[发明专利]交流等离子枪及其点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种由交流电源直接供电用于燃煤锅炉点火的交流等离子枪，以及由该交流等离子枪所构成的无油点火装置，属于电力技术领域。

背景技术

石油是国民经济发展的基础，在我国的能源构成中占有重要的战略地位，随着我国国民经济的飞速发展，对石油的需求急剧增加，使得我国石油消耗中的40％左右依赖于进口，石油安全问题引起国家的高度重视，节约用油成为我国能源政策的重点工作之一。

电力行业是石油消耗大户，其中很大一部分用于火力发电厂机组的启、停及低负荷稳燃，因此应用节油技术进行锅炉机组的启、停及低负荷稳燃，优化我国的能源消费结构，对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。

2000年以后，我国国内已将直流等离子点火技术成功地应用在锅炉上。所谓直流等离子点火技术是将直流电流在一定介质气压的条件下引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体，该等离子体在点火燃烧器中形成T＞4000K的梯度极大的局部高温火核，煤粉颗粒通过该等离子“火核”时，迅速释放出挥发物、再造挥发份，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧，达到点火并加速煤粉燃烧的目的。该技术因实现了无油点火系统而备受关注。

目前，在我国主要采用的是以大电流热电子发射方式的热阴极直流等离子点火技术。但是，这种直流等离子点火技术受其技术限制，存在着诸多问题。该技术在工作时，电流随功率越大而增大。因此，该技术的功率一般只能达到150KW左右。并且，该技术的阴极寿命一般不超过50小时。其电极需要由贵金属制成，造价和运行成本都较高。直流等离子点火技术需配置整流电源系统，造价高，占地多。并且，该技术只能点燃Vdif≥20％的烟煤，适用的煤种有限。

而通过交流电直接供电实现交流等离子点火系统在国内外尚无人应用。鉴于上述现有等离子点火技术中的不足，本发明设计了一种直接由交流电供电的冷电极低电流交流等离子点火技术，可以克服现有直流等离子点火技术的不足。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有技术中的不足，提供一种由交流电源直接供电用于燃煤锅炉点火的交流等离子枪。以及，由该交流等离子枪所构成的无油点火装置。

本发明的发明目的是通过下述技术方案予以实现的：

交流等离子枪，其特征在于：包括第一管状电极、第二管状电极、绝缘环、进气环；

所述第一管状电极的一端封闭；该第一管状电极通过高频引弧装置与电源的相线相连；在该第一管状电极外侧绕有磁控线圈；

所述第二管状电极与电源的零线相连；在该第二管状电极的输出端设有喷嘴；

所述绝缘环连接所述第一管状电极和第二管状电极，使两电极绝缘；

所述进气环设置于所述第一管状电极或第二管状电极或绝缘环上，在该进气环上沿切向方向开设有进气孔。

所述第一管状电极和第二管状电极的管壁为夹层结构，该夹层结构内充水；所述夹层结构与进水口、出水口相连通。

所述高频引弧装置前端连接有限流电抗器；所述进气孔与进气管相连；在该进气管上设有进气调压阀。

交流等离子点火装置，其特征在于：包括三个结构相同的交流等离子枪和混合室；

所述交流等离子枪包括第一管状电极、第二管状电极、绝缘环、进气环；所述第一管状电极的一端封闭；该第一管状电极通过高频引弧装置与电源的相线相连；在该第一管状电极外侧绕有磁控线圈；所述第二管状电极与电源的零线相连；在该第二管状电极的输出端设有喷嘴；所述绝缘环连接所述第一管状电极和第二管状电极，使两电极绝缘；所述进气环设置于所述第一管状电极或第二管状电极或绝缘环上，在该进气环上沿切向方向开设有进气孔。

所述三个交流等离子枪的喷嘴均接于所述混合室。

所述高频引弧装置前端连接有限流电抗器。

在所述磁控线圈串接于所述高频引弧装置和限流电抗器之间；与第一交流等离子枪连接的磁控线圈绕设于第二交流等离子枪上；与第二交流等离子枪连接的磁控线圈绕设于第三交流等离子枪上；与第三交流等离子枪连接的磁控线圈绕设于第一交流等离子枪上。

所述混合室为一端封闭，一端开口的容室结构。

为两端开口的中空结构。

还设置有三的倍数个与所述交流等离子枪结构相同的交流等离子枪。

本发明的有益效果是：

1、交流等离子枪通过旋气拉长电弧，实现小电流大功率的投入，这是等离子枪长寿运行的决定性保证；

2、交流等离子枪通过旋动电弧弧根、拉长电弧、引入水冷系统等结构方法，避免了电极因高温而烧损，保证了等离子枪的使用寿命；