1、华能汕头电厂三号锅炉等 离 子 点 火 系 统 调 试 措 施烟台龙源电力技术有限公司二五年七月目 录一.前言1二.系统简介1三.冷却水系统的调试3四.压缩空气系统的调试4五.一二次风系统的调试5六.等离子燃烧器电气系统的调试6七.图像火检系统的调试6八.等离子点火系统各项联锁、保护的传动试验.7九.等离子燃烧器的整套启动试运8十.组织与分工11华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 1 页 共 11 页一、 前言为保证华能汕头电厂二期（1600MW）锅炉等离子点火系统正常投运，特制定本调试措施，本措施由华能汕头电厂及工程监理单位、电力试验研究所、广东省电建公司、烟台龙源电力技术有限公司
2、共同讨论通过后实施。本措施不替代各单位的措施，电建公司、电力试验研究所、生产部门参照本措施制定分部试运、分系统调试措施及启动操作程序。二、 系统简介汕头二期工程设计 1 台 600MW 燃煤汽轮发电机组，锅炉为东方锅炉厂（以下简称东锅）制造的超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 型锅炉，锅炉型号：DG1900/25.4-II1。汕头二期工程燃烧系统采用前后墙对冲燃烧，燃烧器采用新型的 HTNR3低 NOx 燃烧器。燃烧系统共布置有 16 只燃尽风喷口，36 只 HTNR 燃烧器喷口，共 52 个喷口。燃烧器分 3 层，每层共 6 只，前
3、后墙各布置 18 只 HTNR3 燃烧器；在前后墙距最上层燃烧器喷口一定距离处布置有一层燃尽风喷口，每层 8只，前后墙各布置 8 只。其示意图见图 3-1。在巴布科克 日立公司 HT-NR3 燃烧器中，燃烧的空气被分为三股，它们是：直流一次风、直流内二次风和旋流外二次风。燃烧器的结构设计中考虑了当检修时能够从外部进行拆装的条件。如图 32 所示。油燃烧器的总输入热量按 30%B-MCR 计算。点火系统能满足程序控制，点火方式为高能电火花点燃轻油，然后点燃煤粉。稳燃油枪(又称启动油枪)采用蒸汽雾化方式，共 18 支，布置在前墙中、下层和后墙中层燃烧器内，出力为2200kg/h。点火油枪采用机械雾
4、化，共 36 支，每个燃烧器布置一支，出力为250kg/h。采用中速磨正压直吹冷一次风制粉系统，每炉配 6 台 HP1003 中速磨煤机(1 台备用 )，煤粉细度按 200 目筛通过量为 70%。煤粉的均匀性系数为 1.1。设计煤种为神府东胜煤，校核煤种为晋北烟煤。表 1 煤质特性表项 目 单 位设计煤种(神府煤)校核煤种（晋北煤）收到基低位发热值 Qnet.ar kJ/kgkcal/kg227605346.14224405359.79收到基全水分 War % 14 9.61收到基灰份 A ar % 11 19.77工业分析收到基挥发份 Var % 27.33 22.82华能汕头电厂三号锅炉等
5、离子点火系统调试措施第 2 页 共 11 页项 目 单 位设计煤种(神府煤 )校核煤种（晋北煤）空气干燥基水分 Mad % 8.49 285收到基碳 Car % 60.33 58.6收到基氢 Har % 3.62 3.36收到基氧 Oar % 9.95 7.26元素分析 收到基氮 Nar % 0.69 0.97收到基全硫 St.ar % 0.41 0.63可磨性系数 HGI - 56 54.81冲刷磨损指数(旋转法) mg/kg炉内气氛 - 微还原性 微还原性灰变形温度 DT 1130 1100灰软化温度 ST 1160 1190灰熔化温度 FT 1210 1270点火及助燃用油：#0 轻柴油
6、低位发热值 Qnet.ar 41863kJ/kg华能汕头电厂二期 600MW 机组锅炉采用的等离子煤粉点火装置由等离子点火设备及其辅助系统组成，等离子点火设备由等离子发生器、等离子燃烧器、电源控制柜、隔离变压器等组成，辅助系统由载体空气系统、冷却水系统、图像火检系统、热控系统、冷炉制粉系统等组成。等离子点火器布置在后墙底层。单套等离子设备的基本参数如下：电源：三相电源 380 -5V10V 频率：502%Hz最大消耗功率：200KVA负荷电流工作范围：（200 375）2%A电弧电压调节范围：（250 400）5%V等离子发生器电源：360VDC压缩空气：最低气压：0.1MPa最高气压：0.4
