等离子点火技术与煤质关系分析

陶永沛

摘要：等离子点火是一种新型技术，这种技术实现了以煤代油，其稳燃效果很好。当前来看，这种技术在被推广的过程中得到了一致好评，并且该种技术经过发展，已经逐渐趋于完善了，当前已经实现了和我国很多炉型的适配，并且已经基本替代了燃油点火，成为了一种非常常用的点火方式，锅炉内的燃油系统可以说成为了一个备用系统了，平时使用较少。但是这种点火方式仍然有一定的安全隐患，尤其是和煤质之间的关系非常明显，这是我们在使用这项技术进行点火的过程中应该给予足够重视的问题。

关键词：等离子点火；煤质；关系；分析

等离子点火技术虽然已经得到了一定程度的推广，但是在使用过程中经常出现点火困难的情况，并且有时经常出现燃烧率较低，而煤粉也经常出现爆炸，这些都是安全隐患所在。所以我们离不开针对煤质方面进行探讨。所以为了让等离子点火这种技术可以得到进一步完善，进而完全替代煤油点火，我们应该从多个方面进行探索，一方面加强整个点火技术中的安全性，另一方面加也要探讨其和煤质之间的关系。

一、关于等离子点火燃烧的原理

直流电压在一定气压之下，往往可以直接产生电弧，如果运用强磁场来对其加以控制，就尅直接产生流动的等离子体，而等离子点火装置就是运用了这个原理。在所有容易得到的介质当中，适合用于等离子发生器的载体就是压缩空气，我们可以运用直流接触电弧，来直接产生一个很高功率的空气等离子体，其功率最高可以达到200千瓦，能量流经该区域的密度可以达到每平方米105瓦。瑞国运用电磁符合压缩或者是机械符合压缩的方式来制造一个等离子流动体，就可以直接起到输送能量的效果了，运用这种方式，来直接导向需要点火的部位，就是整个等离子点火的流程。但是如果等离子能量有限，而煤粉数量过多，就很难将其点燃，所以我们就需要对其进行多级送粉。

当前我们主要应用到的等离子燃烧器，其工作原理都是内燃的，送粉环节分为三个部分，其组成部分分为喷口、主燃烧器以及风粉管，其中最重要的就是等离子发生器了。首先在一级燃烧室仅仅点燃较少数量的煤粉，然后直接生成火焰，火焰就会直接引燃其余的煤粉，最终完成整个点火过程。

二、煤质和等离子点火技术之间的关系

当前看来，等离子点火技术和煤质之间的关系，表现在以下几个方面，首先煤质本身的发热量会给点火造成最大的影响，其次煤炭的挥发程度和其中的水分含量也会在点火过程中造成较大的影响，这些因素都直接影响到的等离子点火系统中很多部件和环节的设计情况，例如燃烧器和暖风器等等。目前我国投入的等离子点火器其功率往往是在100千瓦一下、50千瓦以上，对于这种等离子点火器来说，电厂运用的普通煤质已经完全可以符合点火方面的基本需求了，但是等离子点火器在设计之初往往就有着一定的针对性，经常是针对特定煤质来进行设计的，所以应该避免采用煤质偏离较为明显的煤粉来进行点火。

对于当前使用较为广泛的等离子点火技术中，应该在三个方面对送煤量进行限制，一方面需要控制点火方面的能量，其二要控制磨煤机的出力情况，第三应该控制锅炉温度和内压升高的速率，所以这样看来应该运用直吹系统来针对原煤进行独立点火工作。根据实践结果我们可以认为，等离子发生器的功率在50千瓦以上、100千瓦以下的时候，等离子体的状态是比较固定的，可以有效利用。

为了提高等离子燃烧器较宽泛煤种适应性，采用分级燃烧原理逐级强化煤粉燃烧能量，分级燃烧器的设计及最佳的一次风速与煤粉浓度的大小，决定了一级燃烧能量是否可进一步扩大到碳颗粒燃烧。在运行角度根据煤质变化组织合理地点火初期一次风速，过大的一次风速，提高了点火初期的着火能量，在一级筒内碳燃烧不稳定，煤粉火焰传播不连续，FSSS火检扑捉信号太弱，易造成磨煤机跳闸。一次风速太低则会造成等离子点火装置一级简体积粉简体壁温升高，易造成一级筒燃烧器结焦。通常一次风速冷态点火过程，根据煤质变化调整运行风速，通常磨煤机给煤量9—15t/h，一次风管风速14—20m/s，为易燃的控制风速。在热态点火过程中。当着火稳定后一次风速可适当加大一次风速到主燃烧器设计风速。

三、离子点火燃烧器燃烧率

等离子点过程煤粉燃烧率低是等离子点火过程必经过程，由于等离子点火能量决定了，一是煤粉不可能在燃烧初期完成较充分的燃烧，二是大量的煤粉在火炬风包粉后期混合燃烧，三是炉内的炉膛温度水平的高低决定了燃烧率的大小。故此点火过程燃烧率的变化随着炉膛温度水平的提升，有低到高发生变化。炉膛温度水平的建立是等离子点火装置燃烧率变化的前提。在锅炉冷态工况下投运等离子点火装置，从点火初期炉膛出口烟气温度水平100℃提高到400℃以上，在通常的点火煤量下需要30小时，当炉膛出口烟气温度大于400。C时，炉膛火焰充满度，火焰中心逐渐明亮，燃烧器喷口火焰稳定，煤粉燃烧较好。这时等离子点火燃烧率逐步提高到较高的水平85％以上。等离子燃烧器在锅炉点火初期，一次风管道煤粉浓度变化较好的适用范围：煤粉浓度0.3l-0.38kg&g。等离子冷态点火过程煤粉的燃烧率的变化以点火后3-4小时为分界点：煤粉粒径中分布越是趋于一致，而且平均粒径越小，炉膛温度水平越高，煤质中挥发份越大，煤粉燃烧率越高。

四、结论

随着社会经济的不断发展，我国对煤炭需求量不断提升，同样对煤炭质量有所要求。煤炭点火技术的发展与创新使煤炭燃烧效率提升，煤质得到了保障。因此煤炭应用中需要重点关注点火技术的合理使用。等离子点火技术作为先进的点火措施，与其他点火技术相比，具有操作简便、点火效率高、煤质好、应用成本低等优点。能够减少煤炭燃烧过程中产生的有害物质，使煤炭得到充分燃烧，减少污染排放，有利于降低能源损耗，对生态环境保护有重要意义。

五、结语

经实践分析表明，等离子点火技术对煤质提升有积极影响，具有较好应用价值，值得普遍推广。为此需要不断促进其技术的发展与进步，对其中存在的不足之处进行分析，积极学习先进科学技术，将其与煤质具体需求相结合，实现等离子点火技术的完善与创新。从而为煤炭业发展提供条件，促进煤炭质量提升，实现煤炭业的可持续发展。同时实现煤炭业的绿色环保，降低煤炭资源损耗，使缓解生态环境与社会经济发展之间的矛盾，为人们生活营造良好条件。

参考文献

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