本实用新型专利技术公开了一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，包括阳极、阴极、第一线圈、引弧装置、富氧气体室，所述阳极与阴极邻接设置，所述阴极的外表面套设有所述富氧气体室，所述第一线圈部分的套设在所述助燃器气体室上，所述述富氧气体室上设有富氧气体进口以提供富氧气体，通过引弧装置产生的等离子体与富氧气体混合后喷出以点火。本实用新型专利技术所述的等离子耦合富氧燃烧点火装置通过富氧气体进口引入高浓度的氧气使等离子体中富含氧离子，从而使燃煤锅炉在低煤粉浓度和低送风温度下即可燃烧，提高了煤粉的燃尽率和火焰温度，具有高燃烧温度和高燃烧效率的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种等离子耦合富氧燃烧点火装置
本技术涉及点火设备，特别涉及一种等离子耦合富氧燃烧点火装置。
技术介绍
等离子点火是一种新型的锅炉启停与稳燃技术，可实现煤粉锅炉无油点火和低负荷稳燃，节省燃油资源，并大大节省运行费用，具有巨大的经济效益和社会效益。对于配有电除尘器的机组，由于不用燃油点火，因此点火期间就可投运电除尘器，有良好的环保效益。等离子点火装置的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。电弧的电源由200kW的直流电源柜供给，在阴极和阳极间产生电弧。其功率在50～150kW间连续可调，中心温度可达6000℃。一次风粉送入等离子点火装置经浓淡分离后，使浓煤粉进入电弧核心，在约1/10s内迅速着火，并稳定燃烧；经浓淡分离后的淡煤粉在补入足够二次风的氧量支持下，借助于已燃烧的煤粉火焰接力燃烧，燃烧器向炉内喷出煤粉炬。在合理的风粉配比情况下，能良好地控制锅炉升温升压速度，在达到一定的炉膛温度下，投入其它燃烧器，安全可靠地启动锅炉。同时在锅炉低负荷情况下，可随时投入运行，起到良好的稳燃作用。但由于燃烧的需要，点火时需要具有一定温度的空气，因此需要配备暖风器等加热系统。而且，着火阶段的煤粉燃尽率较低，等离子发生器点火持续的时间相对较长。而且等离子点火依靠大功率电弧点燃煤粉，电弧的产生需要消耗大量电源，如果能够借助氧气及其他助燃气体的参与，相信可以大大降低煤粉锅炉等离子点火装置的耗电量和暖风器加热耗能。
技术实现思路
本技术创新性地提出利用氧气为介质，代替原先等离子点火装置中的空气，这样就可以实现在富氧条件下的低电耗的等离子点火装置的低温送风点火工艺。为解决上述技术问题，本技术公开了一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，包括阳极、阴极、第一线圈、引弧装置、富氧气体室，所述阳极与阴极邻接设置，所述阴极的外表面套设有所述富氧气体室，所述第一线圈部分的套设在所述助燃器气体室上，所述述富氧气体室上设有富氧气体进口以提供富氧气体，通过引弧装置产生的等离子体与富氧气体混合后喷出以点火。进一步的，所述富氧气体的氧气含量为80％～99.9％。再进一步的，所述阳极内设有异形的放电腔，所述放电腔的入口端与所述富氧气体室相连通。进一步的，所述放电腔由第一收缩部、第一外扩部、第二收缩部、第二外扩部依次连接组成，所述第一收缩部的进口端与富氧气体室相连。进一步的，所述装置还包括第二线圈，所述第二线圈套设在第二外扩部的外周。更进一步的，所述阴极在靠近阳极的一端设有喷嘴，所述喷嘴与引弧装置相连以产生电弧。进一步的，所述阳极或阴极通过通入循环的冷却介质以降温。进一步的，所述冷却介质包括冷却水或冷却风中的任意一种。更进一步的，所述阴极上设有冷却进气口、冷却排气口，分别位于阴极的侧面及下端部；所述阳极上设有冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、冷却水出口分别位于阳极的上下两侧。进一步的，所述富氧气体室上还设有燃气进口，所述燃气为天然气、沼气、生物质气、煤气、氢气、氨气中的任意一种。本技术的有益效果：(1)本技术通过富氧气体进口引入高浓度的氧气使等离子体中富含氧离子，从而使燃煤锅炉在低煤粉浓度和低送风温度下即可燃烧，提高了煤粉的燃尽率和火焰温度。(2)本技术将等离子技术与富氧燃烧结合，可以在等离子点火节油优点基础上，达到富氧燃烧低氮排放、高燃烧温度和高燃烧效率的优点。(3)本技术对二次风温度没有要求，可以降低暖风器加热耗能量，节省能耗。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中实施例1所述一种等离子耦合富氧燃烧点火装置的示意图；图2为实施例2所述一种等离子耦合富氧燃烧点火装置的结构示意图；图3为本技术中所述阳极的的结构示意图；附图标记说明阳极-1、阴极-2、第一线圈-3、引弧装置-4、富氧气体进口-5、燃气进口-6、放电腔-7、第一收缩部-71、第一外扩部-72、第二收缩部-73、第二外扩部-74、富氧气体室-8、等离子体-9、电弧-10、第二线圈-11、冷却进气口-12、冷却排气口-13、冷却水进口-14、冷却水出口-15、喷嘴-16。