專利名稱:可燃氣體高壓電離空氣自動點火裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于冶煉機械設備領域,特別涉到一種可燃氣體高壓電離空氣自動點火裝置。
(二)技術背景焦化爐(煉焦爐)、煤氣發(fā)生器、天然氣發(fā)生器、液化石油器均廣泛用于冶金、機械、輕工、交通運輸等行業(yè),是極常見的基礎設備,其中,將固態(tài)煤經不充分燃燒形成焦炭的焦化爐更是冶金工業(yè)必不可少的基礎設備之一。
以焦化爐為例,目前焦化爐,特別是中小型焦化爐(指12M以下),其尾氣污染一直未能很好地解決。在出焦及添煤入爐過程中,產生大量包含一氧化碳(約占20%)、甲烷(約占15%)及二氧化碳,它們都排放在大氣中,不僅污染環(huán)境,而且無法回收及利用。近來采用了點燃尾氣方法消除污染,使用的點火方法大致有直接人工點火、另設常開點火管、用電焊拉弧法產生火花點燃尾氣,以上方法均有缺點。
由于排放尾氣開始及終結時,濃度達不到著火點,無法點著,而排放中期濃度又因積累超過燃爆點,中期點火極易發(fā)生爆炸,造成設備損壞,人員傷亡,因此直接人工點火方法危險較大;另設常開點火管也容易被煤焦油堵塞而失效;用電焊拉弧法,又常因煤焦油附著而無法拉弧,且投資巨大(數萬至數十萬元),無法使用。為此,就希望能有一種操作簡便、易行、投資極少,且能適時點火的裝置,使得煤氣尾氣不至溢出造成污染,這就是本實用新型發(fā)明的宗旨。
本實用新型需要解決的技術問題是,為克服在點燃煉焦爐所排尾尾氣的已知技術中,所存在的點火條件苛刻、易發(fā)生爆炸、設備投資大等諸多缺陷,從而提出重新設計一種操作簡便、易行、投資少,且能適時點火的裝置。
本實用新型的目的是依靠下述技術方案來實現的一種可燃氣體高壓電離空氣自動點火裝置,主要包括點火發(fā)生器部分、點火電極部分,其特征在于,該點火發(fā)生器為脈沖的高壓點火發(fā)生器,它由脈沖發(fā)生器及點火間距控制器連接到高壓點火模塊,再通過與其相連的儲能式高能點火線,連接到處于上點火筒中的高壓電極組上,該上點火筒側壁安裝了防爆孔,與上點火筒隔有縫隙地設置了下點火筒,該下點火筒側壁連接有氣體濃度探測器。所述脈沖的高壓點火發(fā)生器,利用矩形脈沖信號電路產生幅度為+5V、脈寬為100ms,間距為50~100ms脈沖電壓,經點火間隔控制電路形成持續(xù)工作3~5秒,間歇2~3秒的斷續(xù)脈沖組,經功率放大后推動2~3套或更多的高壓點火模塊,產生1萬~1.5萬伏特直流高壓,再經儲能式高能點火線,提升至3萬~4萬伏特直流高壓,輸送至耐高溫的高壓點火電極,調節(jié)高壓點火電極之間的距離(在2mm~20mm范圍內),使其產生空氣電離放電,從而點燃可燃氣體。
所述儲能式高能點火線,它的中心為合金絲繞制成螺旋線芯線,外圍填充硅橡膠及其介質護套,其外再包一層金屬編織線層,最外設置一層硅橡膠編織套管的保護層,端處設有電阻及插套。工作時,當金屬編織線層接地后,與芯線產生分布電容,容值在39ppf至100ppf間,由于在該點火線上設計了電容層,經充放電效應,將1萬伏特~1.5萬伏特高壓上升至4萬伏特左右,放電時間由1/300秒減為4/百萬秒,功率提高300倍以上,因而極易電離氣體,提高了點火效率。由于工作電壓太高,采用了多層保護措施,為避免高壓點火線電磁發(fā)射干擾,在其端點增設電阻,阻值在500Ω~5kΩ之間。點火時,根據不同氣體燃燒所需電壓大小不同,可使用銅質高壓點火線、高壓阻尼線、炭精線及本文所述儲能式高能點火線。
