第一篇：等离子点火控制逻辑(小结)定稿

华能玉环电厂等离子逻辑审查会议纪要

202_年5月28日，华能浙江分公司组织烟台龙源、华东电力设计院、西安热工院、杭州意能、华能太仓电厂专家在玉环大酒店召开了等离子逻辑审查会。会上确定了等离子控制逻辑和运行方式。

1．等离子点火控制方式：

a.运行人员在DCS操作员站上进行操作，工业电视的等离子监视器上观看等离子燃烧器的图像火检画面。

b.等离子与磨煤机，油枪，FSSS保护控制相关的逻辑，在DCS系统进行组态设计，通过硬接线方式与等离子控制系统的PLC柜进行保护信号传递。c.等离子燃烧器的管理和相关仪表，电气设备的控制和显示信号由PLC柜完成，与DCS系统采用通讯方式完成操作和相关信息显示。

d.在#1，#2机组的操作员站上设置合闸、分闸按钮，对公用的电源系统进行控制。（两台炉DCS的合闸按钮相互闭锁）

2．等离子点火是在完成点火前的准备工作后（一次风机也要启动），运行人员按下等离子程控启动按钮，8只等离子发生器同时拉弧。设计有运行人员单只手动拉弧操作方式。

3．在A磨煤机启动前，有部分等离子发生器起弧不正常，由PLC自动判断，并重新拉弧（最多两次），并发出报警信号。运行人员可以手动单只拉弧。需要专家确认： 能否自动拉弧，拉弧间隔时间多少合适 讨论： 等离子灭弧故障原因很多，阴极步进电机也有个运行时间

结论：自动拉弧一次，保留手动拉弧

4．A、B层燃烧器设计有“正常启动模式”和“等离子启动模式”，切换采用操作员按钮切换。

需要专家确认： 两种启动模式的切换，是否需要设置负荷等限制条件 讨论： 切换，应该由运行人员综合考虑锅炉工况，B磨煤机投运后，尽快切换到正常启动模式。

结论：由运行人员选择，B磨煤机投运后，适当时机切换到正常启动模式

5．“正常模式”运行时，等离子燃烧器对应的A磨煤机维持原有的FSSS逻辑。6．“等离子模式”运行时，等离子燃烧器对应的A磨煤机FSSS启动条件中，增加等离子电弧（8支）均运行条件，删除油燃烧器着火的条件

需要专家确认： 能否7支等离子运行（另外的一支投入油枪），就可以启动A磨煤机。

讨论： 需要和三菱协商，是否容许油枪单只投入。启动磨煤机的条件应该从严。

结论：启磨应8支等离子发生器都拉弧成功。等三菱同意后，启动条件可以修改为至少7支等离子（另外1支投入油枪）

7．“等离子模式”下，A给煤机启动后，120秒内，任一等离子发生器灭弧且相应的油枪未投入，即判断等离子点火不成功，跳A磨煤机，将一次风机动叶关到5%开度。

需要专家确认：等离子点火不成功，能否只是跳磨煤机，不去触发MFT 讨论：综合考虑：

a.给煤机启动后，到有煤粉进入炉膛的时间

b.进入锅炉的煤粉（含自动投入的油），没有点着可能造成的危险，c.判断燃烧器着火的条件（等离子有弧，煤火检有火，联锁投入的油枪有火）

结论：跳磨煤机，触发MFT，A给煤机启动后，120秒内，任两角断弧且没火焰(煤火检无火，联锁投入的油枪无火)，跳磨煤机，任意一角断弧，自动投油枪，不跳磨煤机。

8．“等离子模式”运行时，任何两角及以上等离子发生器在断弧状态且对应油枪均未投入时，跳A磨煤机。

9．“等离子模式”运行时，如A磨煤机跳闸，联跳所有等离子发生器。10． “等离子模式”下A层8支燃烧器均检测到火焰后，任意一角等离子发生器断弧时，有以下几种处理方式：

a.A磨煤机出力≤ 40 T/H且断弧角油枪未投入运行时MFT，重新点火。b.A磨煤机出力＞40 T/H，延时10S自动投入相应的点火油枪，故障消除并操作员重新操作起弧成功后，手动退出相应的点火油枪。需要专家确认： 磨煤机的出力在多少，等离子灭弧，需要重新点火。讨论：考虑等离子发生器故障处理（常见的是更换阳、阴极头）时保护不能退出。结论：任意一角等离子发生器断弧时，自动拉弧一次，同时启动相应油枪一次（延时时间为油枪的投运时间），不成功跳磨。任意二角等离子发生器断弧跳磨。

11． “等离子模式”运行时，B层燃烧器对应的B磨煤机启动允许点火条件中，设计为A磨煤机运行且出力≥40T/H和等离子电弧运行条件（至少7等离子发生器有火）相与。

