一种高效率低污染等离子燃气灶制造技术

一种高效低污染等离子燃气灶，其在原理在于先采用介质阻挡放电等离子对燃气进行分解和活化，生成高能量的自由基，然后采用等离子火焰进行强化燃烧，让燃气在等离子火焰内充分的燃烧，由于等离子火焰具有很高的温度，并且不需要消耗氧气，活化后的燃气可以在等离子火焰内部充分的分解，几乎完全分解为二氧化碳和水，释放出热量，达到节约燃料、减少污染排放目的。

A High Efficiency and Low Pollution Plasma Gas Cooker

The principle of a high efficiency and low pollution plasma gas stove is that the gas is decomposed and activated by dielectric barrier discharge plasma to generate high energy free radicals, and then the plasma flame is used to intensify the combustion so that the gas can be fully burned in the plasma flame. Because the plasma flame has a high temperature and does not need to consume oxygen, the activated gas can be burned. It can be fully decomposed into carbon dioxide and water in the plasma flame, releasing heat to save fuel and reduce pollution emissions.

【技术实现步骤摘要】
一种高效率低污染等离子燃气灶
本专利技术涉及能源、电力、燃气领域，是一种高效率、低污染排放的新型燃气灶。
技术介绍
天然气是存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称，比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。天然气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡。天然气的主要成分为甲烷，其中甲烷燃烧主要反应路径为CH4→CH3→CH2O→CO→CO2，但是由于甲烷的正四面体具有非常高的稳定性，导致甲烷裂解温度较高，甲烷如果裂解为炭黑的最低温度为927.8k,在工业上一般控制在1000摄氏度以上，如果裂解为乙炔为最低1709.4k，裂解为乙烯的最低温度1866.0k。甲烷在自然燃烧情况下，由于外焰温度较低无法充分燃烧，导致家用燃气灶的燃烧效率在60%左右，几乎浪费了40%的燃气，同时未完全燃烧的燃气排放到大气中，还会造成巨大污染。2017年全年，我国天然气消费总量2373亿方，同比增长15.3%；全年我国天然气生产量1487亿方，同比增长8.54%；全年天然气进口量920亿方，同比增长27.6%，但由于燃烧效率问题，其中约40%的燃气(940亿立方)未燃烧，相当于直接排放到大气中，造成每年浪费掉大概2500亿人民币，也给空气造成了很大的污染。按照最新国家标准对于三级能效的规定，要达到三级、二级和一级能效，台式燃气灶的热效率要分别达到58%、62%和66%;嵌入式燃气灶则要分别达到55%、59%和63%。由于现有燃气灶燃烧原理的原因，要提高燃烧效率已经非常困难，为了提升燃气灶的效率，节约燃气成本，同时减少有害污染物排放，本专利技术研发了等离子洁净燃烧技术，并应用于燃气灶中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效率、低污染的等离子洁净燃烧技术，让燃气可以充分的燃烧，并减少有害的污染物的排放，采用这种技术制造的燃气灶可以把燃气燃尽率提升到95%以上，有害气体排放减少90%以上。一种高效低污染等离子燃气灶，其在原理在于先采用介质阻挡放电等离子对燃气进行分解和活化，生成高能量的自由基，然后采用等离子火焰进行强化燃烧，让燃气在等离子火焰内充分的燃烧，由于等离子火焰具有很高的温度，并且不需要消耗氧气，活化后的燃气可以在等离子火焰内部充分的分解，几乎完全分解为二氧化碳和水，释放出热量，达到节约燃料、减少污染排放目的。本专利技术是采用以下技术方案来实现。根据上述等离子燃烧技术原理，一种高效率低污染等离子燃气灶由等离子燃烧器、鼓风机、燃气调节模块、等离子电源和燃烧控制器五大部分组成。其中燃烧控制器根据燃烧功率要求（火焰大小）调节燃气供给量和鼓风机空气量，保持最优的空燃比，并调节等离子电源功率，让燃气在等离子燃烧器中充分的燃烧。其中等离子燃烧器由介质阻挡放电单元（活化器）、等离子电弧发生单元、分火帽、进风口、燃气管、隔离板、以及安装壳体等构成。燃气通过燃气管进入到介质阻挡放电单元（活化器）中，在其中分解和活化，然后从安装在活化器上的分火帽出来，被等离子弧发生单元点燃，并在等离子弧环绕的空间（燃烧室）内进行燃烧，空气从隔离板上的进风空进入燃烧室，为燃烧提供氧气，并冷却等离子发生单元。优选地，所述等离子燃烧器的外壳是由耐高温、绝缘材料制作。优选地，所述等离子电弧发生单元的尖端为圆锥形，并有高导电的耐高温金属制造。优选地，所述介质阻挡放电单元（活化器）为圆柱形或圆环形，由内电极、隔离套和外电极组成，且高度高于等离子电弧发生单元。优选地，所述介质阻挡放电单元和等离子电弧发生单元采用并联供电方式。优选地，所述隔离板是由玻璃纤维板、云母片和陶瓷材料复合而成。优选地，所述分火帽顶端开有螺旋形或交错分布的缝隙型出气孔。附图说明图1是本专利技术的等离子燃烧器系统原理图。图2是本专利技术的等离子燃烧器灶头结构主视图。图3是本专利技术的等离子燃烧器灶头结构俯视图。具体实施方式根据本专利技术的原理，一种高效率低污染等离子燃气灶实例如下:实例1如图1所示，一种高效率低污染等离子燃气灶，由等离子燃烧器A、鼓风机B、燃气调节装置C、等离子电源D和燃烧控制器E五大部分组成。其中等离子燃烧器A是燃气充分燃烧的地方，即燃气灶的灶头部分，鼓风机B为等离子燃烧器A提供空气，燃气调节装置C为等等离子燃烧器A提供合适流量的燃气，等离子电源D为等离子燃烧器A提供高频高压电源，用于产生放电，燃烧控制器E根据火焰大小控制鼓风机B转速和燃气调节装置的流量，保证进入等离子燃烧器A具有合适的空燃比，有利于充分的燃烧。如图2所示，等离子燃烧器A（灶头）由12个主要原件组成，分别是电弧针1、分火帽2、绝缘套3、内电极4、放电管5、活化腔6、绝缘塞7、防护帽8、电线9、燃气管10、隔离板11、外罩12，其中隔离板11上开有多个进风孔。如图2所示，在圆柱或圆台性的外罩12内部安装有隔离板11，在隔离板11上安装有电弧针1、放电管5、内电极4和绝缘套3，电弧针1下端固定在隔离板11上，并有导线引出接到等离子电源D输出端；放电管5通过绝缘胶粘在隔离板11上，内电极4装在绝缘套3中，并安装在放电管5的内部，下部采用绝缘胶固定在隔离板11上，下端有导线接到等离子电源D输出端并与其它导体隔离。在隔离板11上开有进气孔，内有金属燃气管道直接连接到放电管5的内壁，并安全接地。当燃气灶工作时，燃气进入活化腔6内，在内电极4和放电管5的高频放电作用下，会发生等离子活化效应，把燃气分解成活跃的自由基。活化后的燃气，从分火帽2的出气孔流出，遇到电弧针1与分火帽2之间产生的高温等离子电弧的作用下，发生充分的燃烧，放出热量，达到充分燃烧的目的。以上描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术原理的一种应用情况，在不脱离本专利技术原理的前提下，仅仅改变元器件结构、数量、外形、材质、安装方式、尺寸，移动方式等参数，这些变化和改进都属于本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效低污染等离子燃气灶，其在原理在于先采用介质阻挡放电等离子对燃气进行分解和活化，生成高能量的自由基，然后采用等离子火焰进行强化燃烧，让燃气在等离子火焰内充分的燃烧，由于等离子火焰具有很高的温度，并且不需要消耗氧气，活化后的燃气可以在等离子火焰内部充分的分解，几乎完全分解为二氧化碳和水，释放出热量，达到节约燃料、减少污染排放目的。