7、MPa华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 3 页 共 11 页调节阀后空气压力调节范围：0.008 0.03MPa最小消耗量：60m 3/h最大消耗量：100m 3/h冷却水：最小压力：0.2MPa正常压力：0.45MPa最大压力：0.5MPa最大流量：10t/h水质要求：除盐水，温度40点火器电功率：最低输出功率：70KW极限输出功率：150KW额定输出功率：100KW一次风：最低风速：20m/s最高风速：26m/s最低风温：60二次风：风速：60m/s等离子点火系统的调试工作分为各分系统的调试工作及整套系统的热态调试工作，现分别阐述如下。三、 冷却水系统的调试1. 冷却水系统简介
8、等离子装置在点火过程中要产生大量的热量，为冷却等离子装置的阳极和线圈，等离子点火装置中设计有专门的冷却水系统。冷却水水源取自锅炉房闭式冷却水，为保证冷却效果，在进水管道上增加2 台增压泵，经调节阀、进水母管分别送至就地点火发生器内，再分三路分别送入线圈和阴、阳极，回水接至闭式冷却水回水母管。2. 冷却水系统调试步骤1) 安装单位确认水泵轴系的对正度。2) 检查冷却水系统安装的完整性：对水泵、管道、阀门、压力表等进行外观检查，确认没有安装缺陷。3) 将等离子点火器前的冷却水进水、回水管短接，同时将冷却水滤网拆除。华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 4 页 共 11 页4) 给冷却水泵控
9、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，注意水泵不能长时间憋压运行。5) 水泵启动后对冷却水管路进行冲洗，在冲洗的过程中，增加对冷却水管路的敲击，以便于焊渣的剥落。6) 用同样方法对另一台冷却水泵进行试转。7) 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。8) 在冷却水管路冲洗合格后，将等离子点火器的冷却水进水、回水管联通，并将冷却水滤网回装。将冷却水箱的水全部放掉，打开人孔门，清理干净水箱内部。将水箱中再次加满水。9) 再次启动冷却水泵，按顺序逐一打开 14 号等离
10、子点火器的冷却水阀，检查等离子发生器内部、软管、接口的严密性，证明所有回水管均有水流出。10) 所有管路通水后等离子发生器前的冷却水压力应大于 0.15MPa，远方检查冷却水流量开关的动作情况。四、 压缩空气系统的调试1. 压缩空气系统简介等离子载体为稳压、洁净（无油） 、干燥的空气，压缩空气系统压力不小于 0.3Mpa，并保持压力稳定。压缩空气取自厂用杂用压缩空气系统，母管管路上设除油装置。压缩空气支管上设手动球阀和压力开关，压力满足信号送至整流柜。2. 压缩空气系统调试步骤1) 检查压缩空气系统安装的完整性：对压缩空气管道、各阀门、压力表等进行外观检查，确认没有安装缺陷。2) 缓慢打开压缩
11、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。3) 适当开大手动阀，对压缩空气管路进行吹扫。4) 将压缩空气压力调整至 0.15MPa，再调整压力至 0.005MPa，用万用表检查压力开关是否闭合，并在远方确认。5) 减小系统内压缩空气压力，检查压力开关的断开情况。五、 一二次风系统的调试1.一次风系统简介综合考虑锅炉等离子煤粉点火过程中炉膛出口烟温的控制，磨煤机入口冷华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 5 页 共 11 页炉制粉蒸汽加热器的布置、燃烧器内部一次风改造量少等因素，确定在 F 磨后墙下层 6 台燃烧器的一次风部分加装等离子发
12、生器，从而将对应于 F 磨煤机的6 台燃烧器改造为等离子燃烧器。采用与切向燃烧方式类似等离子燃烧器布置在旋流式燃烧器的一次风筒内，与原有燃烧器一次风筒外形保持一致，燃烧器一次风喷口不作任何改动；内二次风和外二次风的结构不作修改，整个燃烧器旋流燃烧的方式不变；中心筒内的等离子燃烧器仍由等离子发生器、一级中心筒燃烧室、二级内套筒燃烧室，壁温测点等部分组成；等离子发生器延燃烧器中心轴向插入。采用直吹式制粉系统的锅炉在安装等离子点火系统时所要解决的首要问题就是在锅炉冷态启动条件下使磨煤机具备启动条件，并磨制出合格的煤粉。根据买方的实际情况，设计中采用在 F 磨煤机入口热风母管左端加装蒸汽加热器的方案。