需要专家确认： B磨煤机启动的条件是否合适

讨论：考虑防止运行人员在A磨煤机负荷未稳定的时候，提前启动B磨煤机，可能造成喷入的煤粉不能正常燃烧，引起灭火。

结论：同意“等离子模式”运行时，B层燃烧器对应的B磨煤机启动允许点火条件中，设计为A磨煤机运行且出力≥40T/H（具体值运行后再调整，B磨煤机投运时机，在运行规程中具体规定）。

12． 在“等离子模式”下的C/D/E/F层燃烧器、“正常运行模式”下的所有层燃烧器按照FSSS正常保护进行控制。

13． 等离子燃烧器在锅炉燃烧不稳时的助燃运行方式：

a.机组正常运行中降负荷到最低稳燃负荷区时≤40%，操作员手动根据需要单只投入等离子发生器，也可以采用操作员整组启动方式。

b.机组因RB快速减负荷时，自动采用1，3，5，7方式对角投入等离子发生器，操作员也可以手动根据需要单只投入等离子发生器。

需要专家确认：机组因RB快速减负荷时是否采用自动投入等离子发生器助燃 讨论： RB发生时，有投油枪和不投油枪两种处理方式。考虑到这时锅炉切磨煤机引起燃烧工况恶化，等离子发生器投入，可以在不增加锅炉热负荷的情况下，很好的稳定A层。考虑到龙源对磨煤机高负荷情况下，对等离子燃烧器的保护条件。

结论：机组因RB快速减负荷时自动投入8支等离子助燃（前提是A磨煤机运行），10min 后A煤量＞55 T/H自动停等离子发生器

14． 15． 16．

锅炉MFT时，按FSSS方式保护动作，同时所有等离子发生器跳闸，并禁在主控室光字牌上设计有 “有等离子发生器跳闸”，“载体风压低”，“燃在等离子操作画面上，显示其他的报警信息。止锅炉启动。

烧器壁温高”等报警信号。

等离子发生器的安装问题：

1,确定等离子发生器安装位置。2,RB顺序与等离子发生器使用的矛盾。结论由领导定：

1,确定等离子发生器安装位置：A磨最合适。只有一层不能摆动，与温度控制一致。备选方案C磨。

2, A磨不是主力磨时，在RB时等离子发生器不可使用

参加会议人员：

华东院： 金黔军

烟台龙源： 王新光 苗雨旺 郝欣冬 陈彦森 西安热工院： 马晓龙 赵景涛 王海涛 杭州意能： 尹峰 蒋健

华能玉环电厂： 马巧春 陈敏 王志 常毅君 时标 华能太仓电厂： 孙纪伟

第二篇：等离子点火启动经验介绍

国电东胜热电厂等离子体点火启动经验介

绍

摘 要：介绍国电东胜锅炉、磨煤机、等离子体点火、燃料特点，分析等离子体点火在国电东胜公司成功应用情况，分别从等离子体点火影响因素、点火控制参数、等离子体着火特点、运行控制策略、运行工况等方面分析了等离子体燃烧器的运行特性及存在问题，对今后推广等离子体点火启动技术的应用有借鉴作用。

关键词：等离子体煤粉细度液压加载

国电东胜发电有限公司（以下简称东胜公司）锅炉系上海锅炉厂制造的亚临界压力参数、自然循环汽包炉，单炉膛、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧、紧身封闭、固态排渣煤粉炉。锅炉燃用东胜本地烟煤。锅炉的制粉系统采用冷一次风机、正压直吹式制粉系统，配置5台液压变加载中速磨煤机。锅炉启动点火系统采用烟台龙源——DLZ-200型等离子体煤粉燃烧器，配有2层等离子体点火系统，配置在A、B层燃烧器上，无燃油系统。

磨煤机选型为：ZGM95G型中速、液压变加载、辊盘式磨煤机,出力10~46t/h。该型磨煤机特点适合低煤量长时间运行，主要原因：磨煤机加载压力可以较大范围变化调

整，以保持对煤种、煤量的适应性。

等离子体煤粉燃烧器选型为烟台龙源电力技术股份有限公司的DLZ-200型等离子体煤粉燃烧器，采用直流空气等离子体做为点火源，可直接引燃煤粉，实现锅炉的冷态启动。该系统主要有以下几部分组成：

 等离子体发生器——产生电功率

为50～150kW的空气等离子体；  直流电源柜（含整流变压器）——

用于将三相380V电源整流成直流电，用于产生等离子体；  等离子体煤粉燃烧器——用于与

等离子体发生器配套使用，以引燃烧煤粉；

等离子体点火机理：

本装置利用直流电流（280~350A）在一定介质气压的条件下接触引弧，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的梯度极的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子体“火核”受到高温作用，并在10-

