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等离子点火装置检修规程1系统概况及规范系统概况及规范1.1 系统概况系统概况XXX 热电联产 2×350MW 超临界燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、 一次再热、 平衡通风、 不带启动循环泵内置式启动系统、锅炉运转层为栅格板大平台、空气预热器区域设备间处为花纹钢板平台，联合煤仓给煤机层为混凝土大平台，紧身封闭、 干式排渣、 全钢构架、 全悬吊结构型锅炉。 锅炉设计煤种和校核煤种均为当地煤矿的烟煤。 锅炉采用中速磨直吹式制粉系统，并采用四角切圆燃烧方式配水平浓淡直流燃烧器。最下层共 3 层 12 个燃烧器为兼有等离子体点火及稳燃功能的等离子体燃烧器。 锅炉点火采用无油点火系统，仅靠等离子点火及相邻燃烧器的互相点燃，为了防止相邻燃烧器互相点燃时由于煤粉浓度较高炉膛内发生内爆，因此需要运行人员严格控制炉内火焰状况。 本系统采用山东烟台龙源电力有限公司DLZ-200 型等离子煤粉点火装置。1.2 系统功能及性能要求系统功能及性能要求1.2.1 等离子点火系统的工作原理等离子点火系统的工作原理1.2.1.1 点火机理点火机理本装置利用直流电流（280-350A）在介质气压 5-15KPA 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，该等离子在燃烧器的一次燃烧筒中形成 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，并在 10-3秒内迅速释放挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧。 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，可加速热化学装换，促进燃料完全燃烧。1.2.1.2 等离子发生器工作原理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。阴极由高导电率、 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性能。 其拉弧原理为：首先设定输出电流，当阴极前进同阳极接触后，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 105-106W/cm2,为点燃不同的煤种创造了良好的条件。1.2.2 等离子体点火系统性能要求等离子体点火系统性能要求 等离子体点火系统应能安全稳定地点燃煤粉，不发生爆燃和二次燃烧，满足锅炉启、停及正常运行的要求。 等离子体燃烧器应不影响锅炉主燃烧器的设计性能。 等离子体燃烧器应满足各燃烧器间阻力匹配的要求。 等离子体燃烧器应满足与制粉系统接口的要求。 等离子体燃烧器在运行中应满足主燃烧器的正常运行以及低负荷稳燃的要求。 等离子体点火系统的相关设备应合理匹配，保证整个系统安全可靠运行。 等离子体点火系统应满足锅炉正常检修周期的要求。 等离子体点火控制系统应具有与炉膛安全保护系统（FSSS）、分散控制系统（DCS）等的接口。等离子体点火系统应设置图像火焰监视、煤粉/空气混合物气流速度在线监测、等离子体燃烧器的壁温监测和冷风燃油加热器的壁温监测。1.3 等离子燃烧器各部件术语与定义等离子燃烧器各部件术语与定义 等离子体 plasma等离子体是载体工质（空气）被电离产生的，内部存在阴、 阳离子，对外呈中性的热电离气体。 等离子体发生器 plasmatron （plasma generator） 利用稳定电源将连续供给的载体工质（空气）电离从而产生等离子体电弧的装置。 等离子体发生器阳极 plasmatron anode等离子体发生器中接正电的电极，简称阳极（anode）。 等离子体发生器阴极 plasmatron cathode等离子体发生器中接负电的电极，简称阴极（cathode）。 等离子体燃烧器 plasma burner配有等离子体发生器并以等离子体点火和稳燃的煤粉燃烧器。 等离子体点火 plasma ignition 利用等离子体发生器产生的等离子体电弧在等离子体燃烧器内点燃一定浓度的煤粉/空气混合物气流的过程。 图像火焰监视器 flame video monitor 通过视频图像采集，并输出图像视频信号到监视系统，供运行人员观察火焰燃烧情况的设备。 等离子体点火模式 plasma mode for ignition在锅炉启停期间，等离子体发生器与炉膛安全保护系统（FSSS）联动、投入等离子体点火功能时的运行模式。 等离子体稳燃模式 plasma mode for stabilization在锅炉稳燃期间，等离子体发生器不与炉膛安全保护系统（FSSS）联动、投入等离子体点火功能时的运行模式。 载体工质（空气）系统 air medium system为等离子体发生器提供载体工质（空气）的系统，由空气压缩机提供。 冷却水系统 cooling water system为等离子体发生器阴、阳极和线圈提供冷却水的系统。 等离子体点火系统 plasma ignition system由等离子体燃烧器、 电源系统、 载体工质（空气）系统、 冷却水系统、冷炉制粉系统及监测控制系统组成的系统。 