[實用新型]一種單陽極雙介質氣源等離子體燃燒器

有效

• 申請號: 201721522813.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN207797032U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 石為華;王晶晨;王志軍;郭科宏;鐘貴全;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: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46
• 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

本實用新型屬于可用于石化、冶金以及電力行業等等離子體燃燒器技術領域，具體涉及一種單陽極雙介質氣源等離子體燃燒器，包括：兩個陰極通道管、空氣管、燃氣管、燒嘴套管、陰極和陽極等部件，本實用新型采用兩個單獨的陰極與同一個陽極之間放電拉弧對兩種不同的介質氣體進行電離，通過對電弧電壓以及介質氣源流量的調整使其產生等離子體的同時部分燃料可以進行燃燒，間接替代了部分電能，提高了二次能源的使用效率。

技術領域

本實用新型屬于可用于石化、冶金以及電力行業等等離子體燃燒器技術領域，具體涉及一種單陽極雙介質氣源等離子體燃燒器。

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。現有的等離子燃燒器主要的供熱通過電能電離介質氣體從而產生熱等離子體，通過熱等離子體進行供熱，對作為二次能源的電能消耗巨大。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種單陽極雙介質氣源等離子體燃燒器，采用兩個單獨的陰極與同一個陽極之間放電拉弧對兩種不同的介質氣體進行電離，通過對電弧電壓以及介質氣源流量的調整使其產生等離子體的同時部分燃料可以進行燃燒，間接替代了部分電能，提高了二次能源的使用效率。

為解決技術問題，本實用新型采取的技術方案為：

本實用新型提出了一種單陽極雙介質氣源等離子體燃燒器，其特征在于，包括：兩個陰極通道管、空氣管、燃氣管、燒嘴套管、陰極和陽極，其中，所述空氣管和燃氣管的內腔中分別設有一個所述陰極通道管，所述陰極通道管沿水平方向延伸，并分別與所述空氣管和燃氣管平行；每個所述陰極通道管的一端分別安裝有一個所述陰極；所述燒嘴套管環繞設置在所述空氣管和所述燃氣管的外壁上，使所述空氣管和所述燃氣管的部分管路在所述燒嘴套管的內腔中沿水平方向延伸；所述陽極安裝在所述燒嘴套管的一端且與所述陰極同側對應設置，所述陽極分別與所述空氣管路中的陰極和燃氣管路中的陰極形成產生電弧的狹窄通道，用于分別電離空氣介質和燃氣介質。

進一步的，所述陽極的中部設有中心孔，用于將通過所述中心孔的未電離的部分空氣介質和燃氣介質在等離子體的高溫下進行燃燒產生火焰。

進一步的，所述陰極通道管為中空管，用于將陰極導線穿過所述陰極通道管與所述陰極焊連，所述陰極與陰極通道管通過絕緣套管相連。

進一步的，所述陽極外部設置有絕緣套管，用于隔絕與工況內部氣體的聯系，防止燃氣發生爆燃。

進一步的，所述狹窄通道中，所述陰極與所述陽極的間距為3-5mm。

進一步的，還包括：驅動電機和移動滑軌，所述移動滑軌分別與所述兩個陰極通道管的一端相連，所述驅動電機設置于所述移動滑軌上，用于控制所述陰極與所述陽極之間穩定拉弧的狀態。

進一步的，所述空氣管的一端設置有空氣進口，所述燃氣管的一端設置有燃氣進口，所述空氣進口與燃氣進口沿同一徑向軸線設置。

進一步的，所述燒嘴套管的一端設有冷卻水進口和冷卻水出口，所述冷卻水進口和冷卻水出口沿同一徑向軸線分別設置在所述燒嘴套管的上部和下部。

進一步的，所述空氣進口和燃氣進口距離所述陰級和陽極的起弧位置最大距離不超過2m。