13、在锅炉冷态启动时利用蒸汽将磨入口热风温度加热到制粉需要的温度。蒸汽加热器的汽源取自厂用高压辅助蒸汽，参数为 1.3MPa（绝压） 、250。加热器设计的进口空气温度为 30，出口可加热至 160。2.一次风系统冷态调试步骤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) 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。4) 在暖风器投运时要逐步暖管，检查蒸汽、疏水系统的严密性。5) 暖风
14、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。6) 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。7) F 磨通风后投入暖风器，对磨煤机进行暖磨，调整 F 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。8) 调整月牙型缩孔，调平 6 条煤粉管道的风速。六、 等离子燃烧器电气系统的调试（包括冷态拉弧试验）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，对等离子变压器、隔离变压器、电缆等进行耐压试验、绝缘测试等工作。华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系
15、统调试措施第 6 页 共 11 页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 7.01 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，确认冷却水压力正常。7) 调节压缩空气的流量、压力至合适的范围。8) 在远方触摸屏显示起弧条件满足的情况下，电流设置为 300A，远方进行启弧、停弧试验。9) 在就地（电源柜）启弧、停弧试验成功的情况下，功率设置不变，进行远方（集控室）启弧、停弧试
16、验。10) 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。七、 图像火检系统的调试图像火检系统用来监视等离子点火燃烧器的火焰，便于运行人员进行燃烧调整。在 6 支等离子燃烧器的上部各安装一个带 CCD 摄像机的火检探头，探头引出的 6 路视频信号送至集控室内的两个四画面分割器，经处理再送到工业电视。为冷却火检探头 ，现场加装两台冷却风机，互为备用，其容量设计可为 6支图像火检探头和 6 支等离子点火器提供足够的冷却风量。该系统在正式投入使用前，必须进行如下工作：1) 检查火检探头、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。2) 检查冷却风系统的完整性：对阀门、管路
17、、吊架、探头等进行外观检查，确认没有安装缺陷。3) 检查火检探头的安装位置、角度正确。4) 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。5) 在集控室给工业电视、四画面分割器进行送电检查。6) 通过设定模拟火检有火和无火，检查 DCS 系统是否能收到信号。八、 等离子点火系统各项联锁、保护的传动试验1锅炉 FSSS 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，结合华能汕头电厂二期FSSS 的设计特点，需对 FSSS 逻辑进行以下修改：1) 在 FSSS 中设计 F 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 FSSS 逻辑切换功能2
18、) “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 FSSS，保护停 F 磨煤机；华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 7 页 共 11 页3) “等离子运行模式”F 磨运行时，F 磨煤机跳闸，等离子点火器跳闸；4) 锅炉 MFT 时，等离子点火器跳闸，并禁启；5) F 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； 6) “正常运行模式”运行时，F 磨煤机维持原有的 FSSS 逻辑；7) “等离子运行模式”运行时，F 磨煤机 FSSS 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