3秒内迅速释放出挥发物，迅速燃烧。原煤主要来自内蒙古东胜周边地区，燃煤水份大，挥发份高，易着火，易磨制。两年来累计启动15次，低负荷稳燃56次（负荷低于120MW），锅炉灭火后恢复3次（未统计），等离子体在上述事件发生时，其应用特点：

 经济：采用等离子体点火技术，202_年

至202_年全年使用等离子体点火系统耗时329小时，阴极头更换6次。若使

用柴油，平均每小时耗油4t/h，则消耗柴油1316t。两者比较，其维护费仅是使用柴油费用的10%以下，对于电厂，其经济费用节省是相当可观的；  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；

 简单：电厂采用单一燃料运行，简化了

系统，简化了运行方式；

 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；  升温、升压更易于控制：由于在升温、升压阶段，采取单一燃料、能维持少煤量长时间运行，其升温、升压平稳，过热器、再热器未使用喷水减温，从而有效防止了蒸汽温度大幅波动。1影响等离子体点火启动的因素： 1.1）载体风压力：

根据上述载体风压力分析：等离子体在点火阶段对载体风压力要求较苛刻，5~7kPa之间。在锅炉运行中，A、B层等离子体四角燃烧器载体风压力是不完全一致，同时各角一次风速、煤粉浓度都是不均匀的，造成锅炉点火初期，各角着火效果有好有坏，此时若等离子体载体风压力发生波动，会导致个别等离子体燃烧器着火效果差存在局部煤粉爆燃隐患。

等离子体点火系统通常在机组启动、滑参数停机、及低负荷消缺过程中使用，在以上三个过程中，只有在冷态时，对等离子体载体风压力要求较为苛刻，而在热态时，对载体风压力要求不高，只要其风压在7~12kPa以内均可以引燃煤粉。

因此建议：设一套等离子体载体风系统点火系统与一套载体风冷却系统，机组启动时由罗茨风机、自动调压阀提供载体风，保证载体风系统压力稳定。正常运行时，由压缩空气（或火检冷却风机）提供载体风，实现热态备用、稳燃、冷却目的，提高锅炉启动初期安全。1.2）煤粉细度：

煤粉细度大小是影响锅炉冷态启动着火的主要因素，本锅炉启动初期控制煤粉细度在12~15%（R90）之间，煤粉细度低，易着火且稳定性好。煤粉细度大，引燃煤粉相对困难。#2炉曾经发生过：A层等离子体拉弧正常后，启动A磨后，加载压力调整至2~3MPa（经验启动参数），点不着火现象。后将加载压力调整至9.0MPa（上限），锅炉

点火正常。事后分析原因：A磨连续运行周期较长，磨棍、磨盘磨损严重，且此时加载压力低，煤粉未能充分磨制，煤粉细度大，造成点不着火事件。事后我们把磨煤机运行周期作为一个主要统计指标，来确定启动中加载压力。

1.3）一次风速控制要求：

等离子体点火初期短时内要求一次风

速在13~16m/s，在多次点火过程中调整至13~14 m/s。风速高、风量大，携带煤粉量大，煤粉细度大，对等离子体燃烧器核心温度冷却量大，导致着火后效果差，火检弱。风速低，风量小，一次风携带煤粉能力降低，容易造成磨组、粉管堵塞。由于一次风速在实际运行中不稳定，变化较大，不利于运行长期监视，通常采用控制一次粉管风压方式来控制风速。

存在问题：一次风速控制不当，容易导致磨煤机堵塞。运行中采取措施：

控制一次风速、防止磨煤机启动初期堵

塞方法：跟踪磨煤机排渣情况，始终保持给煤量 = 燃烧量 + 排渣量，使三者达到动态平衡。其中燃烧量没法衡量的，只能根据磨煤机排渣量大小判断，渣量增加，磨煤机内存煤增加，说明此时一次风量偏小，需增加一次风量，减少煤量。若磨煤机内无渣，磨煤机振动大，说明一次风量偏大，需增加煤量减少风量。

1.4）二次风门控制：

点火初期，控制A、B层二次风门在20％以下，随着着火强化，燃料量增加，两台磨煤机运行后，逐渐调整A、B层二次风门开度至40％左右。

2等离子体点火启动特点： 2.1磨煤机选型特点：

东胜公司磨煤机选型为：ZGM95G型中速、液压变加载、辊盘式磨煤机。该型磨煤机特点适合低煤量长时间运行，主要原因：磨煤机加载压力可以较大范围变化调整，以保持对煤量、煤种的适应。东胜公司磨煤机设计液压加载压力运行范围在9~15 MPa，实际运行中，发现在少煤量运行时，磨煤机振动大，多次发生损坏，现将磨煤机加载压力调整至1.5~9 MPa，磨煤机运行稳定。

