[發明專利]一種陽極移動式等離子燃燒器

在審

• 申請號: 201711319095.3
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107949141A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 石為華;侯傲;王晶晨;李康;安賓;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本發明屬于石化、冶金以及電力行業等等離子燃燒器的技術領域，具體涉及一種陽極移動式等離子燃燒器。

背景技術

等離子體是指氣體被電離產生的含有大量電子，離子，激發態分子，原子以及自由基團的高活性物質，又被稱作物質的“第四態”，低溫等離子體溫度范圍在幾千到幾萬度，也就熱等離子體，熱等離子體應用于工業上，可以用做煤粉鍋爐點火槍，垃圾，固體廢棄物的氣化等，燃氣輪機的點火以及穩燃，化工方面的氫氣制備，當前也有大量研究使用熱等離子體制備石墨烯等材料。

目前等離子燃燒器作為熱源的供應者，主要應用于電站粉煤鍋爐點火，固廢垃圾熔融處理，飛灰處理等方面，已有的等離子燃燒器多使用單一氣源作為等離子體產生的介質氣源，介質氣源主要為壓縮空氣，氬氣，氫氣等簡單氣體，使用過程中通過高壓擊穿或接觸拉弧的方式產生電弧，用于電離介質氣體。

現電廠使用等離子點火器，由于其結構較大，基本采用陰極移動的方式通過陰陽極接觸引弧形成等離子體，鍋爐燃燒器點火后通過陰極移動進行斷弧，主要起到點火作用。而對于垃圾熔融等行業用的等離子燃燒器需要長期使用，全部均采用高壓起弧，通過高電壓擊穿與陰陽極之間形成電弧，介質氣體通過電弧形成等離子體，用于熱源的供應，但是需要配套的電源系統具備高壓起弧的控制部分，整個系統電源繁雜，同時增加系統成本，同時對工件的制作加工精度要求高，使用過程中易出現局部燒蝕后，不容易起弧，必須進行管部件更換，嚴重影響燃燒效率。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種陽極移動式等離子燃燒器，通過采用陽極移動接觸式起弧對等離子燃燒器的起弧過程進行起弧方式的優化，該方式可以實現快速起弧，起弧后實現等離子體迅速穩定，具有陰陽極之間起弧距離可調，起弧電壓范圍大，容易起弧等特點。

為至少解決上述技術問題之一，本發明采取的技術方案為：

本發明提出了一種陽極移動式等離子燃燒器，包括：陰極、槍體、連接件和陽極，其中，所述陰極包括：相互連接的等徑段和放電段，所述等徑段沿水平方向設置于所述槍體的內腔中；所述連接件包括：相互連接的小內經螺紋段和大內經螺紋段，所述小內經螺紋段與所述槍體的外壁相連，所述大內經螺紋段與所述陽極的外壁螺紋連接，所述陽極的內壁與所述槍體的外壁滑動密封連接。

進一步的，所述陰極的等徑段的內部沿水平方向設置有冷卻水通孔。

進一步的，所述陰極的等徑段的外壁上沿圓周方向設有多個與所述冷卻水通孔相連通的徑向通孔。

進一步的，還包括：絕緣層，其包裹在所述陰極的等徑段外部，在所述絕緣層上設置有與所述徑向通孔相連通的出水孔。

進一步的，所述陰極的等徑段的外徑小于所述槍體的內徑，使得所述陰極的等徑段與所述槍體的內壁形成環形通道，所述環形通道與所述出水孔相連通，形成冷卻水回路。

進一步的，所述槍體靠近所述放電段的一端通過密封件和所述絕緣層與所述放電段形成端部密封。

進一步的，所述槍體的端部與所述陽極形成氣體空腔，所述陰極的放電段沿水平方向設置于所述氣體空腔內。

進一步的，所述陽極包括相連的出口部與安裝部，其中，所述出口部的內部沿水平方向設置有縮放噴口通道，所述縮放噴口通道的側壁內部設置有與所述氣體空腔相連通的氣體內腔。

進一步的，所述出口部的側壁上設有與所述氣體內腔相連通的進氣口，用于通入介質氣體；所述介質氣體通過所述氣體內腔對陽極進行冷卻，并通過所述進氣口進入所述氣體空腔，對陰極進行冷卻及在陰極表面形成氣膜保護。

進一步的，所述小內經螺紋段與所述槍體的外壁之間設置有密封件，所述安裝部的外壁與所述大內經螺紋段螺紋連接，所述安裝部的內壁與所述槍體的外壁滑動密封連接，且所述安裝部的內壁與所述槍體的外壁之間設置有密封件。

本發明至少包括以下有益效果：

1）本發明采用陽極移動式引弧結構，可以代替傳統高壓起弧系統級設備，本發明可以實現快速起弧，起弧后實現等離子體迅速穩定，具有陰陽極之間起弧距離可調，起弧電壓范圍大，容易起弧等特點；

2）本發明采用陽極移動式引弧結構，通過對設備結構的研究，使得陰極冷卻更加合理，使得陰極使用壽命有所增加；

3）本發明采用陽極移動式引弧結構，通過介質氣體對陽極和陰極進行冷卻，減少了陽極水冷帶出的熱量，提高燃燒器的使用功率。

附圖說明

圖1為本發明燃燒器的結構示意圖。