一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，涉及流体燃料复合燃烧技术领域。包括燃烧炬、高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体，通过高压喷嘴喷射燃料，在多相等离子体发生电极组合体区域高压交变非均匀高频电弧作用下，电离引燃；气相/液相燃料悬浮通过燃料进料管从燃烧炬进入电弧区域，裂解电离引燃，在燃烧炬外围的二次风的作用下，充分燃烧化学能与电弧电场区域产生的核能复合在一起，同时释放，增加核能释放量，减少化石燃料用量，进而达到节能减排的效果。进而达到节能减排的效果。进而达到节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器


[0001]本技术涉及双流体燃料复合燃烧
，具体而言，涉及一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器。

技术介绍

[0002]关于工业大型燃烧器(火炬)主要应用在工业加热炉窑、冶金熔炼设备、各种锅炉、大型点火特种行业等方面。单支功率一般超过1000KW(1MW)以上，有时甚至超过10MW以上。对于这类燃烧设备一般都是使用单一燃料，或燃油或燃气。但燃烧温度火焰温度不足，燃料不能完全燃烧，主燃烧火焰温度一般都低于1900℃，为了提高火焰燃烧温度，就必须利用富氧气体代替空气，但也很难超过2200℃。
[0003]为了提高燃油燃气火焰温度，人们逐渐考虑到了利用等离子体助燃技术，比如在飞机发动机燃油方面，出现了等离子体弧辅助燃油激励技术。
[0004]随着“化石燃料等离子体核能化学能复合燃烧著作
”‑‑‑‑‑
《可控温核聚变光核反应复合燃烧理论与实践》ISBN 978
‑7‑
5646
‑
5429
‑
0的出版发行，逐渐涌现出一些单一燃料等离子体复合燃烧器，比如，技术专利202111355023.0的“一种氧焰复合等离子体炬”单一燃料等离子体复合燃烧器陆续已经面世并投入使用节省化石燃料10％
‑
50％。然而双流体燃料，比如水煤浆
‑
煤粉、重油
‑
煤粉、油/气
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生物质粉末等耦合燃烧的较大型燃烧器还未出现，不能更大效率的节省化石燃料的使用。
[0005]针对现有技术的不足，提供一种能解决上述
技术介绍
中提出的问题的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器是很有必要的。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，化学能与电弧电场区域产生的核能充分复合燃烧，同时释放，能够提高核能的释放量，大大减少化石燃料的使用量。
[0007]本技术的实施例提供一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，包括燃烧炬、高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体，所述高压喷嘴连接于所述燃烧炬的底端中心，所述多相等离子体发生电极组合体穿设于所述燃烧炬的底部，并分布于所述高压喷嘴的周侧；
[0008]所述燃烧炬包括燃料输送双层壳体和二次风壳体，所述二次风壳体错位连接于所述燃料输送双层壳体的外侧壁；所述燃料输送双层壳体包括内层的燃烧室以及所述燃烧室与外层之间形成的燃料悬浮雾化室，所述高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体设于所述燃烧室内，所述燃料输送双层壳体的外侧壁下部连接有燃料进料管和一次风管，所述一次风管设于所述燃料进料管上，所述燃料进料管和一次风管与所述燃料悬浮雾化室连通；
[0009]所述二次风壳体与所述燃料输送双层壳体的外侧壁之间形成二次空气腔室，所述二次风壳体的外侧壁下部连接有二次风管，所述二次风管与所述二次空气腔室连通。
[0010]在本技术的一些实施例中，所述燃料输送双层壳体的底部设有连接板，所述燃料悬浮雾化室位于所述连接板的上方，所述连接板的外侧壁与所述燃料输送双层壳体的外壳之间形成吹扫电极风箱，所述连接板上还开设有若干均布的吹扫气孔。
[0011]在本技术的一些实施例中，所述燃料输送双层壳体的外侧壁下部连接有电极组合体吹扫风管，所述电极组合体吹扫风管与所述吹扫电极风箱连通，所述吹扫电极风箱通过所述吹扫气孔与所述燃烧室连通。
[0012]在本技术的一些实施例中，所述悬浮雾化室的内壁前端短于所述悬浮雾化室的外壁前端，所述悬浮雾化室的内壁前端沿其周侧设有若干个燃料分流孔，所述悬浮雾化室的外壁前端设有缩口锥形环。
[0013]在本技术的一些实施例中，所述二次风壳体的内壁前端设有若干个旋流风板。
[0014]在本技术的一些实施例中，所述高压喷嘴包括喷嘴主体和喷嘴盖，所述喷嘴盖外侧壁设有外螺纹，所述外螺纹的下部螺纹连接于所述喷嘴主体的顶部开口内壁，所述外螺纹的上部螺纹连接于所述连接板开设有的中心孔；
[0015]所述喷嘴主体内设有喷嘴锥体，所述喷嘴锥体内设有燃料通道，所述喷嘴主体的底部设有燃料进入管，所述燃料进入管与所述燃料通道连通；所述燃料通道包括由下至上依次连通的锥形通道、喷嘴直管段和扩散锥形喷嘴；
