本技術(shù)涉及燃煤電廠等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)，特別是一種等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、長期以來，火力發(fā)電機(jī)組鍋爐的啟停及低負(fù)荷穩(wěn)燃消耗大量燃料油。特別新建電廠，機(jī)組在基建調(diào)試期間要經(jīng)過鍋爐吹管、整定安全閥、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、機(jī)組并網(wǎng)、電氣試驗(yàn)、鍋爐洗硅運(yùn)行、機(jī)組帶負(fù)荷等試運(yùn)行階段，鍋爐無法斷油運(yùn)行，需要消耗大量的燃油，大大增加電廠的生產(chǎn)成本。等離子體點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用，不僅減少污染，保護(hù)了環(huán)境，同時取得較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

2、直流等離子體點(diǎn)火技術(shù)是用直流電弧電離陰陽極之間的壓縮空氣（載體風(fēng)），產(chǎn)生功率穩(wěn)定、定向流動的高溫等離子體，該等離子體在燃燒器的一級燃燒筒中形成t＞5000k、梯度極大的局部高溫區(qū)，該等離子“火核”受到高溫作用，通過使煤粉顆粒破裂粉碎，能在10-4秒內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物，從而迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣相中進(jìn)行，混合物組分的粒級發(fā)生了變化，使煤粉的燃燒速度加快，利于煤粉中能量的釋放。除煤粉風(fēng)速、爐膛溫度和煤粉溫度外，電弧的功率大小直接影響到煤粉的點(diǎn)火效果。

3、由于原來的燃煤熱電廠采用油槍點(diǎn)火，成本高，污染重，促使可解決油槍點(diǎn)火缺陷的等離子點(diǎn)火技術(shù)獲得快速推廣。

4、等離子體發(fā)生器的電弧電壓隨著載體風(fēng)的增大而增大，隨著載體風(fēng)的減小而減小，在電流一定的前提下，載體風(fēng)的大小直接影響了等離子體發(fā)生器的輸出功率。

5、傳統(tǒng)等離子體發(fā)生器采用手動調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)載體風(fēng)的壓力大小，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中k1為手動調(diào)壓閥，p為壓力開關(guān)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，等離子體發(fā)生器的電壓輸出為一個固定值，其功率調(diào)節(jié)僅通過對直流電弧的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，其主要缺陷包括：

6、1）手動調(diào)壓閥無法顯示實(shí)時氣壓值，不利于對載體風(fēng)量的遠(yuǎn)程監(jiān)控；

7、2）通過手動閥門調(diào)節(jié)，自動化程度低、電弧電壓大小的隨機(jī)性很強(qiáng)，調(diào)節(jié)困難；

8、3）等離子體發(fā)生器的功率調(diào)節(jié)僅能通過電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，功率調(diào)節(jié)范圍小，無法保證爐膛點(diǎn)火過程中的各工況點(diǎn)火效果；

9、4）載體風(fēng)氣壓波動幅度較大，由于母管和支管的減壓閥不足以抵消壓縮空氣源頭帶來的波動，常會引發(fā)氣源波動，最終導(dǎo)致斷弧，或發(fā)生器輸出功率不穩(wěn)定，無法實(shí)現(xiàn)煤粉的充分燃燒；嚴(yán)重時，由于功率輸出不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致等離子體發(fā)生器電弧無法點(diǎn)燃煤粉，而產(chǎn)生mft等重大鍋爐事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，以取代傳統(tǒng)的載體風(fēng)手動調(diào)壓閥，通過遠(yuǎn)程控制方式，實(shí)現(xiàn)載體風(fēng)壓力的在線調(diào)節(jié)，從而達(dá)到等離子體發(fā)生器運(yùn)行過程中對電壓的調(diào)節(jié)。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括比例閥、plc控制器、ai/ao擴(kuò)展模塊、第一配電器和第二配電器；所述比例閥的信號輸出端經(jīng)ai/ao擴(kuò)展模塊連接plc控制器的輸入端；plc控制器的輸出端經(jīng)ai/ao擴(kuò)展模塊連接第二配電器，第二配電器的輸出端連接比例閥的信號輸入端。

3、進(jìn)一步，所述ai/ao擴(kuò)展模塊包括ai模塊和ao模塊；所述比例閥的信號輸出端經(jīng)第一配電器連接ai模塊，再經(jīng)ai模塊與plc控制器之間進(jìn)行信號傳輸；plc控制器的輸出端經(jīng)ao模塊連接第二配電器。

4、進(jìn)一步，所述第一配電器的通信端與dcs的通信接口相連接進(jìn)行雙向通信。

5、進(jìn)一步，所述plc控制器還經(jīng)所述ai模塊與觸摸屏連接。

6、進(jìn)一步，所述比例閥安裝于等離子體發(fā)生器載體風(fēng)入口處，載體風(fēng)經(jīng)比例閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入等離子體發(fā)生器。

