[實用新型]用于等離子點火裝置的組合式陰極

無效

• 申請號: 01204455.5
• 申請日: 2001-02-27
• 公開（公告）號: CN2473478Y
• 公開（公告）日: 2002-01-23
• 發明（設計）人: 唐宏;王愛生;紀書信;張孝勇
• 申請（專利權）人: 煙臺開發區龍源電力燃燒控制工程有限公司
• 主分類號: F23Q7/02
• 分類號: F23Q7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種用于等離子點火裝置的組合式陰極，它具有自動定心、燒蝕速率低、成本低廉、易于更換等優點，特別是增加了起弧襯套后大大地減輕了起弧時電弧對陽極的燒蝕，特別適用于直接點燃煤粉啟動大型電站鍋爐的等離子點火裝置上。

傳統電力煤粉鍋爐的點火啟動均采用燃油方式進行升溫，一九九九年，電力行業計劃用油高達320萬噸，折合人民幣近100億元。國家計委曾在1997年“中國能源”白皮書中號召“研究開發推廣應用以煤代油的技術及產品是結合我國國情的一項重要的能源政策，鼓勵全社會開展以煤代油的工作。”為此，我國及全世界有關專家在八十年代以來曾經研究過采用等離子技術直接點燃煤粉的課題。澳大利亞研制出采用氮氣保護電極的煙煤等離子點火裝置，原蘇聯對該課題曾做過大量的基礎研究工作，于一九九六年及一九九九年分別在我國寶雞及韶關電廠做了點火試驗，但均未啟動成功。我國的清華大學、哈爾濱鍋爐廠等單位都在該項目上做過大量的試驗研究工作。

直接點燃煤粉啟動電站鍋爐的等離子點火裝置ZL?99?248829X已于二○○○年二月十五日在煙臺電廠實現了我國歷史上燃煤鍋爐啟動的第一次無油點火。但是，該裝置的陰極為石墨棒，在運行過程中存在著掉渣、短路、電壓不穩等缺點；設計人為克服如上指出的缺點，申請了“用于等離子點火裝置的金屬電極”實用新型專利，申請號為00245774.1該電極在使用過程中仍存在起弧時損傷陽極、電壓波動大、陰極壽命短、造價昂貴等缺點，未能研制出一種具有壽命長、價格低廉的陰極影響了等離子點火裝置的推廣應用。

本實用新型的目的是提供一種用于等離子點火裝置的組合式陰極，在正常工作條件下具有電弧自動定心、電壓穩定、壽命長、起弧過程中對陽極燒損小等特點，大大地提高了等離子點火裝置的可靠性。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種用于等離子點火裝置的組合式陰極，它主要由進水管、出水管、進水導管、密封墊片、陰極頭、起弧襯套、陰極板、冷卻噴咀、導電殼體，導電片組成。

其中，起弧襯套采用具有高熔點，高導電率的石墨棒加工而成，采用螺紋方式緊固在陰極頭上并用同陰極板齊平。在工作過程中，電弧首先在陽極同起弧襯套之間形成，由于機械壓縮、磁壓縮、熱壓縮的作用，電弧迅速由起弧襯套轉移到中心陰極板上去，試驗證明起弧時對陽極燒蝕輕微，延長了陽極的壽命。

其中，陰極板采用具有高導熱、高導電性能的銀基合金平板并用釬焊的方法按圖紙要求聯接在陰極頭上，其板面同起弧襯套齊平。采用平板式陰極使起弧點自動定心。

其中，陰極冷卻系統的冷卻噴咀采用先收斂后擴散的噴管結構，由于液體在噴咀喉部加速，提高了陰極熱交換的效率，延長了陰極的使用壽命。

本實用新型的優點是：起弧點在陰極板上自動定心，調節幅度寬，使陽極及陰極大大的延長了壽命，同時提高了等離子點火裝置的可靠性。

由于本組合式陰極用于直接點燃煤粉的等離子點火裝置上，加快了該設備在電力及工業鍋爐上的推廣應用，取代了電力及工業鍋爐以燃油方式啟動點火及穩燃的傳統方法，每年可為國家節約燃油320萬噸，折合人民幣100億元，具有明顯的經濟效益和社會效益。

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明：

圖1是用于等離子點火裝置的組合式陰極的結構示意圖。

圖2是用于等離子點火裝置的組合式陰極的系統工作原理圖。

實施例1

如圖1所示，一種用于等離子點火裝置的組合式陰極，它主要由進水管1，出水管2，進水導管3，密封墊片4，陰極頭5，起弧襯套6，陰極板7，冷卻噴咀8，導電殼體9，導電片10，它們依次用焊接及螺紋聯接方式組裝在一起。

如圖2所示，一種等離子點火系統，它由直流電源11，起弧線圈12，陽極13，壓縮空氣出口14，絕緣套筒15，組合式陰極16組成，用電纜及支架聯結在一起。

圖1中，起弧襯套6采用螺紋聯接方式緊固在陰極頭5前端并與陰極板7齊平；陰極板7用釬焊方式同陰極頭5聯接并與起弧襯套齊平；冷卻噴咀8用焊接方式同進水導管3聯接并置于導電殼體中心。

本實用新型的工作方式和原理是：

本實用新型是磁穩空氣載體等離子點火裝置中的組合式陰極，當組合式陰極16同陽極13接觸后，起動直流電源11，并設置電流負荷，當組合式陰極16緩緩離開陽極后，電弧隨之建立起來，從壓縮空氣出口14來的旋轉氣流在電弧能量的作用下變成等離子體，高溫等離子體噴入燃燒器直接點燃煤粉。