[0016]所述喷嘴盖内设有锥形孔，所述喷嘴锥体穿设于所述锥形孔内，并与所述锥形孔内壁之间形成高压空气腔室，所述喷嘴主体的底部还设有一次风高压空气进入管，所述一次风高压空气进入管与所述高压空气腔室连通。
[0017]在本技术的一些实施例中，所述燃料进入管上设有辅助进入管。
[0018]在本技术的一些实施例中，所述喷嘴主体的底部还设有压力测试连通管，所述压力测试连通管与所述高压空气腔室连通。
[0019]在本技术的一些实施例中，所述喷嘴盖顶部开设有两个紧固孔。
[0020]在本技术的一些实施例中，所述多相等离子体发生电极组合体由多根电极组成，每根所述电极包括电极杆、电极绝缘保护套和电极头，所述电极绝缘保护套设于所述电极杆的外部，所述电极头穿设于所述电极杆的顶端，其中，所述电极头位于所述燃烧室内，所述电极通过所述电极绝缘保护套穿设于所述燃料输送双层壳体的底部。
[0021]在本技术的一些实施例中，所述电极头采用高熔点耐热金属材料或导电陶瓷材料中任一种材料，且所述电极头的中部中空，外形为非圆柱型流线体。
[0022]在本技术的一些实施例中，每个所述电极头的间距为2mm
‑
10mm，所述电极相电压为600V
‑
20000V，频率为50Hz
‑
20000Hz。
[0023]相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0024]本技术包括燃烧炬、高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体，所述高压喷嘴连接于所述燃烧炬的底端中心，所述多相等离子体发生电极组合体穿设于所述燃烧炬的底部，并分布于所述高压喷嘴的周侧；所述燃烧炬包括燃料输送双层壳体和二次风壳体，所述二次风壳体错位连接于所述燃料输送双层壳体的外侧壁；所述燃料输送双层壳体包括内层的燃烧室以及所述燃烧室与外层之间形成的燃料悬浮雾化室，所述高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体设于所述燃烧室内，所述燃料输送双层壳体的外侧壁下部连接有燃料
进料管和一次风管，所述一次风管设于所述燃料进料管上，所述燃料进料管和一次风管与所述燃料悬浮雾化室连通；所述二次风壳体与所述燃料输送双层壳体的外侧壁之间形成二次空气腔室，所述二次风壳体的外侧壁下部连接有二次风管，所述二次风管与所述二次空气腔室连通。通过高压喷嘴喷射燃料，在多相等离子体发生电极组合体区域高压交变非均匀高频电弧作用下，电离引燃；气相/液相燃料悬浮通过燃料进料管从燃烧炬进入电弧区域，裂解电离引燃，在燃烧炬外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，包括燃烧炬、高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体，所述高压喷嘴连接于所述燃烧炬的底端中心，所述多相等离子体发生电极组合体穿设于所述燃烧炬的底部，并分布于所述高压喷嘴的周侧；所述燃烧炬包括燃料输送双层壳体和二次风壳体，所述二次风壳体错位连接于所述燃料输送双层壳体的外侧壁；所述燃料输送双层壳体包括内层的燃烧室以及所述燃烧室与外层之间形成的燃料悬浮雾化室，所述高压喷嘴和多相等离子体发生电极组合体设于所述燃烧室内，所述燃料输送双层壳体的外侧壁下部连接有燃料进料管和一次风管，所述一次风管设于所述燃料进料管上，所述燃料进料管和一次风管与所述燃料悬浮雾化室连通；所述二次风壳体与所述燃料输送双层壳体的外侧壁之间形成二次空气腔室，所述二次风壳体的外侧壁下部连接有二次风管，所述二次风管与所述二次空气腔室连通。2.根据权利要求1所述的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，所述燃料输送双层壳体的底部设有连接板，所述燃料悬浮雾化室位于所述连接板的上方，所述连接板的外侧壁与所述燃料输送双层壳体的外壳之间形成吹扫电极风箱，所述连接板上还开设有若干均布的吹扫气孔。3.根据权利要求2所述的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，所述燃料输送双层壳体的外侧壁下部连接有电极组合体吹扫风管，所述电极组合体吹扫风管与所述吹扫电极风箱连通，所述吹扫电极风箱通过所述吹扫气孔与所述燃烧室连通。4.根据权利要求1所述的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，所述悬浮雾化室的内壁前端短于所述悬浮雾化室的外壁前端，所述悬浮雾化室的内壁前端沿其周侧设有若干个燃料分流孔，所述悬浮雾化室的外壁前端设有缩口锥形环。5.根据权利要求1所述的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，所述二次风壳体的内壁前端设有若干个旋流风板。6.根据权利要求2所述的双流体燃料等离子体核能与化学能复合燃烧器，其特征在于，所述高压喷嘴包括喷嘴主体和喷嘴盖，所述喷嘴盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁恩振，刘安钢，
申请(专利权)人：北京东方燕中实业发展集团有限公司，
类型：新型
国别省市：