[发明专利]一种双介质气源等离子体燃烧器

权利要求书

1.一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，包括两个阴极通道管、空气管、燃气管、烧嘴套管、阴极和阳极，其中，

所述空气管和燃气管的内腔中分别设有一个所述阴极通道管，所述阴极通道管沿水平方向延伸，并分别与所述空气管和燃气管平行；

每个所述阴极通道管的一端分别安装有一个所述阴极；

在所述空气管和所述燃气管位于阴极侧的一端分别安装有一个所述阳极，所述阳极与所述阴极对应设置，电源接通时，在空气管路中的阴极与阳极相交的狭窄通道处以及燃气管路中的阴极与阳极相交的狭窄通道处分别形成电弧；

所述烧嘴套管环绕设置在所述空气管和所述燃气管的外壁上，使所述空气管和所述燃气管的部分管路在所述烧嘴套管的内腔中沿水平方向延伸。

2.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，还包括绝缘套管和绝缘层，所述阴极与每个阴极通道管通过绝缘套管连接；所述阳极与所述空气管和所述燃气管均通过绝缘套管连接；所述阳极外壁面安装有绝缘层，用于隔绝煤气通道以防煤气发生爆燃。

3.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，还包括阴极导线和阳极导线，所述阳极导线通过中空的所述烧嘴套管分别与每个所述阳极固定安装；所述阴极导线通过中空的所述两个阴极通道管与每个所述阴极固定安装。

4.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，所述狭窄通道中，阴极与阳极间的间隙为3-5mm。

5.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，所述阳极包括锥形的阳极喷口，所述阳极喷口距离所述烧嘴套管一端距离为50-100mm；所述烧嘴套管的另一端设有冷却水进口和冷却水出口；所述空气管上设有空气进口，所述燃气管上设有燃气进口。

6.如权利要求5所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，所述冷却水进口和冷却水出口位于所述烧嘴套管的同一位置处上下布置，所述冷却水进口和冷却水出口距离所述烧嘴套管上的安装法兰80-100mm；所述冷却水进口和冷却水出口的直径为20-40mm；所述烧嘴套管直径为100-200mm；所述空气进口距离所述空气管上的安装法兰40-60mm；所述空气进口的通径为20-30mm；所述燃气进口距离所述燃气管上的安装法兰40-60mm；所述燃气进口的通径为20-30mm。

7.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，能够通过调节阴阳极直流电电压和空气管与燃气管内的介质气体流量，来调节等离子体火焰功率，进而调节火焰温度。

8.如权利要求1所述的一种双介质等离子体燃烧器，其特征在于，所述空气管以空气或压缩空气作为介质气体，所述燃气管以天然气或烷烃类气体作为介质气体；所述阴极、阳极和连接导线均用紫铜材料。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的双介质等离子体燃烧器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通入介质气体：第一介质气体通过空气进口进入到阴极通道管与空气管形成的空气通道内，同时，第二介质气体通过燃气进口进入到阴极通道管与燃气管形成的燃气通道内；

（2）介质气体燃烧：接通电源，所述空气通道中的阴极与阳极相交的狭窄通道处形成电弧，同时，所述燃气通道中的阴极与阳极相交的狭窄通道处也形成电弧，此时，两种介质气体分别通过电弧被电离成为导电气体，形成等离子体火焰，使得第一介质气体与第二介质气体充分混合后瞬间被点燃。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述第一介质气体为空气或压缩空气；所述第二介质气体为天然气或烷烃类气体；步骤（2）中，等离子体火焰稳定之后，通过调节空气和燃气的配比以及拉弧电压的强弱，调整使一部分燃气和空气发生电离，而另一部分燃气与空气充分混合后瞬间被点燃，形成稳定的火焰。