專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子點(diǎn)火器的陰極自動(dòng)進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于等離子點(diǎn)火器上的陰極自動(dòng)進(jìn)給裝置，屬電子機(jī)械類(lèi)。
自開(kāi)發(fā)熱力發(fā)電機(jī)組以來(lái)，啟動(dòng)暖爐、助燃、穩(wěn)燃煤粉鍋爐都要燒掉大量的燃油，據(jù)97“中國(guó)能源”白皮書(shū)公布的數(shù)字證實(shí)，1995年電力系統(tǒng)燒油量為1120萬(wàn)噸，其中包括478萬(wàn)千瓦油爐，燒油量約為600萬(wàn)噸，因此可以看出我國(guó)火電1．78億千瓦機(jī)組用于點(diǎn)火穩(wěn)燃、助燃用油高達(dá)520萬(wàn)噸，占全國(guó)總燒油量的15％，如每噸燃油綜合價(jià)格(包括燃油系統(tǒng)設(shè)備投資消耗、儲(chǔ)備、運(yùn)輸?shù)?按0．20萬(wàn)元／T估算，折合人民幣為104億元。特別近年來(lái)，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)較快，用電負(fù)荷率下降，電網(wǎng)峰谷差不斷擴(kuò)大，特別是在低谷時(shí)段，大容量機(jī)組被迫頻繁起停調(diào)峰，這樣又大大的增加了油耗。各國(guó)科學(xué)家在研究“等離子點(diǎn)火裝置”謀求取代煤粉鍋爐用燃油點(diǎn)火、助燃、穩(wěn)燃的方案。陰極上料機(jī)構(gòu)是等離子點(diǎn)火裝置上的重要部件，前蘇聯(lián)發(fā)明的一種用于等離子點(diǎn)火裝置上的陰極上料機(jī)構(gòu)，它只能在4小時(shí)內(nèi)正常工作，當(dāng)碳棒燒短時(shí)，裝置必須停止工作才能人工上料換碳棒。至今，國(guó)內(nèi)、外未能研制出一種具有按運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)推進(jìn)陰極碳棒、連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)并具有安全保護(hù)功能的陰極自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，影響了等離點(diǎn)火裝置在電站鍋爐上的推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提一種能按運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)調(diào)進(jìn)陰極碳棒、連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)并具有安全保護(hù)功能的陰極自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，為等離子點(diǎn)火裝置在電站煤粉鍋爐上的推廣提供可靠的保障。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在陰極處裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)及其控制和安全保護(hù)電路。
其中，自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)是由陰極倉(cāng)、陰極套筒、絕緣層、拉弧齒條、進(jìn)給齒條、推進(jìn)桿、拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)接法蘭等部件組成。它們的連接關(guān)系如下陰極棒前后開(kāi)有相互配合的錐孔及錐臺(tái)，其長(zhǎng)度及直徑均具有互換性，陰極棒裝在陰極套筒內(nèi)，陰極倉(cāng)裝在陰極套筒的后上方，陰極倉(cāng)的厚度與陰極棒直徑相同，陰極倉(cāng)的高度根據(jù)陰極棒根數(shù)確定，陰極倉(cāng)的長(zhǎng)度由陰極棒長(zhǎng)度(一般為400或600毫米)而定；絕緣層鋪設(shè)在陰極棒與陰極倉(cāng)的殼體之間；拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)都是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的齒輪結(jié)構(gòu)，它們都安裝在與聯(lián)接法蘭一體的基座上；拉弧齒條、進(jìn)給齒條與其電動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪之間是絕緣的，齒條選用絕緣材料時(shí)齒輪可選用金屬材料，相反，齒條如選用金屬材料，齒輪可選用絕緣材料；推進(jìn)桿用金屬管材制成，裝在陰極套筒的尾部，其端部鑲嵌一個(gè)可以吸收沖擊載荷的柱形彈簧，與陰極棒接觸連接；拉弧齒條裝在陰極套筒上，進(jìn)給齒條裝在推進(jìn)桿上，它們分別與其電動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合；而電動(dòng)機(jī)構(gòu)受控制電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)所支配，即電動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制及安全保護(hù)電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