机组启动初期，为控制升温、升压率，要求单台磨煤机少煤量长时间运行，通常在12 t/h以下约3～4小时，对固定加载方式磨煤机、及球磨机，低煤量运行容易发生磨煤机振动损坏、堵煤事件。采用液压变加载系统可以克服加载压力高导致磨煤机振动

损坏事件。东胜公司为防止磨煤机振动损坏，先后将磨煤机加载压力下限由9.0MPa下调至3.0MPa和1.5MPa，彻底消除了磨煤机在低负荷时振动。

2.2启动过程中如何防止汽包壁温差大 2.2.1等离子体启动点火特点：

燃油炉在点火初期，其燃尽率高，在95%以上，其放热量也是一个连续的过程，随燃油增加，其放热量也在逐步增加。区别于燃油炉，等离子体点火初期，投入煤量少、燃尽率较低，导致初期升温、升压率慢。但随着炉膛温度的不断升高，其燃尽率跃升，尤其是启动第二台磨煤机后，其燃尽率呈阶跃性变化，最终导致升温、升压率变化不规则性，控制不当将会造成汽包壁温差超限。2.2.2锅炉汽包壁温差变化特点：

对于锅炉汽包,锅炉点火后，炉水温度逐渐升高，产生蒸汽，但是，由于点火初期燃烧较弱，产生蒸汽量较少，此时，汽包内水流动很慢，由于水对汽包壁的放热系数小，汽包壁下半部金属温度升高并不多，而汽包壁的上半部与饱和蒸汽接触，蒸汽遇到较冷的汽包，壁面会凝结成水，由于蒸汽凝结放热系数比水对汽包壁的放热系数大很多，所以汽包上半部壁温上升较快，产生上、下壁温差。控制汽包内外、上下壁温差的关键是控制工质升温速度。升压速度越快，对应工质温升速度也越大。在低压阶段，升压速度应控制的慢些，而在高压阶段则其升压速度可以快些。

2.2.3控制汽包壁温差上主要采取：



冷态启动点火前，投入炉底蒸汽加热系统，（蒸汽参数：压力1.0~1.2MPa，温度300℃），通常需要4小时左右，汽包下壁温由50℃加热至85~92℃，上下壁温差控制在30℃以内。



控制初期点火后燃料量，锅炉点火后燃料量控制在8~12 t/h以内，连续运行2~3小时，汽包压力升至0.3MPa，在此过程中，汽包压力未达到0.3MPa，禁止增加燃料量。



通常在3~4小时后，汽包压力达到0.4MPa以上方允许启动第二台磨煤机（第二台磨煤机为非等离子体点火时，要求控制磨煤机入口一次风温在110℃以上，方允许启动）。

2.3低负荷稳燃、滑参数停机特点： 东胜公司#

1、2炉在202_年168小时试运后，每周一、三、五上白班进行A、B层等离子体发生器拉弧试验，每次2~5分钟，以保证等离子体点火设备可靠备用。公司曾多次发生辅机故障、低负荷消缺事件，最低负荷减至60MW，投入一层等离子体即可达到稳燃效果。202_年11月9日，#2炉因汽包水位调节异常发生锅炉MFT保护动作，锅炉灭火事件。从锅炉吹扫、汽轮机减负荷，到汽轮机带负荷正常，耗时10分钟，期间再

热蒸汽温度最低降至480℃，发电机未解列。202_年~202_年，#

1、2机组滑参数停机共计16次，汽轮机中压内缸高点金属壁温通常降至300℃以下，202_年4月21日#1机组滑停，缸温最低降至274℃，给检修预留了充足时间。

总结多次滑停成功经验：

 锅炉燃烧工况稳定，热负荷降低均

匀；

 磨煤机煤量调整范围大，可少煤量

长时间运行；

 滑停过程中经济成本低，无燃油，消耗等离子体发生器的阴阳极材料。

滑停主要操作：最终保留两台磨煤机运行，保持一层或两层等离子体（A或B磨故障时），维持50t/h左右煤量，机组负荷在50MW左右，降低汽缸温度。

存在问题：滑停过程中，两台磨煤机运行中，其中一台磨煤机跳闸、或不出力，导致燃料释放热量大幅降低，使汽包水位发生大幅变化，调整不及时容易造成MFT保护动作。

总结：东胜公司自202_年1月24日＃1机组移交生产，6月28日＃2机组移交生产发电，两年来，在等离子体点火启动、低负荷消缺、辅机故障稳燃，锅炉灭火处理过程中，等离子点火系统着火稳定，稳燃效果好，启动投运快，故障率低，经济性好，得到充分证实。公司锅炉采用四角切园燃烧、固态排渣煤粉炉；制粉系统采用冷一次风、正压直吹式、液压变加载中速磨煤机；及两层等离子体点火燃烧器系统；在300MW机组中是一种非常典型组合，其适应低负荷、掺烧劣质煤能力好。结合当前环保、经济、可持续发展的要求，东胜公司锅炉配置、机组启动方式值得大力推广。