7、進(jìn)一步，所述第一配電器和第二配電器均為隔離式安全柵。

8、進(jìn)一步，所述第一配電器、第二配電器以及ai/ao擴(kuò)展模塊設(shè)于端子箱內(nèi)；plc控制器設(shè)于直流柜內(nèi)，與端子箱和觸摸屏進(jìn)行線纜連接。

9、進(jìn)一步，所述比例閥、ai/ao擴(kuò)展模塊、第一配電器和第二配電器是在原有等離子體發(fā)生器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增加的器件。

10、進(jìn)一步，所述plc控制器還用于采集等離子體發(fā)生器的電壓和電流信號，根據(jù)當(dāng)前電壓、電流實(shí)現(xiàn)功率的自動調(diào)節(jié)。

11、本實(shí)用新型的有益效果：

12、（1）通過設(shè)置比例閥取代傳統(tǒng)的手動調(diào)壓閥來對氣壓進(jìn)行控制，能穩(wěn)定等離子體發(fā)生器的輸入載體風(fēng)壓力，從而穩(wěn)定了輸入電壓的大小，避免功率波動導(dǎo)致的斷弧、燃燒器滅火及mft重大事故；擴(kuò)大了等離子體發(fā)生器在線功率調(diào)節(jié)范圍；

13、（2）通過在原有基礎(chǔ)上增設(shè)ai/ao擴(kuò)展模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬量輸入和輸出，實(shí)現(xiàn)氣壓信號的輸入、輸出和反饋；

14、（3）通過設(shè)置第一配電器和第二配電器，能夠?qū)⒌入x子體發(fā)生器與其他電氣信號進(jìn)行隔離，保證被保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命；同時能夠配合ai/ao擴(kuò)展模塊進(jìn)行模擬量信號的傳輸；

15、（4）通過將dcs與第一配電器進(jìn)行通信，能夠?qū)崿F(xiàn)載體風(fēng)的壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制調(diào)節(jié)，從而解決各種情況下導(dǎo)致的載體風(fēng)壓力變化情況，給發(fā)生器提供各種工況下穩(wěn)定載體風(fēng)壓力輸出；且通過dcs和觸摸屏能夠顯示電壓值。

技術(shù)特征：

1.一種等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括比例閥、plc控制器、ai/ao擴(kuò)展模塊、第一配電器和第二配電器；所述比例閥的信號輸出端經(jīng)ai/ao擴(kuò)展模塊連接plc控制器的輸入端；plc控制器的輸出端經(jīng)ai/ao擴(kuò)展模塊連接第二配電器，第二配電器的輸出端連接比例閥的信號輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ai/ao擴(kuò)展模塊包括ai模塊和ao模塊；所述比例閥的信號輸出端經(jīng)第一配電器連接ai模塊，再經(jīng)ai模塊與plc控制器之間進(jìn)行信號傳輸；plc控制器的輸出端經(jīng)ao模塊連接第二配電器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一配電器的通信端與dcs的通信接口相連接進(jìn)行雙向通信。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述plc控制器還經(jīng)所述ai模塊與觸摸屏連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比例閥安裝于等離子體發(fā)生器載體風(fēng)入口處，載體風(fēng)經(jīng)比例閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入等離子體發(fā)生器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一配電器和第二配電器均為隔離式安全柵。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一配電器、第二配電器以及ai/ao擴(kuò)展模塊設(shè)于端子箱內(nèi)；plc控制器設(shè)于直流柜內(nèi)，與端子箱和觸摸屏進(jìn)行線纜連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述比例閥、ai/ao擴(kuò)展模塊、第一配電器和第二配電器是在原有等離子體發(fā)生器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增加的器件。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述plc控制器還用于采集等離子體發(fā)生器的電壓和電流信號，根據(jù)當(dāng)前電壓、電流實(shí)現(xiàn)功率的自動調(diào)節(jié)。

技術(shù)總結(jié)
一種等離子體發(fā)生器載體風(fēng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括比例閥、PLC控制器、AI/AO擴(kuò)展模塊、第一配電器和第二配電器；所述比例閥的信號輸出端經(jīng)AI/AO擴(kuò)展模塊連接PLC控制器的輸入端；PLC控制器的輸出端經(jīng)AI/AO擴(kuò)展模塊連接第二配電器，第二配電器的輸出端連接比例閥的信號輸入端。本技術(shù)通過比例閥來對氣壓進(jìn)行控制，能穩(wěn)定等離子體發(fā)生器的輸入載體風(fēng)壓力，實(shí)時在線監(jiān)控，在觸摸屏上顯示；且消除了氣壓波動而導(dǎo)致的輸出功率波動、因此而可能導(dǎo)致等離子體發(fā)生器電弧無法點(diǎn)燃煤粉，而產(chǎn)生MFT等重大鍋爐事故，從而保證等離子體發(fā)生器穩(wěn)定運(yùn)行，同時保障了火電廠可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：邱逢濤,肖劍波,石義坤,張密,曾憲輝,車勇,江勇,郭軍強(qiáng),高健,張海珊,李鑫偉,康天賜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能應(yīng)城熱電有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：20240116
技術(shù)公布日：2024/10/28