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。实施例1如图1所示，一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，包括阳极1、阴极2、第一线圈3、引弧装置4及富氧气体室8，所述阳极1与阴极2均呈管状且邻接设置。作为优选，所述阳极1与阴极2为同轴设置，在工作中不作相对运动，直流电源的正负极分别与阳极1与阴极2相连。所述阴极2的外表面设有所述富氧气体室8，所述第一线圈3部分的套设在所述富氧气体室8上，利用磁场的力量将产生的电弧10推送入阳极内1，所述述富氧气体室8上设有富氧气体进口5以提供富氧气体，通过引弧装置4产生的等离子体9与富氧气体混合后喷出以点火。所述富氧气体可采用采用外购氧气或自设制氧装置制备，所述制氧装置为小型变压吸附制氧装置或大型深冷空分制氧装置中的任意一种。作为本技术的一个示例，所述富氧气体的氧气含量为80％～99.9％。作为优选，所述富氧气体的氧气含量为94-99％。所述阳极1是由金属材料制成的空心筒体。作为优选，所述阳极1的材质为铜合金。所述阳极1内设有异形的放电腔7，所述放电腔7的进口端与所述富氧气体室8相连通。所述放电腔7的形状为先收敛后扩散再收敛再扩散的类似于拉法尔喷管式的结构。如图3所示，所述放电腔7由第一收缩部71、第一外扩部72、第二收缩部73、第二外扩部74依次连接组成，所述第一收缩部71的进口端与富氧气体室8的出口端相连。所述放电腔7的内部管壁呈凸凹不平状，有利于对流经放电腔7的介质气体进行电离，介质气体流经放电腔7时被电离然后喷出形成等离子火焰。作为本技术的一个示例，所述阳极1外还包覆有壳体，壳体的前端设置有开孔以适配放电腔7。作为优选，所述放电腔7的出口端与壳体之间设置有阳极密封块，防止等离子火焰喷入壳体的缝隙内。作为本技术的一个优选示例，所述装置还包括第二线圈11，所述第二线圈11套设在第二外扩部74的外周。与第一线圈3的原理相同，所述第二线圈11通过磁场的作用，将形成的等离子火焰从放电腔7内进一步推出以构成强劲的火焰。所述阴极2上设有喷嘴16，所述喷嘴16与引弧装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，其特征在于，包括阳极(1)、阴极(2)、第一线圈(3)、引弧装置(4)、富氧气体室(8)，所述阳极(1)与阴极(2)均呈管状且邻接设置，所述阳极(1)与阴极(2)为同轴设置，所述阴极(2)的外表面套设有所述富氧气体室(8)，所述第一线圈(3)部分的套设在所述富氧气体室(8)上，所述富氧气体室(8)上设有富氧气体进口(5)以提供富氧气体，通过引弧装置(4)产生的等离子体(9)与富氧气体混合后喷出以点火。/n
【技术特征摘要】
1.一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，其特征在于，包括阳极(1)、阴极(2)、第一线圈(3)、引弧装置(4)、富氧气体室(8)，所述阳极(1)与阴极(2)均呈管状且邻接设置，所述阳极(1)与阴极(2)为同轴设置，所述阴极(2)的外表面套设有所述富氧气体室(8)，所述第一线圈(3)部分的套设在所述富氧气体室(8)上，所述富氧气体室(8)上设有富氧气体进口(5)以提供富氧气体，通过引弧装置(4)产生的等离子体(9)与富氧气体混合后喷出以点火。
2.根据权利要求1所述的一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，其特征在于，所述富氧气体的氧气含量为80％～99.9％。
3.根据权利要求1所述的一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，其特征在于，所述阳极(1)内设有异形的放电腔(7)，所述放电腔(7)的入口端与所述富氧气体室(8)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种等离子耦合富氧燃烧点火装置，其特征在于，所述放电腔(7)由第一收缩部(71)、第一外扩部(72)、第二收缩部(73)、第二外扩部(74)依次连接组成，所述第一收缩部(71)的进口端与富氧气体室(8)相连。
5.根据权利要求1所述的一种等离子耦合富氧燃烧点火装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，谭智，陈辉，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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