第三篇：等离子点火燃烧器一次室结焦的原因分析及改进措施

等离子点火燃烧器一次室结焦的原因分析及改进措施

【摘要】 通过对佳木斯发电厂13号炉等离子点火燃烧器存在一次室结焦问题分析，并针对该问题提出消除内部涡流、加强一次室外筒冷却的改进措施，对等离子点火燃烧器进行了改进，取得了满意的效果。【关键词】 等离子体；点火；燃烧器；一次室；结焦

燃煤锅炉启动及低负荷助燃用油是影响电厂发电成本的重要部分，开发新技术减少锅炉启动及低负荷助燃用油，降低发电成本是广大科技工作者长期研究的课题。随着世界原油价格的上涨及国内电厂竞价上网政策的出台，追求电站锅炉启动及助燃脱油的呼声越来越高，在这种背景下，提出开发等离子无油点火燃烧技术。等离子无油点火技术的开发和研究在国外已有10多年的历史，俄罗斯及澳大利亚等国家已掌握等离子点火技术，并广泛地应用于电站锅炉直接点火及低负荷助燃中。20世纪90年代初期，我国一些院校在预燃室的基础上研究等离子点火技术，由于引弧等关键技术不过关而未成功。烟台龙源电力技术有限公司在借鉴国外成功技术及总结国内失败原因的基础上，于1997年开始研究适合中国国情的等离子点火装置，1998年8月25日在实验室制造出第一台样机并引弧成功，在常温送粉的情况下，成功点燃了挥发分为13%的淄博贫煤。1999年6月开始在烟台发电厂1号炉安装贫煤型等离子点火系统进行工业性试验，202_年2月15日实现50MW机组无油点火成功。黑龙江省装机容量已突破10000MW，机组节油降耗潜力巨大。因此，省电力公司决定在佳木斯发电厂13号炉1号、3号角原油枪处安装烟煤型等离子点火系统，进行燃用烟煤的工业性试验，为该技术在黑龙江省的推广应用积累经验。1 等离子点火技术基本原理等离子点火装置的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。电弧由200kVA的直流电源柜供电，由阳极(银合金)和阴极(碳棒)产生。电弧功率在50-150kW连续可调。电弧中心温度可达6000℃。煤粉由一次风管输送给等离子点火装置，经浓淡块分离后浓相煤粉进入一次燃烧室，到达电弧核心，在该区域内煤粉与等离子体混合，迅速裂解出挥发分(比常温下析出的挥发分多23%~80%)并着火。固定碳在一次燃烧室内继续燃烧。由浓淡块分离出的淡相煤粉经均粉器后进入混合腔，与一次燃烧室喷出的火焰混合后与周界二次风混合喷人炉内继续燃烧。2 点火燃烧器一次室结焦原因分析佳木斯发电厂13号炉等离子点火装置于10月10日全部安装调试完毕。10月12日首次进行等离子点火系统的点火试验，首先进行1号角拉弧，电功率稳定在110kW，控制一次风速为25m/s，启动给粉机投粉，煤粉瞬间被点燃，喷出近4m长的火炬，由于是第一次冷态点火，参数控制不当火炬忽明忽暗，经调整一次风速控制在22~24m/s、二次风挡板开度控制在40%，火焰明亮燃烧稳定。运行1h40min后由于灭弧，造成锅炉灭火。经检查发现点火燃烧器一次室内结焦，结焦部位在浓一次风人口正对的一次室侧壁上，焦块的大小占一次室流通截面的1/3。随后进行3号角拉弧，电功率稳定在1l0kW，控制一次风速为23m/s，启动给粉机投粉进行点火试验，煤粉瞬间被点燃，运行30min灭弧，锅炉灭火，检查点火燃烧器发现在相同部位也存在结焦问题。经分析，认为是由于二次风量过大，排挤一次风，使一次风速降低，造成一次室内热负荷过高，导致结焦。依次降低二次风挡板开度为30%、20%进行点火试验，点火燃烧器一次室内结焦状况没有改变。通过分析点火燃烧器的结构和几次点火试验情况，发现一次室结焦原因是：a.由于电弧中心温度高达6000℃，使煤粉着火后在一次室内形成局部热负荷过高，一次室壁面冷却效果不好，壁温较高，易使熔融状态的煤粉结焦；b.在一次室根部浓一次风进口对面处有一涡流区，使熔融状态的煤粉在此处结焦。3 改进措施针对点火燃烧器存在的问题，提出两条改进措施：a.在一次室根部增加吹扫风，消除涡流区；b.从送风机出口风箱引一根Φ159钢管，用冷风直接冷却一次室壁面。3.1一次室根部增加吹扫风首先在一次室易结焦部位的根部开3mm宽的一条环缝，引入二次风吹扫结焦部位，消除涡流区。在燃烧器改进完成后进行点火试验，点火燃烧器运行了25min灭弧，锅炉灭火。检查点火燃烧器，发现一、二次室内结焦严重，几乎将一次室堵死。分析其原因是：a.吹扫风速偏低；b.由于手工操作，环缝开的不规范，与一次室的轴线有夹角，引入的二次吹扫风破坏了一次室内的空气动力状况，导致严重结焦。因二次风吹扫风速偏低，起不到应有的作用，因此决定用机加方法在一次室根部加工出一条lmm宽的环缝，吹扫介质用压力为0.4MPa的蒸汽进行吹扫试验。等离子点火燃烧器运行了35min灭弧，锅炉灭火。检查点火燃烧器，一次室内原结焦部位仅有少量的结焦，但由于蒸汽流速高，卷吸能力强，蒸汽夹带着煤粉，粘在阳极上，形成一层水煤浆，污染阳极造成灭弧。选择压缩空气(0.2MPa)作为吹扫气源进行试验。经过点火试验确认，用压缩空气进行吹扫和消除一次室涡流区取得了满意的效果，一次室内只有轻微结焦，解决了一次室结焦的难题。3.2冷风直接冷却一次室壁面为了降低一次室壁面温度，防止一次室内结焦，决定从送风机出口引一根声159管到一次室外壁面，用压力冷风直接冷却一次室壁面，降低壁面温度。经点火试验3h后，停点火燃烧器检查一次室，没有发生结焦现象。说明用压力冷风冷却一次室壁面防止结焦是可行的。等离子点火燃烧器改进后，经过12次锅炉启动及滑停试验，等离子点火燃烧器一次室内没有结焦现象，说明等离子点火燃烧器的改进是成功的。4 结束语烟煤型等离子点火燃烧器一次室结焦问题的解决，为烟煤型等离子点火系统在黑龙江省的推广应用奠定了坚实的基础。

