專利名稱：用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，它具有自動(dòng)定心、燒蝕速率低、成本低廉、易于更換等優(yōu)點(diǎn)，特別是增加了起弧襯套后大大地減輕了起弧時(shí)電弧對(duì)陽(yáng)極的燒蝕，特別適用于直接點(diǎn)燃煤粉啟動(dòng)大型電站鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置上。
傳統(tǒng)電力煤粉鍋爐的點(diǎn)火啟動(dòng)均采用燃油方式進(jìn)行升溫，一九九九年，電力行業(yè)計(jì)劃用油高達(dá)320萬(wàn)噸，折合人民幣近100億元。國(guó)家計(jì)委曾在1997年“中國(guó)能源”白皮書中號(hào)召“研究開發(fā)推廣應(yīng)用以煤代油的技術(shù)及產(chǎn)品是結(jié)合我國(guó)國(guó)情的一項(xiàng)重要的能源政策，鼓勵(lì)全社會(huì)開展以煤代油的工作?！睘榇?，我國(guó)及全世界有關(guān)專家在八十年代以來(lái)曾經(jīng)研究過(guò)采用等離子技術(shù)直接點(diǎn)燃煤粉的課題。澳大利亞研制出采用氮?dú)獗Ｗo(hù)電極的煙煤等離子點(diǎn)火裝置，原蘇聯(lián)對(duì)該課題曾做過(guò)大量的基礎(chǔ)研究工作，于一九九六年及一九九九年分別在我國(guó)寶雞及韶關(guān)電廠做了點(diǎn)火試驗(yàn)，但均未啟動(dòng)成功。我國(guó)的清華大學(xué)、哈爾濱鍋爐廠等單位都在該項(xiàng)目上做過(guò)大量的試驗(yàn)研究工作。
直接點(diǎn)燃煤粉啟動(dòng)電站鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置ZL 99 248829X已于二○○○年二月十五日在煙臺(tái)電廠實(shí)現(xiàn)了我國(guó)歷史上燃煤鍋爐啟動(dòng)的第一次無(wú)油點(diǎn)火。但是，該裝置的陰極為石墨棒，在運(yùn)行過(guò)程中存在著掉渣、短路、電壓不穩(wěn)等缺點(diǎn)；設(shè)計(jì)人為克服如上指出的缺點(diǎn)，申請(qǐng)了“用于等離子點(diǎn)火裝置的金屬電極”實(shí)用新型專利，申請(qǐng)?zhí)枮?0245774.1該電極在使用過(guò)程中仍存在起弧時(shí)損傷陽(yáng)極、電壓波動(dòng)大、陰極壽命短、造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)，未能研制出一種具有壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉的陰極影響了等離子點(diǎn)火裝置的推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，在正常工作條件下具有電弧自動(dòng)定心、電壓穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、起弧過(guò)程中對(duì)陽(yáng)極燒損小等特點(diǎn)，大大地提高了等離子點(diǎn)火裝置的可靠性。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，它主要由進(jìn)水管、出水管、進(jìn)水導(dǎo)管、密封墊片、陰極頭、起弧襯套、陰極板、冷卻噴咀、導(dǎo)電殼體，導(dǎo)電片組成。
其中，起弧襯套采用具有高熔點(diǎn)，高導(dǎo)電率的石墨棒加工而成，采用螺紋方式緊固在陰極頭上并用同陰極板齊平。在工作過(guò)程中，電弧首先在陽(yáng)極同起弧襯套之間形成，由于機(jī)械壓縮、磁壓縮、熱壓縮的作用，電弧迅速由起弧襯套轉(zhuǎn)移到中心陰極板上去，試驗(yàn)證明起弧時(shí)對(duì)陽(yáng)極燒蝕輕微，延長(zhǎng)了陽(yáng)極的壽命。
其中，陰極板采用具有高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電性能的銀基合金平板并用釬焊的方法按圖紙要求聯(lián)接在陰極頭上，其板面同起弧襯套齊平。采用平板式陰極使起弧點(diǎn)自動(dòng)定心。
其中，陰極冷卻系統(tǒng)的冷卻噴咀采用先收斂后擴(kuò)散的噴管結(jié)構(gòu)，由于液體在噴咀喉部加速，提高了陰極熱交換的效率，延長(zhǎng)了陰極的使用壽命。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是起弧點(diǎn)在陰極板上自動(dòng)定心，調(diào)節(jié)幅度寬，使陽(yáng)極及陰極大大的延長(zhǎng)了壽命，同時(shí)提高了等離子點(diǎn)火裝置的可靠性。
