一种双阴极等离子体雾化燃烧器制造技术

本发明专利技术具体涉及一种双阴极等离子体雾化燃烧器，包括：燃烧器壳体、第一阴极、第二阴极、阳极和雾化组件，通过机械雾化的方式对液体燃料进行雾化，使雾化后的燃料和空气的部分电离的等离子体通入后，与未电离的部分燃料与空气进入到阴极喷口之后在等离子体的高温作用下进行燃烧，可以从燃料化学热和等离子体两方面得到所需温度，同时减小等离子体电能的消耗，取消点火装置，火焰温度更高、可燃用品质较低的燃料。

A double cathode plasma atomizing burner

The invention relates to a dual cathode plasma atomization burner includes a burner housing, the first second cathode, anode and cathode atomization atomization of liquid fuel components, through mechanical atomization, the partial ionization after atomization of fuel and air in the plasma into, and not part of the fuel and air ionization into the cathode nozzle after combustion in the high temperature of the plasma, can get the required temperature from two aspects of fuel chemistry and thermal plasma, plasma and reduce the consumption of electric energy, cancel the ignition, the flame temperature is higher, can use lower quality fuel.

【技术实现步骤摘要】
一种双阴极等离子体雾化燃烧器
本专利技术属于石化、冶金以及电力行业等离子燃烧器
，具体涉及一种双阴极等离子体雾化燃烧器。
技术介绍
等离子体是指气体被电离产生的含有大量电子，离子，激发态分子，原子以及自由基团的高活性物质，又被称作物质的“第四态”，低温等离子体温度范围在几千到几万度，也就热等离子体，热等离子体应用于工业上，可以做煤粉锅炉点火枪，垃圾，固体废弃物的气化等，燃气轮机的点火以及稳燃，化工方面的氢气制备，当前也有大量研究使用热等离子体制备石墨烯等材料。目前等离子燃烧器作为热源的供应者主要应用于电站粉煤锅炉点火，固废垃圾熔融处理，飞灰处理等方面，已有的等离子燃烧器多使用单一气源作为等离子体产生的介质气源，介质气源主要为压缩空气，氩气，氢气等简单气体，使用过程中通过高压击穿或接触拉弧的方式产生电弧，用于电离介质气体。现有的等离子燃烧器主要的供热通过电能电离介质气体从而产生热等离子体，通过热等离子体进行供热，对作为二次能源的电能消耗巨大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种双阴极等离子体雾化燃烧器，通过机械雾化的方式对液体燃料进行雾化，使雾化后的燃料和空气的部分电离的等离子体通入后，与未电离的部分燃料与空气进入到阴极喷口之后在等离子体的高温作用下进行燃烧，可以从燃料化学热和等离子体两方面得到所需温度，同时减小等离子体电能的消耗，取消点火装置，火焰温度更高、可燃用品质较低的燃料。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：一种双阴极等离子体雾化燃烧器，包括：燃烧器壳体、第一阴极、第二阴极、阳极和雾化组件，其中，所述第一阴极贯穿设置于所述燃烧器壳体内，并与所述燃烧器壳体间形成冷却腔；所述第一阴极为中空结构，且设置有将所述中空结构与所述冷却腔连通的通水孔；所述燃烧器壳体的外部贴合设置有所述阳极，所述阳极的一端与所述燃烧器的环形板连接，所述阳极另一端的缩口与所述第一阴极的放电段配合设置；所述第二阴极的一端与所述燃烧器壳体的环形板连接，所述阳极位于所述第二阴极的内部，所述阳极的外部设置有绝缘层；在水平方向，所述第二阴极与所述绝缘层间形成空气通路，所述阳极、绝缘层上对应设置有通孔，使得所述空气通路内的空气经所述通孔到达所述第一阴极的放电段与所述阳极缩口处形成的间隙中；在竖直方向，所述阳极与所述第二阴极间形成燃料通路，所述第二阴极上设置有燃料孔，所述燃料孔内设置有雾化喷头，将燃料送至所述燃料通路中，且所述燃料通路中的所述阳极与所述第二阴极间对应设置有放电凸起；所述雾化组件包括依次连接的液体入口、弹簧、分配盘和雾化喷口。进一步的，所述液体入口端的压力为1~2Mpa，所述雾化组件将液态燃料破碎为60~120μm。进一步的，所述第一阴极包括：阴极直段和放电段，其中，所述阴极直段的一端为冷却水进口，且设置有阴极接头；所述阴极直段的另一端均匀设置有多个通水孔；所述燃烧器壳体上设置有冷却水出口，使得所述冷却腔内的冷却水循环流动；所述第二阴极设置有空气进口和燃料进口，其中，所述空气进口与所述空气通路连接；所述燃料进口经所述燃料孔与所述燃料通路连通。