所述高壓電極組,包括一個接地的定電極及一個穿過絕緣體的動電極,依靠電極上的螺扣可調節(jié)點火放電間隙,該動電極通過連接端頭與高能點火線緊密連接。點火放電間隙一般在10mm左右。電極數目可在1~6組間選擇,電極材料可采用合金鋼、鐵鉻鋁、鎢碳鋼及鉬鋼,這是根據不同可燃氣體的成份所要求的,以使耐燒溫度由850℃~2350℃之間選擇。電極粗細可在直徑6mm~10mm間選擇。高壓點火電極要置在上筒,即燃燒區(qū),防爆孔置于上點火筒中,為了加強燃燒效果,上筒直徑大于下筒,氣體濃度探測器安置在下筒,即尾氣輸入的不燃繞區(qū),上、下筒之間留有間隙,以使助燃空氣依照氣壓差而迅速進入。
本裝置適應于多種點火方式,列舉如下1.手動點火,根據現場需要,隨時操縱開關點火。
2.時間繼電器程序點火,可設置非點火區(qū)——點火區(qū)——自停,可控制點火時間是10秒~10分鐘,或更長,到時可自停。
3.自動點火,設有氣體濃度探測器,根據探測器反饋的濃度信號起動點火開關,自動點火,并用時間繼電器控制自停。
4.程控點火,可遠程遙控多機同時或控制不同時間自動多機點火。
為防止爆燃,除用本專利電路嚴格控制點火起動時間外,還設有防爆孔,平時用薄金屬板封固,一旦爆燃,壓力增加,防爆板先行爆裂,以保持設備不被損壞。
本實用新型的有益效果,是能廣泛適應于不同燃氣種類及不同濃度氣體的各不同的點火要求,系統(tǒng)操作方法簡便、可靠,控制精度大為提高,減輕勞動強度,消除事故隱患,而且它的價格低廉,僅為電弧法的二十分之一左右,具有良好的價格性能比,在尾氣點火時消除了CO、甲烷排放造成的環(huán)境污染。
圖2為本裝置電子控制電路原理圖。
圖3為儲能式高能點火線結構圖。
圖4為點火極結構之一示意圖。
圖5為點火極結構之二示意圖。
權利要求1.一種可燃氣體高壓電離空氣自動點火裝置,主要包括點火發(fā)生器部分、點火電極部分,其特征在于,該點火發(fā)生器為脈沖的高壓點火發(fā)生器,它由脈沖發(fā)生器及點火間距控制器連接到高壓點火模塊,再通過與其相連的儲能式高能點火線,連接到處于上點火筒中的高壓電極組上,該上點火筒側壁安裝了防爆孔,與上點火筒隔有縫隙地設置了下點火筒,該下點火筒側壁連接有氣體濃度探測器。
2.根據權利要求1所述的自動點火裝置,其特征在于,所述儲能式高能點火線,它的中心為合金絲繞制成螺旋線芯線,外圍填充硅橡膠及其介質護套,其外再包一層金屬編織線層,最外設置一層硅橡膠編織套管的保護層,端處設有電阻及插套。
3.根據權利要求1所述的自動點火裝置,其特征在于,所述高壓電極組,包括一個接地的定電極及一個穿過絕緣體的動電極,依靠電極上的螺扣可調節(jié)點火放電間隙,該動電極通過連接端頭與高能點火線緊密連接。
4.根據權利要求1所述的自動點火裝置,其特征在于,電極數目可在1~6組間選擇,電極材料可采用合金鋼、鐵鉻鋁、鎢碳鋼及鉬鋼。
專利摘要一種可燃氣體高壓電離空氣自動點火裝置,屬于冶煉機械設備領域,主要包括點火發(fā)生器部分、點火電極部分,其特征在于,該點火發(fā)生器為脈沖的高壓點火發(fā)生器,它由脈沖發(fā)生器及點火間距控制器連接到高壓點火模塊,再通過與其相連的儲能式高能點火線,連接到處于上點火筒中的高壓電極組上,能廣泛適應于不同燃氣種類及不同濃度氣體的各不同的點火要求,系統(tǒng)操作方法簡便、可靠,控制精度大為提高,減輕勞動強度,消除事故隱患,而且它的價格低廉。
文檔編號F23Q5/00GK2544198SQ02235410
公開日2003年4月9日 申請日期2002年5月8日 優(yōu)先權日2002年5月8日
發(fā)明者張礎, 孫璽軍 申請人:北京柯布克科技開發(fā)有限公司