第四篇：等离子熔炼

等离子熔炼 plasma melting 用惰性气体（如氩）、还原性气体（如氢气）或两种气体的混合物作介质，温度达3万度以上的纯净等离子电弧或等离子束作热源进行熔炼的一类冶金方法的总称。可在有炉衬的炉子中进行熔炼，也可以自耗电极的形式熔化提纯。主要用于特殊钢、超低碳不锈钢、高温合金以及活性和难熔金属（如钨、钼、铼、钽、铌、锆等）的生产。目录

发展简史

等离子体技术在冶金中的应用可追溯到18世纪中叶，肯耐斯里(E.Kinnersly)等人用电火花熔化金属。1878年法国西门子(W.Siemens)发明了带水冷底阳极的直流电弧炉和水平非转移弧的直流电弧炉。后者即为现代等离子熔炼炉的雏形。它的两根电极水平设置，其中阴极为水冷铜棒，阳极为石墨管，通入中性或还原性气体。现代等离子熔炼技术开发于20世纪50年代末至60年代初，美国联合碳化物(UnionCarbide)公司所属的林德(Linde)公司开始研制的11kg的等离子电弧炉PAF和实验型等离子电弧重熔(PAR)炉。在同一时期，前苏联、东欧国家以及日本也进行了许多研究工作，并将其应用于工业生产。到了70年代乌克兰巴顿电焊研究所已形成PAR炉的系列设备，最大容量为5t。原民主德国弗赖塔尔(Freital)特殊钢厂于1973年和1977年先后投产了15t和40t两座PAR炉。日本大同特殊钢公司于1969年和1975年开发了0.5t和2t的等离子感应炉(PIF)。该公司于1982年还建成了2t的PAR炉。日本不锈钢公司(Ul-vac)在60年代开发了等离子电子束重熔技术，1971年建成了一台有6支枪，每支枪输出400kW的等离子电子束重熔(PEB)设备，直接由海绵钛炼成3t的钛锭。进入80年代，等离子熔炼技术已比较成熟，发展也相对减慢。近年来在钢水加热方面的应用发展较快，如等离子钢包加热和中间罐加热。中国于70年代初开始研究等离子熔炼技术并建成了一些实验设备和容量在0.5t以下的工业炉。等离子熔炼已在许多国家得到开发和应用，所涉及冶炼产品也十分广泛，但总的产量还较低。[2]