进一步的，还包括：多个密封件，一个所述密封件设置于所述第一阴极与所述燃烧器壳体的接触处；一个所述密封件设置于所述第二阴极与所述阳极外部的绝缘层的接触处；位于所述燃烧器壳体内的所述第一阴极的外部设置有绝缘层；所述绝缘层的材料由聚四氟制成。进一步的，还包括连接件，所述连接件分别与所述环形板、第二阴极连接，对所述第二阴极进行固定。进一步的，所述阳极为圆筒结构，所述放电段的放电尖头与所述缩口形成的间隙为3~5mm；所述第二阴极为圆筒结构，所述阴极上设置有喷口；两个所述放电凸起间形成的间隙为3~5mm。进一步的，所述第一阴极和第二阴极分别与阴极导线连接，所述阳极与阳极导线连接，通过改变空气和燃料的比例、第一阴极、第二阴极和阳极的电压调节等离子体火焰的功率。进一步的，所述第一阴极、第二阴极和阳极均由紫铜材料制成。进一步的，还包括：堵板，所述堵板可拆卸的设置在所述燃烧器壳体的一侧，所述堵板与所述燃烧器壳体、所述第一阴极间形成所述冷却腔。进一步的，所述空气通路内的介质为空气或压缩空气；所述燃料通路内的介质为液体燃料，包括：柴油和重油。本专利技术的有益效果在于：（1）取消传统离子杆电火花点火和传统的燃气长明灯点火，通过空气通路的等离子体作为点火和稳燃的工具，使得点火更加方便，稳定；（2）采用双阴极结构，使用双介质作为产生等离子体的介质，通过调节空气和燃料的配比、燃料进口压力的大小以及拉弧电压的强弱调节等离子体火焰功率，进一步调节火焰温度，使火焰温度调节范围增加，适应的工况更加宽泛；（3）将液态燃料通过机械雾化方式，采用电弧激励的方式产生等离子体和小尺寸液滴的混合态，能够在火焰温度较高的情况下用部分化学能替代电能的消耗，降低电能消耗30%~40%；（4）将液体燃料和空气采用双阴极共用同一个阳极的方式进行等离子化，燃烧器结构设计的更加紧凑。附图说明图1为本专利技术双阴极等离子体雾化燃烧器整体结构图。图2为本专利技术的雾化组件结构示意图。图3为本专利技术的雾化组件安装示意图。其中，1、阴极接头2、冷却水出口3、第一阴极4、空气入口5、绝缘层6、燃烧器壳体7、阳极8、绝缘层9、第二阴极10、燃料进口11、燃料孔12、密封件13、通孔14、通水孔15、连接件16、堵板17、雾化组件1701、雾化喷口1702、雾化喷头外壳1703、雾化密封件1704、分配盘1705、弹簧。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了，图1为本专利技术双阴极等离子体雾化燃烧器整体结构图，如图1所示，包括：燃烧器壳体、第一阴极、第二阴极、阳极和雾化组件，其中，所述第一阴极贯穿设置于所述燃烧器壳体内，并与所述燃烧器壳体间形成冷却腔；所述第一阴极为中空结构，且设置有将所述中空结构与所述冷却腔连通的通水孔；所述燃烧器壳体的外部贴合设置有所述阳极，所述阳极的一端与所述燃烧器的环形板连接，所述阳极另一端的缩口与所述第一阴极的放电段配合设置；所述第二阴极的一端与所述燃烧器壳体的环形板连接，所述阳极位于所述第二阴极的内部，所述阳极的外部设置有绝缘层；在水平方向，所述第二阴极与所述绝缘层间形成空气通路，所述阳极、绝缘层上对应设置有通孔，使得所述空气通路内的空气经所述通孔到达所述第一阴极的放电段与所述阳极缩口处形成的间隙中；在竖直方向，所述阳极与所述第二阴极间形成燃料通路，所述第二阴极上设置有燃料孔，所述燃料孔内设置有雾化喷头，将燃料送至所述燃料通路中，且所述燃料通路中的所述阳极与所述第二阴极间对应设置有放电凸起；所述雾化组件包括依次连接的液体入口、弹簧、分配盘和雾化喷口。阴极导线分别与第二阴极和第一阴极相连接，阳极导线与阳极相连接，介质气体分别通过空气进口和燃料进口进入到空气通路与燃料通路内，然后接通电源，此时在空气管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双阴极等离子体雾化燃烧器，其特征在于，包括：燃烧器壳体、第一阴极、第二阴极、阳极和雾化组件，其中，所述第一阴极贯穿设置于所述燃烧器壳体内，并与所述燃烧器壳体间形成冷却腔；所述第一阴极为中空结构，且设置有将所述中空结构与所述冷却腔连通的通水孔；所述燃烧器壳体的外部贴合设置有所述阳极，所述阳极的一端与所述燃烧器的环形板连接，所述阳极另一端的缩口与所述第一阴极的放电段配合设置；所述第二阴极的一端与所述燃烧器壳体的环形板连接，所述阳极位于所述第二阴极的内部，所述阳极的外部设置有绝缘层；在水平方向，所述第二阴极与所述绝缘层间形成空气通路，所述阳极、绝缘层上对应设置有通孔，使得所述空气通路内的空气经所述通孔到达所述第一阴极的放电段与所述阳极缩口处形成的间隙中；在竖直方向，所述阳极与所述第二阴极间形成燃料通路，所述第二阴极上设置有燃料孔，所述燃料孔内设置有雾化喷头，将燃料送至所述燃料通路中，且所述燃料通路中的所述阳极与所述第二阴极间对应设置有放电凸起；所述雾化组件包括依次连接的液体入口、弹簧、分配盘和雾化喷口，将液体燃料机械雾化。

