低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置

本发明涉及燃烧装置，尤其涉及低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置。

背景技术：

1、中心电极dbd和板板电极dbd是两种不同的dbd放电配置。通常，中心电极dbd在高压电源的作用下，电场通过一个中心电极，而周围有一个绝缘介质，外围是一个大的对电场感应较小的电极，而板板电极dbd则是两个电极分别位于介质两侧，中心电极dbd中，电场从中心电极向外辐射，由于电场的分布方式，通常可以在整个绝缘介质上获得相对均匀的电场分布，这种分布有助于防止电场集中在某个区域，提高了击穿电压，由于中心电极dbd的设计，放电通常从一个中心点开始，向外扩散，这种放电方式相对均匀，不容易产生局部放电或击穿，导致瓦斯激活活化不充分，瓦斯燃烧效率提高范围较小。

2、为解决瓦斯完全燃烧的问题，需要对现有瓦斯燃烧装置进行改进，降低点火难度，提高燃烧效率，为此设计了低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，协同增强的方式促进低浓度瓦斯的燃烧，具有较高击穿电压和更加均匀的放电特性。

2、本发明提出的低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，包括石英管，所述石英管的内底部固定有固定网，所述固定网的上方固定有第一多孔陶瓷，所述第一多孔陶瓷的上方固定有第二多孔陶瓷，所述第二多孔陶瓷的上方安放有多一层氧化铝小球，所述第一多孔陶瓷和所述第二多孔陶瓷的内部共同贯穿固定有高压电极棒，所述石英管的表面绕装固定有低压电极网，所述高压电极棒和所述低压电极网之间电连接有高压交流电源，所述石英管的顶部固定有点火器，所述石英管的底部固定有瓦斯管路。

3、优选地，所述瓦斯管路包括水封阻火器、气体流量控制器和低浓度瓦斯罐，所述水封阻火器、气体流量控制器和低浓度瓦斯罐顺序连接，所述水封阻火器与所述石英管的底部接通。

4、优选地，所述第一多孔陶瓷和所述第二多孔陶瓷的材料相同，且所述第一多孔陶瓷比所述第二多孔陶瓷的内孔直径值大。

5、优选地，所述低压电极网的绕装位置位于所述第二多孔套装的安装高度区间内。

6、优选地，所述石英管的表面连接有接地电极。

7、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

8、(1)本发明基于多孔介质利用放电等离子体辅助低浓度瓦斯燃烧有助于提高燃烧效率，多孔陶瓷孔隙的排列产生更多的微放电通道，促进放电均匀性，增强放电等离子体火焰等离子体的耦合效应。

9、(2)本发明采用dbd等离子体发生装置，以低浓度瓦斯作为燃烧原料。dbd等离子发生装置成本低、在大气压环境下就能够产出较为稳定的低温等离子体，中心电极具有较好的空间电场均匀性、较高的放电效率、电压分布稳定性和稳定性等优势，能够提高等离子体助燃的效果和稳定性。

10、(3)本发明底部采用多孔陶瓷有利于气体的流动，除此之外多孔的存在有助于高压电极的固定，其孔隙的不均匀性形成的微放电通道较多，促进了放电均匀性。

11、(4)本发明采用第二多孔陶瓷堆叠在与其等直径的第一多孔陶瓷上方，多孔陶瓷直径小于石英管直径，且第二多孔陶瓷其上方放置氧化铝小球，并且多孔的存在使低浓度瓦斯在放电燃烧腔体内分布均匀。

12、(5)在放电燃烧腔体内通入低浓度瓦斯会使低浓度瓦斯在第二多孔陶瓷表面燃烧转变有浸没燃烧变化的趋势，以多孔陶瓷作为放电介质，燃烧链式反应中所需基团浓度在放电等离子体与火焰等离子体耦合速度增加，提高燃烧效率。

13、(6)本发明旨在控制外施电压幅值和频率、低浓度瓦斯气体流量以及浓度，以实现对多孔介质内燃烧火焰位置变化规律的观测，并探究在不同空气孔隙大小的多孔材料中放置蓄热材料的方法，以及它们在不同组合下燃烧低浓度瓦斯时的火焰传输和稳定性，同时，还研究了烟气热量回流和放电等离子体对燃烧的影响。

技术特征：

1.低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，其特征在于，包括石英管，所述石英管的内底部固定有固定网，所述固定网的上方固定有第一多孔陶瓷，所述第一多孔陶瓷的上方固定有第二多孔陶瓷，所述第二多孔陶瓷的上方安放有多一层氧化铝小球，所述第一多孔陶瓷和所述第二多孔陶瓷的内部共同贯穿固定有高压电极棒，所述石英管的表面绕装固定有低压电极网，所述高压电极棒和所述低压电极网之间电连接有高压交流电源，所述石英管的顶部固定有点火器，所述石英管的底部固定有瓦斯管路。

2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，其特征在于，所述瓦斯管路包括水封阻火器、气体流量控制器和低浓度瓦斯罐，所述水封阻火器、气体流量控制器和低浓度瓦斯罐顺序连接，所述水封阻火器与所述石英管的底部接通。

3.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，其特征在于，所述第一多孔陶瓷和所述第二多孔陶瓷的材料相同，且所述第一多孔陶瓷比所述第二多孔陶瓷的内孔直径值大。

4.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，其特征在于，所述低压电极网的绕装位置位于所述第二多孔套装的安装高度区间内。

5.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，其特征在于，所述石英管的表面连接有接地电极。

技术总结本发明公开了低浓度瓦斯氛围放电等离子体稳定燃烧装置，包括石英管，所述石英管的内底部固定有固定网，所述固定网的上方固定有第一多孔陶瓷，所述第一多孔陶瓷的上方固定有第二多孔陶瓷，所述第二多孔陶瓷的上方安放有多一层氧化铝小球，所述第一多孔陶瓷和所述第二多孔陶瓷的内部共同贯穿固定有高压电极棒，所述石英管的表面绕装固定有低压电极网，所述高压电极棒和所述低压电极网之间电连接有高压交流电源，所述石英管的顶部固定有点火器，所述石英管的底部固定有瓦斯管路。本发明基于多孔介质利用放电等离子体辅助低浓度瓦斯燃烧有助于提高燃烧效率。技术研发人员：李平,程小雨,张博文,陈思乐,陈兆权,郑晓亮受保护的技术使用者：安徽理工大学技术研发日：技术公布日：2024/3/17