等离子燃烧器的工作原理
1.点火机理
利用直流电流(280—350A)在介质气压 0.01-0.03MPa的条件下接触引弧，在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体，在燃烧器的一次燃烧筒中形成 T>5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在 0.001s内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，迅速燃烧。由于该反应在气相中发生，混合物组分的粒级发生变化，促使煤粉的燃烧速度加快，加速煤粉的燃烧，大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。等离子体内含有大量化学活性的原子、原子团、离子和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高 20％一80％的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃低挥发份煤粉强化燃烧有特别的意义。
2.等离子发生器工作原理
等离子发生器由线圈、阴极、阳极组成。它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗 2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。拉弧原理为：设定输出电流，当阴极 3前进同阳极 2接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。一 定压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达 105～106W／cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。
3. 燃烧机理
根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理 ，使系统的风粉浓度 、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。在建立一级点火燃烧过程中将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区。10000℃的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理化学过程使煤粉原挥发份的含量提高了 80％，其点火延迟时间不大于 1s。点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的成败 ，燃烧器出力约为 500 — 800kg／h，喷口温度不低于1200℃。采用第一级气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动及挂焦，同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为第一区。第二区为混合燃烧区，采用“浓点浓”的原则，环形浓淡燃烧器将淡粉流贴壁而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧 。既利于混合段的点火 ，又冷却了混合段的壁面 。第三区为强化燃烧区，在一、二区内挥发份基本燃尽 ，采用提前补氧强化燃烧措施提高疏松炭的燃尽率，提前补氧以提高该区的热焓并提高喷管的初速以达到加大火焰长度提高燃尽度的目的，采用气膜冷却技术达到了避免结焦的 目的。第四区为燃尽区，疏松碳的燃尽率，取决于火焰的长度
等离子点火燃烧系统组成
1 等离子点火燃烧系统
等离子燃烧器借助等离子发生器的电弧来点燃煤粉的煤粉燃烧器，它在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃，并将火焰在燃烧器内逐级放大，属内燃型燃烧器，可在炉膛内无火焰状态下直接点燃煤粉 ，从而实现锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃 。
2 气膜风系统
采用气膜冷却风防止烧损燃烧器 ，以燃烧器壁温
控制在 500—600℃为宜。
3 等离子电气 系统
等离子发生器电源系统是用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置。其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整流电路将三相交流电源变为稳定
的直流电源。
4 等离子空气系统
压缩空气是等离子电弧的介质，等离子电弧形成后 ，通过线 圈形成 的强磁场 的作 用压缩成为压缩 电弧，需要压缩空气以一定的流速吹出阳极才能形成可利用的电弧。
5 等离子冷却水系统
等离子电弧形成后，弧柱温度一般在 5000K到10000K范围，因此对于形成电弧的等离子发生器的阴极和阳极必须采用水冷的方式来冷却 ，否则很快会被烧毁。要求冷却水压力不低于0.3MPa，温度不能高于30℃。
6 监控系统
通过采用热电偶测量燃烧器壁温、火检监测燃烧器燃烧情况 ，以利于运行人员判断。