控制及安全保護(hù)電路是由信號(hào)采集器、邏輯運(yùn)算器、信號(hào)比較器、通過(guò)電纜連接而成。其中，信號(hào)采集器是將本裝置正常工作狀態(tài)下的各連續(xù)信號(hào)參數(shù)采集并顯示出來(lái)。邏輯運(yùn)算器是將信號(hào)采集器得到的連續(xù)信號(hào)同工程師預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算并得到偏差△。信號(hào)比較器是將邏輯運(yùn)算器所得的結(jié)果同預(yù)設(shè)定的正常工作數(shù)據(jù)范圍相比較、判斷并驅(qū)動(dòng)各電動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保裝置在規(guī)定的條件下正常工作；當(dāng)出現(xiàn)危害裝置正常工作的故障條件后，裝置將自動(dòng)報(bào)警或跳閘，完成安全保護(hù)任務(wù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1，陰極倉(cāng)可存放數(shù)根陰極棒，添加一次陰極棒可連續(xù)工作100小時(shí)，每次添加陰極棒不需停工，即具有無(wú)限連續(xù)工作的性能。
2，陰極自動(dòng)進(jìn)給，可保證等離子體功率穩(wěn)定，工作可靠性高。
3，具有安全保護(hù)功能，在出現(xiàn)不正常工況條件時(shí)，可避免對(duì)設(shè)備的損害。
4，應(yīng)用在等離子點(diǎn)火裝置上，將加快它在電站鍋爐上推廣。


圖1是本發(fā)明所述等離子點(diǎn)火裝置陰極自動(dòng)進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是調(diào)節(jié)及安全保護(hù)系統(tǒng)原理電路圖圖中1--陰極進(jìn)給齒條 2--進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)3--推進(jìn)桿 4--陰極倉(cāng)5--陰極 6--拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)7--拉弧齒條 8、9--法蘭10--絕緣層11--信號(hào)采集器12--邏輯運(yùn)算器13、14--連接電纜15--信號(hào)比較器16、17--連接電纜18--電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 19--陰極套筒下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例1圖1是一種用于等離子點(diǎn)火裝置上的陰極自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，它有陰極進(jìn)給齒條(1)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、推進(jìn)桿(3)、陰極倉(cāng)(4)、陰極碳棒(5)、拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)、拉弧齒條(7)、法蘭(8、9)絕緣層(10)、陰極套筒(19)等部件組成。
圖2是自動(dòng)調(diào)節(jié)及安全保護(hù)原理電路圖，它由信號(hào)采集器(11)、邏輯運(yùn)算器(12)、信號(hào)比較器(15)、通訊電纜(13、14)、通訊電纜(16、17)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)、等部件組成。
其中，齒條(1)及(7)選用材料用絕緣材料，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)的齒輪選用普通鋼材。法蘭(8)及(9)將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)聯(lián)接為一體。絕緣層(10)選用聚四氟乙烯板及管，確保陰極碳棒(5)與陰極倉(cāng)(4)的殼體(與陽(yáng)極相聯(lián))各部位均絕緣，其抗電強(qiáng)度指標(biāo)為“在碳棒與殼體之間加直流電壓2000V，不飛弧，不擊穿”。陰極碳棒(5)的材料選用石墨，石墨棒前后端面加工制成園錐臺(tái)及園錐孔，做為陰極間的聯(lián)接。
控制及安全保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)采集、邏輯運(yùn)算、信號(hào)比較達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)及安全保護(hù)的目的。它能夠在陰極被燒損后根據(jù)電弧電壓的設(shè)定范圍進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)并保證裝置在一個(gè)規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行正?？煽康墓ぷ?，特別適用于直接點(diǎn)燃電站煤粉鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置上。
