、易断弧 5. 电子枪头渗水。 检查枪头是否松动,如松动用专用工具拧紧。 更换枪头 6.瓷环松动 检查瓷环位置、检查卡簧及套筒是否损坏 1. 启弧电机损坏 检查电机 启弧时阴、2. 瓷环脱落或损坏 检查瓷环、更换瓷环 阳极接触没3. 阴极、阳极污染严重 清理阴极、阳极 有反馈信号 4. 阴极导管变形 修理或更换阴极导管 5. 电源柜整流元件V11损坏 更换元件V11 6. 继电器K11损坏 更换继电器K11 1.旋转电机损坏 更换电机 阴极不旋转 2. 齿轮损坏 更换齿轮 3. 阴极上的顶丝太紧 松顶丝半圈 - 48 - QB/YTLY-102007-2003 7.10 图像火检探头的日常维护 7.10.1 探头进口风压,风机出口风压，降低,主要是风机进口过滤器堵塞,应及时清刷滤网。 7,10.2 无图像。 ? CCD电源断,应接通电源， ? 视频线松动,接牢， ? CCD信号插座松动及时插穿， ? CCD信号插座进水或脏物须应擦净涂绝缘密封胶。 7.10.3 图像不清晰,更换监测镜头。 7.10.4 画面有固定不动的黑点,或块， 境头积灰,将探头拆下,用软纸擦拭镜头表面。 7.11 辅助系统的日常维护 7.11.1 压缩空气系统的维护 ,1，、空气压缩机、储气罐、油水分离器等要按设备生产厂家提供的设备使用说明书,或维护手册，定期进行检查、保养,储气罐和油水分离器要定期防水排污,确保压缩空气质量。 ,2，、定期对压缩空气系统管道、阀门、仪表、开关等进行检查,发现问题及时处理。 7.11.2 冷却水系统的维护 ,1，、水泵、换热器等要按设备生产厂家提供的设备使用说明书,或维护手册，定期进行检查、保养， ,2，、定期检查冷却水箱的水温、水位,出现水温偏高或水位偏低应及时补换水， ,3，、定期对冷却水系统管道、阀门、仪表、开关等进行检查,发现问题及时处理。 - 49 -