火电厂高能点火装置的设计及使用

摘 要 本文论述了高能点火装置的工作原理，指出其在安装使用中的注意事项，对排除故障与维护提出了几点措施，并通过举例说明其使用要求。

关键词 高能点火装置；工作原理；故障及排除使用；维护

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）11-0000-00

使用高能点火装置进行锅炉点火启动时，需要使点火枪头部准确的定位在燃料和空气混合区（对于油燃料来说，也就是燃料喷射圆锥）的边缘或稍进入的位置。然而在大多数情况下，在锅炉运行时上述最佳点火位置过高的温度将使点火枪头部很快的被烧坏。因此，点火枪在完成点火后必须退出火焰区域。许多情况下需要一种气动推进装置来完成锅炉的自动点火。推进装置在点火时将点火枪头部准确的送入最佳点火位置，点火成功后再将点火枪退出，使其头部脱离火焰区域。对保护点火枪、提高自动点火系统的可靠性有显著作用。火电厂高能点火装置系电容储能低压高能放电系统，配以点火电缆与半导体点火枪，即构成高能点火装置。可用于直接点燃天然气、液化石油气或柴油、重油等空气/蒸气雾化油雾。具有输出点火能量大，抗污染潮湿，抗结焦能力强，结构紧凑及安全可靠等特点，性能明显优于高压间隙点火方式。

1 工作原理

点火装置接入电源后，输入交流220 V 50 Hz电源，经变压器B将电压升压到2400 V左右。并与硅堆I整流，形成脉动直流。将脉动直流向储能元件电容C充电，储能元件电容C充电完毕，充电电压达到放电管元件D的放电电压时，放电管元件D起弧导通，储能元件电容器C中的储能送至半导体点火枪DZ处，半导体点火枪DZ枪头处产生表面火花放电，用于将可燃物（油或煤粉）点火燃烧。电阻R1的设置作用有二个，一个作用为限制整个回路中的电流，防止回路中电流过高损坏其他元件，一个作用是采用不同阻值电阻，可以改变点火枪点火时的火花频率。电阻R2为放电电阻，当点火器断电后可将储能元件电容C中的剩余电压快速释放，以保证维修安全。电阻R3的作用为保护电阻，当点火装置与连接电缆、半导体点火枪没有联接或连接接触不良时电阻R3保护点火装置电路不被烧毁。高能点火器电气原理如图1所示。

2 技术参数

储能：20 J；输入电压：220 V±10% AC，50 Hz；输出电压：2500 V/DC；火花频率：14±2 Spark/s；工作周期：30 s/60 s（工作/间歇）；环境温度：≤65℃；相对湿度：85%；工作电流：≤7 A。

3 安装与使用

用点火装置中的连接电缆将高能点火装置与半导体点火枪联接，接通交流电源。给高能点火装置供电，点火装置受电后装置开始工作，半导体点火枪枪头处产生表面火花放电，用给定频率放电发火。

使用中应注意：

1）用点火电缆连接点火器与点火枪时，必须保证电缆两端中心电极与点火器、点火枪电极之间紧密可靠地接触，并将电缆两端联接螺母适当紧固。以免因接触不良损坏电极连接件或点火器。

2）升压变压器为按断续工作制特殊设计，连续发火30 s-45 s后，必须间隔60 s后才能再次点火，长时间连续工作可能造成点火器元器件损坏。注：在用户要求给出点火器工作信号时，加装的反馈信号为一对常开干触点（AC 220 V 1 A），当点火器工作时触点闭合给出点火器工作信号。

4 故障及排除

4.1 发火频率过低或过高

限流电阻R1变值或损坏。调整或更换R1。

4.2 电源正常但不发火

点火电缆、点火器及点火枪之间的电极接触不良。旋紧电缆两端螺母，使电极紧密接触。

放电管等元器件损坏。更换。

4.3 发火正常，但点火不成功

油枪雾化不良。调整或更换油枪雾化片等零件。

冷炉启动时燃油大量含水。延长燃油自循环时间，排尽积水。

点火枪前端未正确伸入油枪雾化锥内。检查、调整点火枪轴向位置，使点火枪发火端伸入燃油，雾化锥内适当位置。

5 维护

1）每月1次检查点火枪头的磨损、烧蚀、结焦情况，发现异常情况应及时找到原因并加以处理。

2）每月1次检查点火电缆两端与点火枪、点火器的连接情况。检查螺纹接头有无松动，必要时补充旋紧。检查点火电缆外部有无损伤。

3）不定期检查配合点火枪使用的推进装置的工作情况，确认点火枪在工作时能正确地推进或退出。

附一：点火电缆

点火电缆用于联接高能点火器与点火枪，以实现点火能量的可靠、低损耗传输。外形见图2所示。

技术参数：中心导体直流电阻率≤0.005 Ω/m绝缘层耐压AC 5000 V，50 Hz，5 Min使用环境温度≤65℃。

附二：半导体高能点火枪

高能点火枪采用半导体陶瓷表面放电烧蚀结构，单个火花能量达焦耳数量级，且具有起始发火电压低、耐结焦、抗污染、寿命长等特点。外形见图3所示。

技术参数：

单火花能量：≥30 J；发火端耐温：700℃；枪杆直径：Φ18；联接螺纹：M18x1。

使用要求：

1）点火枪的定位应按技术要求进行定位，保证对油枪有适当的超前量。

2）点火完成后应及时退出炉膛，避免不正常烧损。

3）点火枪导管推荐采用Φ32x4或Φ32x3无缝管；点火枪退出炉膛后其前端应退入导管内100 mm左右为宜。

参考文献

[1]陶然，熊为群主编.继电保护、自动装置及二次回路[M].中国电力出版社，2006.

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