本實(shí)用新型的工作方式和原理是本實(shí)用新型所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)、安全保護(hù)系統(tǒng)的預(yù)備狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)將陰極(5)的發(fā)火端與陽(yáng)極接觸的時(shí)刻。具有恒流特點(diǎn)的直流電源向陰極(5)送電，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)使陰極慢慢離開(kāi)陽(yáng)極，隨著陽(yáng)極與陰極間的間隙變大、電弧即逐漸由小變大直到達(dá)到預(yù)定的功率。當(dāng)推進(jìn)桿(3)由于補(bǔ)充陰極碳棒燒損，其端部推進(jìn)至陰極倉(cāng)(4)前端時(shí)立即回至一個(gè)陰極碳棒(5)的長(zhǎng)度，同時(shí)從陰極倉(cāng)(4)自動(dòng)落下一根陰極碳棒。推進(jìn)桿(3)又循環(huán)工作。推進(jìn)桿(3)的運(yùn)動(dòng)程序都是由信號(hào)采集器(11)經(jīng)邏輯運(yùn)算器(12)和信號(hào)比較器(15)所發(fā)出的指令進(jìn)行控制的。安全保護(hù)系統(tǒng)的指令都是將安全設(shè)定作為值比較值的，如電壓上限；水流下限；風(fēng)壓上、下限；火焰信號(hào)；冷卻風(fēng)機(jī)壓差等，當(dāng)由信號(hào)采集器(11)送至信號(hào)比較器(15)的實(shí)時(shí)信號(hào)超過(guò)上述某比較值時(shí)，將發(fā)報(bào)警或跳閘指令，完成保護(hù)任務(wù)。
權(quán)利要求1，等離子點(diǎn)火器上的陰極自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征是在陰極處裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)及其控制和安全保護(hù)電路，其中，自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)是由陰極倉(cāng)、陰極套筒、絕緣層、拉弧齒條、進(jìn)給齒條、推進(jìn)桿、拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)接法蘭等部件組成；它們的連接關(guān)系如下陰極棒前后開(kāi)有相互配合的錐孔及錐臺(tái)，其長(zhǎng)度及直徑均具有互換性，陰極棒裝在陰極套筒內(nèi)，陰極倉(cāng)裝在陰極套筒的后上方，陰極倉(cāng)的厚度與陰極棒直徑相同，陰極倉(cāng)的高度根據(jù)陰極棒根數(shù)確定，陰極倉(cāng)的長(zhǎng)度由陰極棒長(zhǎng)度(一般為400或600毫米)而定；絕緣層鋪設(shè)在陰極棒與陰極倉(cāng)的殼體之間；拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)都是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的齒輪結(jié)構(gòu)，它們都安裝在與聯(lián)接法蘭一體的基座上；拉弧齒條、進(jìn)給齒條與其電動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪之間是絕緣的，齒條選用絕緣材料時(shí)齒輪可選用金屬材料，相反，齒條如選用金屬材料，齒輪可選用絕緣材料；推進(jìn)桿用金屬管材制成，裝在陰極套筒的尾部，其端部鑲嵌一個(gè)可以吸收沖擊載荷的柱形彈簧，與陰極棒接觸連接；拉弧齒條裝在陰極套筒上，進(jìn)給齒條裝在推進(jìn)桿上，它們分別與其電動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合；而電動(dòng)機(jī)構(gòu)受控制電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)所支配，即電動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制及安全保護(hù)電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂萍鞍踩Ｗo(hù)電路是由信號(hào)采集器、邏輯運(yùn)算器、信號(hào)比較器、通過(guò)電纜連接而成。
專(zhuān)利摘要等離子點(diǎn)火器上的陰極自動(dòng)進(jìn)給裝置,是在陰極處裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)及其控制和安全保護(hù)電路;自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)是由陰極倉(cāng)、陰極套筒、絕緣層、拉弧齒條、進(jìn)給齒條、推進(jìn)桿、拉弧電動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)接法蘭等部件組成?？刂萍鞍踩Ｗo(hù)電路是由信號(hào)采集器、邏輯運(yùn)算器、信號(hào)比較器、通過(guò)電纜連接而成。添加一次陰極棒可連續(xù)工作100小時(shí),每次添加陰極棒不需停工,具有無(wú)限連續(xù)工作的性能。保證等離子體功率穩(wěn)定,工作可靠性高。具有安全保護(hù)功能,可避免對(duì)設(shè)備的損害。應(yīng)用在等離子點(diǎn)火裝置上,將加快它在電站鍋爐上推廣。
文檔編號(hào)F23Q5/00GK2429751SQ0023157
公開(kāi)日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月27日
發(fā)明者唐宏, 紀(jì)書(shū)信, 王公林, 王愛(ài)生, 任偉武 申請(qǐng)人:煙臺(tái)開(kāi)發(fā)區(qū)龍?jiān)措娏θ紵刂乒こ逃邢薰?br>