本發(fā)明屬于煤氣化設(shè)備點(diǎn)火領(lǐng)域,尤其是指粉煤進(jìn)料的氣化爐的等離子點(diǎn)火方式,是對(duì)現(xiàn)有粉煤氣化爐點(diǎn)火方式的改進(jìn)。

背景技術(shù)：

等離子點(diǎn)火器是近年來(lái)一種新型的點(diǎn)火裝置，其原理是利用電弧激發(fā)高溫等離子體，引燃燃料。等離子點(diǎn)火技術(shù)作為一種新型的點(diǎn)火技術(shù)正被廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)、造船工業(yè)以及發(fā)電、石油天然氣輸送等諸多行業(yè)中。而等離子點(diǎn)火器作為現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)的一種新型點(diǎn)火設(shè)備，具有獨(dú)特的放電特性和較大的放電能量，能量集中，且可使發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火可靠性和點(diǎn)火濃度極限。等離子點(diǎn)火器中注入燃料與高溫空氣等離子流時(shí)，在富燃料狀態(tài)下發(fā)生傳熱、傳質(zhì)并發(fā)生復(fù)雜而劇烈的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，它帶有氣體和燃料的高溫裂解和重組，包含有復(fù)雜的中間過(guò)程，并且各反應(yīng)的速率不盡相同，因此反應(yīng)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜。

申請(qǐng)?zhí)枮閏n201210169749.x的專利文件中，公開(kāi)了一種陰極可重復(fù)利用的等離子點(diǎn)火器,可以延長(zhǎng)陰極的使用壽命，節(jié)約材料，降低等離子點(diǎn)火器的制造成本。

申請(qǐng)?zhí)枮閏n201210169748.5的專利文件中，公開(kāi)了一種迎風(fēng)壓差式等離子點(diǎn)火噴嘴，能夠減小等離子電弧的偏心效果，從而保證電弧的有效工作長(zhǎng)度，使電弧能夠充分與燃料-空氣混合物接觸，保證了點(diǎn)火可靠性。

申請(qǐng)?zhí)枮閏n201510883864.7的專利文件中，公開(kāi)了一種等離子點(diǎn)火器，抗污染能力強(qiáng)，陽(yáng)極使用壽命長(zhǎng)，適應(yīng)空氣混合比范圍寬。

但是，由于燃燒室中高速流動(dòng)的氣體的存在以及等離子電弧本身的特性，導(dǎo)致等離子流不夠集中，等離子電弧的有效長(zhǎng)度較短，造成點(diǎn)火成功率降低。

而其他常用的點(diǎn)火噴嘴因其工作方式都存在一定弊端：

高能電火花放電點(diǎn)火器延遲時(shí)間較長(zhǎng)，點(diǎn)火能量不夠集中，點(diǎn)火可靠性不高；等離子間接點(diǎn)火器的噴嘴易產(chǎn)生積碳問(wèn)題；電站鍋爐等離子點(diǎn)火器所需空間大，而且電源功率要求較高。

本發(fā)明的目的在于提供一種可以對(duì)等離子電弧的方向進(jìn)行有效控制，使等離子流更加集中，增加其有效點(diǎn)火直徑，提高點(diǎn)火成功率的一種磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種等離子點(diǎn)火噴嘴，可以對(duì)等離子電弧的方向進(jìn)行有效控制，使等離子流更加集中，增加其有效點(diǎn)火直徑，提高點(diǎn)火成功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，一種磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于包含噴嘴、一種作用于噴嘴上的磁場(chǎng)；該磁場(chǎng)作用于噴嘴頂部；其中噴嘴頂部端面開(kāi)有出口通道2，噴嘴底部端面開(kāi)有空氣進(jìn)口通道5；噴嘴外部為陽(yáng)極管4，內(nèi)部為陰極柱3；陽(yáng)極管4和陰極柱3為同軸布置。所述的一種作用于噴嘴上的磁場(chǎng)由u形磁鐵1產(chǎn)生，u形磁鐵1位于等離子點(diǎn)火噴嘴頂部。根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于，所述的u形磁鐵1的n極和s極分別位于陽(yáng)極管4兩端。根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)強(qiáng)導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于，所述的u形磁鐵1的磁力線與等離子電弧的電流垂直。根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于，所述的u形磁鐵1的磁力線與等離子電弧的電流所形成的平面與噴嘴頂部端面平行。根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于，所述的陽(yáng)極管4的頂部端面的面積大于中部截面的面積，根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴，其特征在于，所述的陽(yáng)極管4與陰極柱3上下表面均水平。

附圖說(shuō)明

圖1為一種等離子點(diǎn)火噴嘴的全剖主視圖。

圖2為一種等離子點(diǎn)火噴嘴的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。

結(jié)合圖1-2，本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴主要由1u形磁鐵2出口通道3陰極柱4陽(yáng)極管5空氣進(jìn)口通道等部件組成。當(dāng)本發(fā)明所示的磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴工作時(shí)，對(duì)等離子點(diǎn)火噴嘴的陽(yáng)極管4和陰極柱3之間施加高電壓，使得噴嘴頂部端面處陽(yáng)極管和陰極柱之間空腔的空氣發(fā)生電離，生成高溫、高速的等離子體。因受到u形磁鐵1產(chǎn)生的磁場(chǎng)的洛倫茲力，沿出口噴孔2向外噴出，與外部的空氣-燃料混合物充分接觸，并迅速將空氣-燃料混合物點(diǎn)燃。同時(shí)，空氣從進(jìn)口通道5補(bǔ)給，進(jìn)一步穩(wěn)定等離子電弧方向。本發(fā)明可以有效地改變等離子流的方向和大小，使得等離子流更加集中，離子流由出口噴孔穩(wěn)定向外傳播，提高點(diǎn)火的成功率。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的在于提供一種磁場(chǎng)強(qiáng)化導(dǎo)向等離子點(diǎn)火噴嘴。本發(fā)明包括等離子噴嘴和U形磁鐵，噴嘴頂部端面開(kāi)有出口通道，噴嘴底部端面開(kāi)有空氣進(jìn)口通道，噴嘴外部為陽(yáng)極管，內(nèi)部為陰極柱，陽(yáng)極管和陰極柱為同軸布置。U形磁鐵位于噴嘴頂部，U形磁鐵的N極和S極分別位于陽(yáng)極管的兩端，在噴嘴頂部端面電離產(chǎn)生的等離子體受洛倫茲力的作用沿出口噴孔噴出，等離子流更加集中，增加了等離子電弧的有效直徑，提高了點(diǎn)火成功率。

技術(shù)研發(fā)人員：楊家龍;賈雄斌;包東冉;張建國(guó)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.10
技術(shù)公布日：2017.08.18