由于本組合式陰極用于直接點(diǎn)燃煤粉的等離子點(diǎn)火裝置上，加快了該設(shè)備在電力及工業(yè)鍋爐上的推廣應(yīng)用，取代了電力及工業(yè)鍋爐以燃油方式啟動(dòng)點(diǎn)火及穩(wěn)燃的傳統(tǒng)方法，每年可為國(guó)家節(jié)約燃油320萬(wàn)噸，折合人民幣100億元，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極的系統(tǒng)工作原理圖。
實(shí)施例1如
圖1所示，一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，它主要由進(jìn)水管1，出水管2，進(jìn)水導(dǎo)管3，密封墊片4，陰極頭5，起弧襯套6，陰極板7，冷卻噴咀8，導(dǎo)電殼體9，導(dǎo)電片10，它們依次用焊接及螺紋聯(lián)接方式組裝在一起。
如圖2所示，一種等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，它由直流電源11，起弧線圈12，陽(yáng)極13，壓縮空氣出口14，絕緣套筒15，組合式陰極16組成，用電纜及支架聯(lián)結(jié)在一起。
圖1中，起弧襯套6采用螺紋聯(lián)接方式緊固在陰極頭5前端并與陰極板7齊平；陰極板7用釬焊方式同陰極頭5聯(lián)接并與起弧襯套齊平；冷卻噴咀8用焊接方式同進(jìn)水導(dǎo)管3聯(lián)接并置于導(dǎo)電殼體中心。
本實(shí)用新型的工作方式和原理是本實(shí)用新型是磁穩(wěn)空氣載體等離子點(diǎn)火裝置中的組合式陰極，當(dāng)組合式陰極16同陽(yáng)極13接觸后，起動(dòng)直流電源11，并設(shè)置電流負(fù)荷，當(dāng)組合式陰極16緩緩離開陽(yáng)極后，電弧隨之建立起來(lái)，從壓縮空氣出口14來(lái)的旋轉(zhuǎn)氣流在電弧能量的作用下變成等離子體，高溫等離子體噴入燃燒器直接點(diǎn)燃煤粉。
權(quán)利要求1.一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，其特征是在原“用于等離子點(diǎn)火裝置的金屬電極”前端增加一個(gè)專用起弧襯套；采用合金板材做為陰極板；采用先收斂后擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)做為對(duì)陰極板的冷卻噴咀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，其特征是采用具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)電率的石墨材料制做成的起弧襯套用螺紋聯(lián)接方式緊固在陰極頭上，其襯套端面與陰極板齊平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，其特征是采用具有高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電性能的銀基合金平板做為陰極板并被焊接在陰極頭上。其端面與起弧襯套端面齊平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極，其特征是采用先收斂后擴(kuò)散形式的冷卻噴咀對(duì)陰極進(jìn)行冷卻。
專利摘要一種用于等離子點(diǎn)火裝置的組合式陰極,它是在原“用于等離子點(diǎn)火裝置的金屬電極”[申請(qǐng)?zhí)?0245774.1]前端采用螺紋聯(lián)接方式增加了一個(gè)專用起弧襯套,從而在起弧過(guò)程中大大地減輕了對(duì)陽(yáng)極的燒蝕,提高了陽(yáng)極的壽命;采用合金板材做為發(fā)射電子的陰極板,具有自動(dòng)定心、燒蝕速率低,成本低廉、易于更換等優(yōu)點(diǎn);在陰極冷卻系統(tǒng)中采用先收斂后擴(kuò)散的冷卻噴嘴提高了冷卻液體的噴射速度延長(zhǎng)了陰極的壽命。
文檔編號(hào)F23Q7/02GK2473478SQ0120445
公開日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者唐宏, 王愛(ài)生, 紀(jì)書信, 張孝勇 申請(qǐng)人:煙臺(tái)開發(fā)區(qū)龍?jiān)措娏θ紵刂乒こ逃邢薰?br>