基本原理

等离子熔炼主要是基于等离子体的超高温和根据不同的需要可有效地控制炉内气氛以实现特殊金属或合金的熔炼。有时还可以利用水冷结晶器使金属或合金实现顺序凝固以获得高质量结晶组织的锭子。

等离子体电弧的获得 等离子体是固态、液态和气态之外物质的第4态，是分布于中性粒子气体中的电子与离子的混合物。而且正电荷与负电荷的浓度相等。它具有高的导电性、热容量和导热性。等离子体还受电场和磁场的作用。应用于冶金的是低温等离子体，温度通常为5000～2000K。等离子体电弧是用直流电或交流电在两个或更多个电极间放电，有时也用高频电场放电获得的。放电时

气体电离的实质是发生电子雪崩，这种雪崩具有连锁反应特性，因而电离速度极快。等离子体电弧是比自由电弧电离度更高的压缩电弧。当电极间气体放电形成的电弧受到外界气流、器壁或外磁场的压缩，使弧柱变细，温度更高，能量高度集中时便形成压缩电弧。

产生上述等离子电弧的装置叫做等离子发生器或称等离子枪。可分为转移型和非转移型两类。前者阴极装在等离子枪内而阳极是被加热的物体即被熔炼的金属;后者两根电极都装在枪内，通入的气体在枪内被电离，在两极间产生电弧，并从枪端喷出高温等离子火焰。另外，等离子枪所用的电源有直流、交流和交直流混合型。目前，等离子熔炼设备中使用的主要是直流转移弧型等离子电弧。[2] 工作气体与气氛控制

根据冶炼工艺的要求通入等离子枪内的工作气体可以是惰性、氧化性、还原性和氯化气体。最常用的惰性气体是氩气。使用惰性气体等离子电弧的炉子中具有真空冶炼相似的热力学条件即炉内有害气体氮、氢和氧的分压很低。例如在含有0.05%(体积)活性气体杂质的惰性气氛下熔炼，其热力学条件与在66.6Pa下的真空过程相当。因此，可以有效地防止一般电弧炉冶炼时金属熔池吸收来自空气中的氮、氢和氧的情况，冶炼出气体含量低的金属和合金。同时，合金元素的氧化损失明显减少，收得率提高。如果采用高纯氩气可熔炼非常活泼的金属及其合金，例如Ti和Zr。而对于易挥发元素(如Mn和Cr)的收得率可高于真空熔炼。由于等离子弧不增碳，等值真空条件使得钢液中碳氧反应接近平衡值，因而可冶炼超低碳不锈钢。采用(H2+Ar)混合气体等离子电弧可以实现金属或合金的脱碳、脱氮和脱氧。[2]

熔渣精炼

在熔炼过程中添加经预熔的炉渣，在高温等离子弧的作用下渣金反应的热力学和动力学条件得到改善。因此，金属的脱硫效果显著。若采用(H2+Ar)还原性等离子弧喷射含钙化合物粉剂，硫可降至0.0007%以下。活跃的炉渣容易吸收钢中的非金属夹杂物。加上碳氧反应和氢氧反应脱氧产物为气相，因此可获得夹杂物含量极低的金属。[2]

金属凝固的控制

采用铜结晶器的等离子重熔炉可以实现金属熔化和凝固的同时进行。由于等离子电弧功率和向熔池冲击的角度容易调节，而且可以根据锭子截面大小使用一个或多个等离子枪来控制熔池的温度分布造成径向温度相对均匀，轴向温度梯度很大，金属熔池呈浅平形，造成金属结晶趋于定向生长并抑制宏观偏析的条件，因而获得的锭子成分均匀、组织致密。另外，在重熔的补缩阶段，等离子电弧比其他二次重熔方法更容易控制温度，因而锭子头部结晶缺陷少，可减少切头率。

[2]

熔炼方式与炉型

等离子熔炼可分为一次熔炼和二次重熔两种方式。一次熔炼是用废钢和铁合金或其他块状粗级金属作原料在耐火材料坩埚中熔化成金属液的过程。其基本炉型有PAF和PIF。二次重熔是将通过其他冶炼方法初炼的金属或合金用等离子电弧重新熔化和精炼并在水冷结晶器中凝固成锭的过程。其基本炉型有PAR炉和PEB炉。PEB炉与PAR炉基本相同，其区别就是用等离子束枪代替常见的等离子枪。电子束枪的核心是钽(Ta)制中空阴极。其工作原理是：在低真空下(0.13～13.3Pa之间)用氩等离子弧加热钽阴极，使其发射热电子，这些热电子在电场作用下高速飞向阳极，即飞向铜制水冷结晶器的金属炉料或金属熔池。在由钽阴极发射的热电子高速飞向阳极途中，它们又不断激发气体分子或原子，使之不断电离，又不断放出高能量的热电子，形成热电子流，轰击金属使其熔化，达到熔炼目的。与此同时，正离子飞向阴极。[2]