【技术特征摘要】
1.一种高效低污染等离子燃气灶，其在原理在于先采用介质阻挡放电等离子对燃气进行分解和活化，生成高能量的自由基，然后采用等离子火焰进行强化燃烧，让燃气在等离子火焰内充分的燃烧，由于等离子火焰具有很高的温度，并且不需要消耗氧气，活化后的燃气可以在等离子火焰内部充分的分解，几乎完全分解为二氧化碳和水，释放出热量，达到节约燃料、减少污染排放目的。2.根据权利要求1所述技术原理，一种高效率低污染等离子燃气灶其特征在于，由等离子燃烧器、鼓风机、燃气调节模块、等离子电源和燃烧控制器五大部分组成；其中燃烧控制器根据燃烧功率要求（火焰大小）调节燃气供给量和鼓风机空气量，保持最优的空燃比，并调节等离子电源功率，让燃气在等离子燃烧器中充分的燃烧；燃气通过燃气管进入到介质阻挡放电单元（活化器）中，在其中分解和活化，然后从安装在活化器上的分火帽出来，被等离子弧发生单元点燃，并在等离子弧环绕的空间（燃烧室）内进行燃烧，空气从隔离板上的进风空进入燃烧室，为燃烧提供氧气，并冷却等离子发生单元。3.根据权利要求1，2所述，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：银河之星成都新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51