等离子点火系统和控制方法及适用的超超临界锅炉与流程

本发明涉及锅炉点火技术，具体涉及一种等离子点火系统和控制方法及适用的超超临界锅炉。

背景技术：

近年来，因为煤、石油、天然气等传统锅炉燃料需求的不断紧张，进而价格持续的上扬，造成调试及运行的燃油费用节节攀升。为了减少柴油的消耗，我国大多数火力发电厂均引入了等离子点火系统，进而降低调试及运行燃料费用，但在这竞争日益激烈的年代，企业节能显得尤为重要，机组正常运行中等离子系统运行中耗能的问题就显得尤为突出。

等离子点火装置是利用直流电流在介质气压0.004 MP a ~0.03 MP a的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器中心燃烧筒中形成温度T ＞5000K的、温度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 1×10-3s 内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少点燃煤粉所需要的引燃能量。其组成是由阴、阳极等离子燃烧器及其输粉系统，直流供电及控制系统，等离子冷却风机、等离子冷却水泵和热工监控系统组成。

随着锅炉机组长周期安全运行，启停次数减少，等离子的使用时间越来越短，加上煤质变化大，在挥发份低、发热量低的情况下其作用越来越弱。由于等离子点火装置在机组正常运行期间一直处于紧急备用状态，故其冷却风机一直连续运行，造成了厂用电的浪费和能源的损耗。因此建议对等离子系统运行方式进行改变，在保证不影响其正常备用的情况下，通过对设备改造，使其冷却风机处在备用状态，一旦需要投入等离子装置时连锁启冷却风机，保证装置启动条件满足，确保生产的安全性和最大程度节能的需要。

技术实现要素：

本发明提供一种等离子点火系统和控制方法及适用的超超临界锅炉，冷却设备随点火设备启停，减少设备运行，降低能耗，减少维护。

为实现上述目的，本发明提供一种等离子点火系统，其特点是，该等离子点火系统包含：

等离子点火装置，其包含点火燃烧器、对应点火燃烧器设置的等离子产生装置和等离子火检探头；

等离子火检冷却风机，其输入端通信连接等离子点火装置，出风朝向等离子产生装置；等离子点火装置点火、等离子产生装置启动时触发等离子火检冷却风机启动工作提供等离子载体风，等离子产生装置停止时控制等离子火检冷却风机停止工作；

锅炉火检冷却风机，其保持常开状态，出风朝向等离子火检探头。

上述等离子火检冷却风机流量为1341 m3/h，风压为17.013 kPa，功率为22 kW，转速为2930 r/min。

上述锅炉火检冷却风机为离心式风机，额定风量为2465 m3/h，额定风压为9.5 kPa，功率为11.2 kW，转速为3530 r/min。

上述等离子产生装置包含：阳极、阳极外壳、绝缘件、阴极、阴极外壳和喷嘴；阳极和阴极均为中空管状电极，阳极安装在阳极外壳内，在阳极外壁面和阳极外壳内壁面之间形成冷却通道；阴极安装在阴极外壳内，在阴极外壁面和阴极外壳内壁面之间形成冷却通道；喷嘴安装在阴极外壳内部并与阴极相邻；绝缘件位于阳极外壳和阴极外壳之间；绝缘件为中空圆柱体，阳极和阴极的一端分别延伸至绝缘件的空腔内，并在阳极和阴极之间形成进气室；在绝缘件上形成至少两个切向进气孔，高压空气从切向进气孔以沿轴线旋转方式切向注入进气室；依次相邻接的阳极、进气室、阴极、和喷嘴的中心线在同一条直线上。

上述等离子点火系统还包含水冷系统，该水冷系统包含循环水路，设置于循环水路中的水温降低装置和冷却水泵；循环水路中设有散热部，该散热部通过导热部件与等离子点火装置、和/或等离子火检冷却风机、和/或锅炉火检冷却风机、和/或等离子火检探头连接。

上述等离子火检冷却风机输出端还通过管路气路连接至磨煤机的冷风道。

一种上述等离子点火系统的控制方法，其特点是，该控制方法包含：

锅炉火检冷却风机常开，向锅炉火检设备和等离子火检探头提供冷却风；

等离子点火装置启动时，触发等离子火检冷却风机启动，提供等离子载体风；

等离子点火装置停止工作时，触发等离子火检冷却风机停止工作。

一种超超临界锅炉，其特点是，该锅炉包含炉体，炉体上设有若干进煤口；每个进煤口连接至磨煤机，炉体内进煤口处设有四个角燃烧器，每个角燃烧器设有上述的等离子点火系统。

上述锅炉还设有分为三层设置的若干支可伸缩式的油枪，该油枪采用机械雾化喷嘴，最大输出力为1000kg/h。

本发明等离子点火系统和控制方法及适用的超超临界锅炉和现有技术的等离子点火系统冷却技术相比，其优点在于，本发明将等离子火检探头冷却风改为由锅炉火检冷却风机提供，当使用等离子点火系统时，正常启动等离子火检冷却风机，作为提供等离子载体风使用，当停用等离子点火器时，停用等离子火检冷却风机，等离子火检冷却风由锅炉火检冷却风机提供，减少设备运行，降低能耗，减少维护。

