[发明专利]等离子体喷嘴

说明书

本发明提供了一种等离子体喷嘴，包括：一种等离子体喷嘴，包括：外层圆筒、至少一个第一等离子体激励器和至少一个电源，其中，所述电源，用于为所述第一等离子等体激励器提供激励电压；所述第一等离子体激励器，用于在所述激励电压的作用下，得到等离子体；第一等离子体激励器包括一第一接地电极；以及两个分别位于所述第一接地电极两侧的第一高压电极，且所述第一接地电极设置于外层圆筒的外侧面，所述第一高压电极设置于外层圆筒的内侧面。本发明通过采用多个等离子体激励器，形成了多个等离子体漩涡，从而在使用时强化燃烧器的燃烧、防止火焰熄火。此外，本发明的等离子体激励器还可以产生活性基团、释放热量，也有助于强化燃烧。

技术领域

本发明涉及燃烧装置技术领域，尤其涉及一种等离子体喷嘴。

背景技术

燃气轮机由于单机体积小和输出功率大等特点，广泛应用于电力、航空、石油化工等行业。由于能源危机和环境恶化，急需发展高效清洁燃烧室，要求燃烧室具有点火可靠、燃烧稳定、效率高及低排放等特性。当前我国环境污染问题十分严重，发展燃气轮机清洁燃烧技术十分迫切。燃气轮机厂商已经开发了多种清洁燃烧技术，如贫预混燃烧技术、稀相预混预蒸发技术、贫油直喷技术以及催化燃烧技术等，这些技术虽然可以有效降低污染物的排放，但都面临燃烧不稳定的问题。如美国通用公司开发的一种用于液体燃料燃烧的径向分级燃烧技术，可以有效降低一氧化氮排放。但是，由于主火焰稳定在剪切层的低速边沿，剪切层低速区域附近会产生周期性的涡脱落，在稳定点附近易产生振荡，在非设计工况运行时易发生燃烧不稳定现象。

与燃气轮机燃烧器类似，其它各类工业燃烧器也面临着稳定燃烧与降低污染物排放的矛盾。因此，如何提高燃烧稳定性，降低NO_x生成，减小流动损失、防止发生回火成为本领域亟待研究的课题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种等离子体喷嘴，以解决上述的至少一项技术问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种等离子体喷嘴，包括：外层圆筒、至少一个第一等离子体激励器和至少一个电源，其中，

所述电源，用于为所述第一等离子体激励器提供激励电压；

所述第一等离子体激励器，用于在所述激励电压的作用下，得到等离子体；第一等离子体激励器包括一第一接地电极；以及两个分别位于所述第一接地电极两侧的第一高压电极，且所述第一接地电极设置于外层圆筒的外侧面，所述第一高压电极设置于外层圆筒的内侧面。

在本发明的一些实施例中，所述外层圆筒的内部设置有内层圆筒，所述内层圆筒上设置有至少一个第二等离子体激励器；

第二等离子体激励器包括一个第二接地电极；以及两个分别位于所述第二接地电极两侧的第二高压电极，且所述第二接地电极设置于该内层圆筒的外侧面，所述第二高压电极设置于该内层圆筒的内侧面；或者，

第二等离子体激励器分别包括一第二接地电极和四个第二高压电极，所述第二接地电极嵌入内层圆筒，所述第二高压电极两两对称设置于所述内层圆筒的内侧面和外侧面。

在本发明的一些实施例中，所述外层圆筒与内层圆筒之间设置有中间层圆筒，所述中间层圆筒上设置有第三等离子体激励器；

第三等离子体激励器包括一个第三接地电极；以及两个分别位于所述第三接地电极两侧的第三高压电极，且所述第三接地电极设置于该中间层圆筒的外侧面，所述第三高压电极设置于该中间层圆筒的内侧面；或者，

第三等离子体激励器包括一第三接地电极和四个第三高压电极，所述第三接地电极嵌入中间层圆筒，所述第三高压电极两两对称设置于所述中间层圆筒的内侧面和外侧面。

在本发明的一些实施例中，所述第一等离子体激励器、第二等离子体激励器与第三等离子体激励器交错设置。