【技术特征摘要】
1.一种双阴极等离子体雾化燃烧器，其特征在于，包括：燃烧器壳体、第一阴极、第二阴极、阳极和雾化组件，其中，所述第一阴极贯穿设置于所述燃烧器壳体内，并与所述燃烧器壳体间形成冷却腔；所述第一阴极为中空结构，且设置有将所述中空结构与所述冷却腔连通的通水孔；所述燃烧器壳体的外部贴合设置有所述阳极，所述阳极的一端与所述燃烧器的环形板连接，所述阳极另一端的缩口与所述第一阴极的放电段配合设置；所述第二阴极的一端与所述燃烧器壳体的环形板连接，所述阳极位于所述第二阴极的内部，所述阳极的外部设置有绝缘层；在水平方向，所述第二阴极与所述绝缘层间形成空气通路，所述阳极、绝缘层上对应设置有通孔，使得所述空气通路内的空气经所述通孔到达所述第一阴极的放电段与所述阳极缩口处形成的间隙中；在竖直方向，所述阳极与所述第二阴极间形成燃料通路，所述第二阴极上设置有燃料孔，所述燃料孔内设置有雾化喷头，将燃料送至所述燃料通路中，且所述燃料通路中的所述阳极与所述第二阴极间对应设置有放电凸起；所述雾化组件包括依次连接的液体入口、弹簧、分配盘和雾化喷口，将液体燃料机械雾化。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述液体入口端的压力为1~2Mpa，所述雾化组件将液态燃料破碎为60~120μm。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一阴极包括：阴极直段和放电段，其中，所述阴极直段的一端为冷却水进口，且设置有阴极接头；所述阴极直段的另一端均匀设置有多个通水孔；所述燃烧器壳体上设置有冷却水出口，使得所述冷却腔内的冷却水...

【专利技术属性】
技术研发人员：石为华，钟贵全，王志军，陈珊，杨玉地，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11