一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器，具体而言，涉及一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器。

背景技术：

1、煤粉燃烧器是水泥回转窑系统中一个重要的部分，对回转窑的稳定运转起着重要的作用，并且对降低燃料消耗、提高熟料产质量、减少有害气体排放都有显著影响。冷窑启动，燃烧器煤粉点燃需要添加40％(热当量)的高热值启动燃料油或天然气和稳燃后备燃料，存在成本高、燃油储存和供应困难、受热面高温腐蚀、整体效率降低、以及排气中出现重金属和其他剧毒成分等缺点。

2、近三十年来，火电行业锅炉煤粉燃烧器已经陆续使用等离子体点火技术。等离子体点火电功率比电耗为煤粉燃烧器热功率的1.2-1.4％。一般情况下，等离子体点火稳定燃烧时，nox排放量减少30-50％，未直接燃烧碳量减少50-75％。目前普遍使用的煤粉点火都是50-250kva等离子体弧炬，其建筑在电流(200-500a)、电压250-400v直流等离子体弧炬基础上，阳极寿命一般小于500小时，阴极寿命小于250小时，运行成本高昂。所以，尽管等离子体辅助燃烧技术先进，也只能是用于启炉点火与调峰时稳燃，根本不能用于伴随燃烧，从而无法将达到最佳的燃烧状态及不能保证nox排量降至合理状态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其能够改善现有技术中无法保持离子体辅助伴随燃烧而可能造成燃烧效率不高且nox排量较大的问题。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本申请实施例提供一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，包括外筒体，上述外筒体外壁设置有固定板；上述外筒体中套设有内筒体，上述内筒体中套设有等离子气化管，上述等离子气化管中设置有用于产生等离子体多相场的多相电极组件；上述等离子气化管连通有一次风管，上述外筒体连通有二次风管，上述内筒体连通有风载煤粉输送管；上述内筒体与上述外筒体之间设置有二次风导向旋流板；上述外筒体远离上述二次风管的一端设置有喷火咀。

4、在本发明的一些实施例中，上述多相电极组件包括连接于上述等离子气化管内壁的固定架，上述固定架连接有与上述等离子气化管平行设置的中空电极连接管，上述中空电极连接管靠近上述喷火咀的一端设置有中空水冷电极头，上述固定架还连接有与上述中空电极连接管平行的中心风管。

5、在本发明的一些实施例中，上述中空电极连接管和上述中空水冷电极头均为多个，且多个中空电极连接管沿上述中心风管周向均匀设置。

6、在本发明的一些实施例中，上述中空电极连接管靠近上述中空水冷电极头的一侧设置有电极绝缘支架，上述电极绝缘支架连接上述等离子气化管。

7、在本发明的一些实施例中，上述中空水冷电极头外形为非圆柱流线型。

8、在本发明的一些实施例中，上述内筒体与上述等离子气化管间设置有膨胀伸缩定位套。

9、在本发明的一些实施例中，上述喷火咀为耐热耐磨陶瓷材料或耐热耐磨合金材料制成。

10、在本发明的一些实施例中，上述二次风管连通有二次风分流管；在风载煤粉输送管连通有风载煤粉分流管。

11、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

12、本发明通过多相电极组件在装置内形成滑动弧复合等离子体多相场，在使用时先打开等离子体电源，在多相等离子体弧自燃后，再适量送入风载煤粉，煤粉被等离子体弧引燃气化燃烧。在此过程中煤粉气化分解与空气一起等离子体化，其中微量的氘氚等离子化后的原子核在非均匀高频交变高压电场作用下，发生碰撞聚变，释放核能从而实现化学能与核能在等离子体激励下，实现复合燃烧，同时实现核能化学能的有益利用。

技术特征：

1.一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，包括外筒体，所述外筒体外壁设置有固定板；所述外筒体中套设有内筒体，所述内筒体中套设有等离子气化管，所述等离子气化管中设置有用于产生等离子体多相场的多相电极组件；所述等离子气化管连通有一次风管，所述外筒体连通有二次风管，所述内筒体连通有风载煤粉输送管；所述内筒体与所述外筒体之间设置有二次风导向旋流板；所述外筒体远离所述二次风管的一端设置有喷火咀。

2.根据权利要求1所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述多相电极组件包括连接于所述等离子气化管内壁的固定架，所述固定架连接有与所述等离子气化管平行设置的中空电极连接管，所述中空电极连接管靠近所述喷火咀的一端设置有中空水冷电极头，所述固定架还连接有与所述中空电极连接管平行的中心风管。

3.根据权利要求2所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述中空电极连接管和所述中空水冷电极头均为多个，且多个中空电极连接管沿所述中心风管周向均匀设置。

4.根据权利要求3所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述中空电极连接管靠近所述中空水冷电极头的一侧设置有电极绝缘支架，所述电极绝缘支架连接所述等离子气化管。

5.根据权利要求2所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述中空水冷电极头外形为非圆柱流线型。

6.根据权利要求1所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述内筒体与所述等离子气化管间设置有膨胀伸缩定位套。

7.根据权利要求1所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述喷火咀为耐热耐磨陶瓷材料或耐热耐磨合金材料制成。

8.根据权利要求1所述的等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，其特征在于，所述二次风管连通有二次风分流管；在风载煤粉输送管连通有风载煤粉分流管。

技术总结本申请提供一种等离子体激励煤粉核能复合燃烧器，涉及燃烧器技术领域，包括外筒体，上述外筒体外壁设置有固定板；上述外筒体中套设有内筒体，上述内筒体中套设有等离子气化管，上述等离子气化管中设置有用于产生等离子体多相场的多相电极组件；上述等离子气化管连通有一次风管，上述外筒体连通有二次风管，上述内筒体连通有风载煤粉输送管；上述内筒体与上述外筒体之间设置有二次风导向旋流板；上述外筒体远离上述二次风管的一端设置有喷火咀。本发明能够改善现有技术中无法保持离子体辅助伴随燃烧而可能造成燃烧效率不高且NOx排量较大的问题。技术研发人员：丁恩振,刘安钢受保护的技术使用者：领航国创（北京）科技集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31