[实用新型]用于液体燃料燃烧用燃烧添加剂的等离子化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉一种等离子化装置，特别是一种用于液体燃料燃烧添加剂等离子化的装置。

背景技术

为了使得液化天然气、汽油、燃料油和柴油等液体燃料能得到充分燃烧，降低燃烧尾气中的烟尘和氮氧化合物，提高燃烧系统关键设备的使用效率，在这些燃料的燃烧过程中往往需要添加燃烧添加剂。目前常用的燃烧添加剂包括各种有机金属化合物（organometallic compound）、无机金属化合物（inorganic metallic compound）、醇类（alcohols）、有机酸（organic acid）、芳香属化合物（aromatic compound)等，它们起到催化燃烧反应，调节油品的辛烷值和氧含量，改善油品的润滑性，阻碍燃烧室及热交换设备的结垢等作用。

液体燃料用添加剂的添加一般采用直接混入燃料的方法，这样的添加方法简单易行，但对添加剂量无法进行调节。对于一些较容易升华挥发的有机金属化合物燃烧添加剂，有可以采用先将它升华汽化，然后将其加入燃料或空气中进入燃烧过程。利用有机金属化合物添加剂易升华以及某些燃料添加剂易挥发的特性将其汽化并加入到燃烧系统中去的方法是一种相对先进的添加方法，它可以使添加剂以更小的颗粒形式直接进入燃烧过程，从而提高添加剂的使用效率。

实用新型内容

本实用新型即是针对现有技术的不足，给出一种可以使液体燃料燃烧添加剂等离子化的装置，起到促进添加剂的使用效率、降低添加剂的使用量，提高燃料的燃烧效率和质量、节约燃料和降低气体污染物排放的作用。

具体来说，本实用新型提供一种液体燃料燃烧添加剂等离子化装置，包括反应容器、高压电源、载气进气装置、加料装置和反应容器出口，高压电源的正电极和负电极分别固定在反应容器内，载气进气装置包括设于反应容器外的气源及通入反应容器内的载气进气口，加料装置包括燃烧添加剂容器以及通入反应容器内的加料口。

进一步的，所述液体燃料燃烧添加剂等离子化装置还包括通入反应容器内的集进气管，所述载气进气口和加料口均开在集进气管内，高压电源的正电极和负电极也均设置在集进气管内。

进一步的，所述的固高压电极为单对电极或两对以上的电极。

进一步的，所述正电极和负电极之间高压放电的形式包括等离子火炬放电、滑弧放电、电晕放电或介质阻挡放电。

进一步的，所述正电极和负电极之间形成3千伏到150千伏的电压，放电所形成的自由电子的能量在0.9-20eV之间，电子密度为10⁶-10¹⁸cm^-3。

进一步的，所述的载气包括空气、水蒸气、氧气、氬气、二氧化碳、烟道气或上述两种以上气体的混合物。

所述的液体燃料燃烧添加剂等离子化装置，其反应容器其材质可以为玻璃、陶瓷、钢材、塑料、或复合材料；其形状可以是圆柱形、球形、方形、长方形、平板形、或不规则的适于添加剂等离子化的形状。

所述的液体燃料燃烧添加剂等离子化装置，其反应容器主要提供等离子反应场所，同时用于固定电极、载气进气装置和加料装置等；加料装置是利用一部分载气来携带添加剂进入电极区或电极区外的等离子反应区得以等离子化；高压电源的正极及负极（当使用直流电源时正极可以由接地极充当），其设置应能保证进入反应容器的载气的全部或绝大部分通过电极之间的空间，即电极区；加料装置可以使得添加剂均匀地进入到反应器的电极区或电极区外的等离子反应区，并能与通过电极区的载气进行充分混合；其中电极区指两个电极之间的空间，电极区外的等离子反应区指，反应容器内，电极区外等离子体存续并与添加剂发生反应的空间；反应容器出口用于将等离子化的添加剂引出反应容器进入燃烧室。

本新型所述的液体燃料燃烧添加剂等离子化装置与现有技术相比，有以下优点：

1、燃烧添加剂在本发明的等离子化装置内经等离子化后可以比较方便灵活准确地加入到初级或二次空气进入燃烧室，也可以通过专门的喷口直接加入燃烧室与燃烧火焰充分接触，无须对原有燃烧系统进行大的改造，所加的量可以准确地进行计量，并通过对载气量、电压及实际加量的控制对添加的催化剂的质和量进行调节以适应不同的燃烧工况，达到添加剂添加的优化；

2、对于某些纯剂的使用无须使用其它溶剂对其预先进行溶解或稀释，可以节约由此带来的成本；

3、燃烧添加剂经过本装置后不仅得到汽化而且部分或全部地提前得到了离子化或激化活化，从而产生有较强活性的粒子，并促使催化反应提前进行，明显提高催化剂的使用效率，降低催化剂使用量。