19、正常信号，同时略去油燃烧器着火的条件；8) 在主控室光子牌上增加“等离子点火装置故障”信号，任一台等离子点火装置异常时，S7-300 送信号至光字牌发声光报警；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、通讯正常。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 F 磨煤机在等离子运行方式下的启动条件。5) 冷态试验等离子点火系统保护停止条件：锅炉 MFT、F 磨煤机停、通讯故障、冷却水压力不足。九、 等离子燃烧器的整套启动试运等离子燃烧器的整套启动试运分为两个阶段进行：第一阶段
20、：在锅炉吹管过程中进行等离子燃烧器的启动和热态性能试验，验证燃烧器的点火和稳燃能力、单（只）角燃烧器断弧复燃能力、不同煤粉量下的燃烧火焰温度测定、等离子燃烧器配合磨煤机的出力范围试验、采用等离子燃烧器点火时锅炉温升试验等。第二阶段：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。1. 锅炉首次点火过程中等离子燃烧器的启动试运1) 检查 F 磨煤机冷态调试完毕具备投运条件，并将 F 磨煤机的出口分离器挡板角度调整至较小值。2) 锅炉首次点火时首先进行各层油枪的调试工作，锅炉点火。3) 以较小的升压速率进行锅炉升压，同时进行热紧螺丝、冲洗仪表管、锅炉膨胀检查等工作。4) 启动锅炉一次风机，调节
21、 F 磨煤机入口风量，维持磨出口一次风管风速在1822m/s 左右。5) 维持厂用蒸汽压力在较高压力，打开 F 磨煤机热风入口暖风器来汽阀门、疏水阀门，投入暖风器运行，对 F 磨进行暖磨。华能汕头电厂三号锅炉等离子点火系统调试措施第 8 页 共 11 页6) 按顺序启动 16 号等离子发生器，调节电弧功率在 100KW 左右。7) 将 F 磨煤机的运行模式切换到“等离子运行方式” ，在磨煤机满足启动条件的情况下启动 F 磨煤机，磨煤机运行稳定后启动 F 给煤机，给煤量 15-18t/h，同时注意维持磨煤机出口温度在较高值。8) 就地观察等离子燃烧器的煤粉燃烧情况，调整一次风量、二次风门开度，确
22、定合理的一次风速及二次风门开度，同时就地测量火焰燃烧温度。9) 等离子燃烧器投运后应注意进行二次风的调整，同时投入烟温探针对炉膛出口温度进行监测，防止再热器系统及吹管临时系统超温。10) 等离子燃烧器燃烧稳定后，在保证安全的条件下逐步减少油枪的运行，直至完全断油运行。11) 当 F 磨在 “等离子方式 ”下运行、6 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对应的小油枪，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。12) 当 F 磨在 “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
23、止 F 磨的运行，此时应仔细检查断弧原因，待问题解决后再继续进行试运。13) 根据机组试运要求增大或减小 F 磨煤机的出力，试验等离子燃烧器配合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。14) 等离子点火系统的进一步试运工作根据锅炉吹管进度统一进行安排。2. 锅炉无油点火过程中等离子燃烧器的启动试运1) 投运锅炉底部加热系统。2) 检查 F 磨煤机冷态调试完毕具备投运条件，并将 F 磨煤机的出口分离器挡板角度调整至较小值。3) 启动锅炉一次风机，调节 F 磨煤机入口风量，维持磨出口一次风管风速在1822m/s 左右。4) 维持厂用蒸汽压力在较高压力，打开 F 磨煤机热风入口暖风器来汽阀门、疏水阀门，投入暖风器运行，对 F 磨进行暖磨。5) 停锅炉底部加热。6) 同时按顺序启动 16 号等离子发生器，调节电弧功率在 100KW 左右。7) 将 F 磨煤机的运行模式切换到“等离子运行方式” ，在磨煤机满足启动条件的情况下启动 F 磨煤机，磨煤机运行稳定后启动 F 给煤机，给煤量 15-18t/h，同时注意维持磨煤机出口温度在较高值。8) 就地观察等离子燃烧器的燃烧情况，调整一次风量、二次风门开度，确定