等离子体点火系统的煤质适应性锅炉设计燃用烟煤或褐煤，煤质特性满足下述要求时可采用等离子体点火系统：a) 烟煤：灰分 Aar35%，且 Mar10%，Vdaf32%（相当于Var18%）；b) 褐煤：灰分 Aar30%，且 Mar25%，Vdaf40%（相当于Var18%）；或灰分Aar17%，且 Mar40%，Vdaf42%（相当于Var18%）。当煤质参数在 4.1 规定的范围以外时，应通过调整煤粉细度、煤粉浓度、 一、 二次风速、 煤粉/空气混合物温度、 加大等离子体发生器的功率等措施，并经试验验证后，方可采用等离子体点火技术。1.4 等离子运行工况等离子运行工况等离子运行需满足以下条件，才可启动。1.4.1 载体工质（空气）载体工质（空气）采用电厂的仪表用压缩空气作为等离子体发生器的载体工质，空气品质应满足GB/T 4830 的要求。 每只等离子体发生器的载体工质管道上应设置压力表和压力开关，“压力满足”信号反馈至该等离子体发生器的控制系统。 当压力不满足时，等离子体发生器电源联锁跳闸。 当采用仪表用压缩空气作为载体工质时，应设置等离子体发生器吹扫管路。吹扫风源宜取自炉膛安全保护系统（FSSS）或等离子体点火系统图像火焰监视探头的冷却风机。1.4.2 冷却水系统冷却水系统等离子体发生器冷却水应采用除盐水，温度 40。 每只等离子体发生器冷却水管道上应设置阀门、 过滤器、 压力表和压力开关。 如电厂冷却水压力不满足等离子体发生器的要求，应增设 2 台冷却水泵，其中1 台为备用。1.4.3 电源系统电源系统等离子体点火系统的电源系统一次设备主要包括：高压开关柜、降压变压器、 低压开关柜、 隔离变压器、 整流柜等。 供给等离子体发生器的电源应避免与电动给水泵的电源在同一电源段。 互为备用的冷却水泵的电源应分别取自厂用电源的不同电源段。 等离子体点火系统的图像火焰监视探头冷却风机的电源中的一路应取自保安电源段。1.5 监测控制部分监测控制部分等离子体发生器的控制可分为远方控制（如 DCS）和就地控制两种方式，均可对等离子体发生器的输出功率进行调整。直吹式制粉系统锅炉等离子体燃烧器对应的磨煤机的出口快关门应一对一控制。对炉膛安全保护系统（FSSS）逻辑的要求：a) 在 FSSS 逻辑中增加“等离子体点火模式”/“等离子体稳燃模式”切换开关。b)在“等离子体点火模式”下，等离子体燃烧器对应的磨煤机启动逻辑中增加“等离子体发生器均运行”条件。c) 在“等离子体点火模式”下，在满足 11.1.4 的要求条件下，应对原有磨煤机跳闸保护中出口门联锁逻辑做相应修改，当单只等离子体发生器故障时，关闭该等离子体发生器对应的磨煤机出口快关门。d)在“等离子体点火模式”下，2 只及以上等离子体发生器故障，跳闸对应的磨煤机。e)MFT 动作时，动作指令中增加“停止等离子体发生器”的信号，此信号以硬接线方式送入等离子体点火控制系统。f)等离子体燃烧器对应磨煤机跳闸时，动作指令中增加“停止等离子体发生器”的信号。2 系统检修周期及标准项目系统检修周期及标准项目 2.1 大修周期大修周期 大修随机组检修进行，一般6-8 年。2.2 标准项目（表标准项目（表 2）表 1 大修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1机柜检查2触摸屏检查3重要信号检查4PLC 检查5就地风压、水压检查3 设备小修周期及标准项目设备小修周期及标准项目3.1 小修周期小修周期小修随机组小修进行，一般1-2年。3.2 小修标准项目（表小修标准项目（表 2）表 2 小修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1机柜检查2触摸屏检查3重要信号检查4就地风压、水压检查4 修前准备修前准备 4.1 设备健康状况评估：包括等离子投运情况、遗留缺陷等。4.2 检修项目作业标准齐全。4.3 检修人员已经落实，开好工作票，并完成安全、技术交底，明确检修的目的、任务和要消除的缺陷。4.4 准备好以下专用工器具：万用表FLUKE、管钳、螺丝刀等。 5 检修工艺及安健环要求检修工艺及安健环要求/质量标准（表质量标准（表 3）表3 检修工艺及质量标准序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准1机柜检查(1)各电源指示灯应指示正常；用万用表测量各机柜电压及检修电源插座电压，应无异常；(2)散热风扇通电后，转动应平稳，无卡涩、 无异音，转动方向正确。 用万用表检查温度开关应无异常，否则及时予以更换；(3)卡件工作是否正常；(4)CPU 工作正常；(5) 通讯状态及电缆连接是否正确；(6)端子排接线整齐、牢固。序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准2CRT 触摸屏检查(1)CRT 触摸屏通过操作、查看可以检查各个状态是否正常；(2) CRT 触摸屏通讯是否正常，否则，按住触摸屏四角，进行重新启动连接。如果还不能够正常通讯，需要详细检查通讯电缆是否连接良好。3重要信号检查(1)等离子冷却水泵出口压力开关拆回校验；(2)等离子冷却风机出口压力开关拆回校验；(3)各层燃烧器分别对应的冷却水压力开关、冷却风压力开关拆回校验；(4)查看 6 个风速测量变送器显示是否正确；定值准确，回差和误差合格。序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准(5)查看火检视频信号显示是否正确；(6)查看等离子温度显示是否正确。