电站锅炉启动和低负荷稳燃过程中,需要消耗大量的燃料油。采用等离子点火技术是降低电站锅炉点火成本和低负荷运行费用、解决电站锅炉点火用油和低负荷助燃用油的有效手段。等离子燃烧器是等离子点火系统主要设备之一,其结构特点、点火特性直接关系到该技术的应用。本文对等离子燃烧器的点火特性进行了系统的研究。首先介绍了等离子体基本特性、煤粉空气混合物在等离子体中的热解特性及其影响因素、等离子体对煤粉的促燃效果等。在此基础上,对DLZ-200型等离子发生器可以直接点燃的煤粉质量进行了估算。对DLZ-200型等离子发生器产生的等离子体温度场特性进行了研究,计算了电弧等离子体的温度,并建立相应的试验台进行试验验证,从而为确定等离子燃烧器一级燃烧筒筒径尺度提供了依据。在建立等离子燃烧器热态点火试验台的基础上,研究了等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性,得到了煤粉特性、一次风速度、煤粉浓度、等离子发生器功率、一级燃烧筒直径、一级燃烧筒长度对等离子点火的影响规律。本文还对多级点火等离子燃烧器煤粉气流的着火过程进行了研究,得出煤粉种类、一次风速度、煤粉浓度、燃烧器入口弯头内的煤粉浓缩板结构、各级燃烧筒结构尺寸(直径和长度)、燃烧筒内浓缩块对等离子点火的影响规律。结合试验进行了等离子燃烧器一级燃烧筒和多级燃烧筒点火特性数值模拟研究,以FLUENT软件为基础,以热态试验数据为参考值,修正焦炭燃烧活化能等参数,建立等离子燃烧筒热态点火数学模型,获取等离子燃烧器内部点火过程的主要特性参数,为等离子燃烧器的设计提供参考。在试验研究与数值模拟的基础上,优化了等离子燃烧器一级燃烧筒的结构,得到了多级点火等离子燃烧器各级煤粉量分配的基本规律,为等离子燃烧器多级燃烧筒设计提供了参考。