工业生产概况

作为特种熔炼的一个分支，等离子熔炼不及其他熔炼方法在工业中普及。主要原因有3：(1)起步较晚，技术有待于进一步完善;(2)由于设备投资费用相对较大，等离子枪寿命较低，运行过程中气体和耐火材料消耗较大，导致生产成本较高;(3)其他熔炼技术的发展也较快，甚至炉外精炼技术的发展也把等离子熔炼技术的应用范围限制在较特殊的场合内。

在各种等离子熔炼方式中，PAF在工业生产中使用较多而且规模较大。除了原民主德国弗赖塔尔厂以生产不锈钢为主的15t和40t炉子外，奥钢联于1983年建成了变压器容量为36MVA的45～60t的PAF用于生产合金钢和普碳钢。生产能力为7～10万t/a。而前苏联安装了一台100t的PAF用于生产铁合金。其他国家则以小型PAF用于各种高级合金钢的生产。PIF应用很少。工业生产主要是在日本的大同特殊钢公司。主要是替代真空感应炉生产超低碳不锈钢、镍基高温合金和电磁材料等。另有少数国家如中国、加拿大等则主要作为实验设备用于研究工作。PAR炉在日本和前苏联应用较多。主要用于生产钛及其合金，锆合金、轴承钢、高氮钢、高温合金、贵金属及其合金、铀合金和难熔金属。前苏联最大的PAR装置可生产3.5～5.0t锭子。日本大同特殊钢公司则用海绵钛生产出2t的钛锭作VAR炉的自耗电极。日本另一家公司用PEB炉重熔出4t的钛扁锭。其他国家应用较少，估计全世界PAR锭的年产量不足3万t。[2]

展望

等离子熔炼的今后发展取决于技术上和经济上与其他特种熔炼方法甚至炉外精炼方法的竞争。为此，一方面要进一步提高等离子熔炼设备的技术性能并不断降低其操作成本，另一方面要充分发挥其冶金特点生产出特殊质量要求的产品。首先要提高大功率等离子枪的制造技术以及相应的供电和控制技术。近年来，西方发达国家的多家公司投入大量资金开发MW级的长寿命等离子枪，并已取得了明显进展，已有6MW的枪投入运行。特别是交流等离子枪的研制取得了重要进展，已有2.4MW的交流枪投入工业运行。另外，可控硅整流设备的技术进步和价格的降低也进一步提高了直流等离子枪的竞争能力。采用中空石墨阴极等离子体

在某些场合可代替水冷金属等离子枪，从而可显著降低生产成本。这样的等离子炉的功率完全可以达到大型超高功率电弧炉的水平，从而使大型等离子电弧炉工业化成为可能。此外，可生产高附加值产品以弥补生产成本相对较高的缺点。例如用氮气等离子弧生产常规方法难以生产的高氮奥氏体不锈钢，用(H2+Ar)等离子弧加熔渣精炼生产超纯轴承钢。这种方法还适合于生产难熔金属、含有较高蒸气压组元的合金和活泼金属及其合金。用等离子电弧在水冷铜质熔池中熔炼钛或镍基合金，然后浇入水冷铜坩埚中来生产近乎无杂质的金属。此外，利用等离子电弧对钢水无污染的特点而用于钢包和中间包的加热近年来发展很快。到了1996年已有数十台连铸机的中间包上安装了等离子枪用于中间包钢水的加热和温度控制，已取得了较好的效果。与此同时，近年来等离子冶金中其他分支的技术开发和应用十分活跃。其中包括铁和铁合金的直接还原与熔融还原，用碳还原活泼金属(如Ti、Al)和难熔金属(如V、Nb、Ta)的氧化物，还有用等离子体技术处理钢铁厂粉尘等冶金废料。[2]

第五篇：等离子打火机

一种新概念打火机――等离子打火机

新概念打火机，不用燃料的打火机，能产生等离子火苗的打火机．普通打火机都使用燃气或燃油作为燃料，存在易燃、易爆的安全隐患。此打火机是利用电池做电源，用三极管以自激方式驱动变压器，输出高频交流高压电，通过两个电极把空气电离．形成等离子体电弧 温度超过６０００度。不使用化石燃料，绿色环保．高压发生部分简单可靠，没有机械磨损使用方便，只需要按开开关即可瞬间产生紫色高温等离子弧．６０００度高温可以点燃任何可燃物．

我制作的这个打火机外壳是用废弃的电视遥控器和电脑挡板改的，电极是用插座改的，使用磷酸铁锂电池１节或者２节都可以正常使用．

注意：请演示完后一定把电池拿出来！