附图说明

图1为本发明等离子点火系统实施例一的机构示意图；

图2为本发明等离子点火系统的控制方法的流程图；

图3为本发明等离子点火系统实施例二的机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

如图1所示，本发明公开了一种等离子点火系统的实施例一，该等离子点火系统包含：等离子点火装置101、等离子火检冷却风机102和锅炉火检冷却风机103。

等离子点火装置101包含点火燃烧器（图中未标示）、对应点火燃烧器设置的等离子产生装置105和等离子火检探头105。

等离子火检冷却风机102输入端通信连接等离子点火装置101，出风朝向等离子产生装置102。当等离子点火装置101点火，等离子产生装置102启动时触发等离子火检冷却风机102启动工作，为等离子产生装置105提供等离子载体风；等离子产生装置105停止时，控制等离子火检冷却风机102停止工作。

等离子火检冷却风机102流量为1341 m3/h，风压为17.013 kPa，功率为22 kW，转速为2930 r/min。

锅炉火检冷却风机103保持常开状态，用于为锅炉火检探头散热，该锅炉火检冷却风机103出风的覆盖面包含等离子火检探头105，实现在为锅炉火检探头散热的同时，也为等离子火检探头105进行散热。

锅炉火检冷却风机103为离心式风机，额定风量为2465 m3/h，额定风压为9.5 kPa，功率为11.2 kW，转速为3530 r/min。

等离子产生装置102的一种实施例，其包含：阳极、阳极外壳、绝缘件、阴极、阴极外壳和喷嘴；阳极和阴极均为中空管状电极，阳极安装在阳极外壳内，在阳极外壁面和阳极外壳内壁面之间形成冷却通道；阴极安装在阴极外壳内，在阴极外壁面和阴极外壳内壁面之间形成冷却通道；喷嘴安装在阴极外壳内部并与阴极相邻；绝缘件位于阳极外壳和阴极外壳之间；绝缘件为中空圆柱体，阳极和阴极的一端分别延伸至绝缘件的空腔内，并在阳极和阴极之间形成进气室；在绝缘件上形成至少两个切向进气孔，高压空气从切向进气孔以沿轴线旋转方式切向注入进气室；依次相邻接的阳极、进气室、阴极、和喷嘴的中心线在同一条直线上。

等离子点火系统还包含水冷系统（图中未标示），该水冷系统包含循环水路，设置于循环水路中的水温降低装置和冷却水泵；循环水路中设有散热部，该散热部通过导热部件与等离子点火装置101、和/或等离子火检冷却风机102、和/或锅炉火检冷却风机103、和/或等离子火检探头105连接，将等离子点火装置101、和/或等离子火检冷却风机102、和/或锅炉火检冷却风机103、和/或等离子火检探头105产生的热量通过水导出实现散热。

如图2所示，本发明还公开了一种等离子点火系统的控制方法，该控制方法包含以下步骤：

S1、锅炉火检冷却风机常开，向锅炉火检设备和等离子火检探头提供冷却风；

S2、等离子点火装置是否启动，若是则跳转到S3，若否则跳转到S4。

S3、等离子点火装置启动时，触发等离子火检冷却风机启动，提供等离子载体风，并跳转到S2。

S4、等离子点火装置停止工作时，触发等离子火检冷却风机停止工作，并跳转到S2。

本发明还公开了一种适用于上述等离子点火系统及其控制方法的超超临界锅炉，该锅炉包含炉体，炉体上设有若干进煤口；每个进煤口连接至磨煤机，炉体内进煤口处设有四个角燃烧器，每个角燃烧器设有上述的等离子点火系统。

锅炉还设有分为三层设置的若干支可伸缩式的油枪，该油枪采用机械雾化喷嘴，最大输出力为1000kg/h。

如图3所示，为一种等离子点火系统的实施例二，原点火系统中等离子火检冷却风机301通过管路，气路连接至设置于朝向等离子火检探头303和等离子产生装置（图中为表示）的出风口，同时锅炉火检冷却风机302也通过管路气路连接至设置于朝向等离子火检探头303的出风口306。本实施例的特点在于，在等离子火检冷却风机301向等离子火检探头303送风的出风口处305，隔断原管路加装堵头，封闭等离子火检冷却风机301向等离子火检探头303送风的原出风口，实现只有锅炉火检冷却风机302向等离子火检探头303送风散热。

另外，等离子火检冷却风机301输出端还通过管路气路连接至磨煤机的冷风道304。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。