本發(fā)明屬于煤氣化設備點火領域,尤其是指粉煤進料的氣化爐的等離子點火方式,是對現有粉煤氣化爐點火方式的改進。

背景技術：

等離子點火器是近年來一種新型的點火裝置，其原理是利用電弧激發(fā)高溫等離子體，引燃燃料。等離子點火技術作為一種新型的點火技術正被廣泛應用于航空工業(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。而等離子點火器作為現代燃氣輪機的一種新型點火設備，具有獨特的放電特性和較大的放電能量，能量集中，且可使發(fā)動機的點火可靠性和點火濃度極限。等離子點火器中注入燃料與高溫空氣等離子流時，在富燃料狀態(tài)下發(fā)生傳熱、傳質并發(fā)生復雜而劇烈的一系列物理化學反應，它帶有氣體和燃料的高溫裂解和重組，包含有復雜的中間過程，并且各反應的速率不盡相同，因此反應過程相當復雜。

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

申請?zhí)枮閏n201210169748.5的專利文件中，公開了一種迎風壓差式等離子點火噴嘴，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度，使電弧能夠充分與燃料-空氣混合物接觸，保證了點火可靠性。

申請?zhí)枮閏n201510883864.7的專利文件中，公開了一種等離子點火器，抗污染能力強，陽極使用壽命長，適應空氣混合比范圍寬。

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

而其他常用的點火噴嘴因其工作方式都存在一定弊端：

高能電火花放電點火器延遲時間較長，點火能量不夠集中，點火可靠性不高；等離子間接點火器的噴嘴易產生積碳問題；電站鍋爐等離子點火器所需空間大，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等離子電弧的方向進行有效控制，使等離子流更加集中，增加其有效點火直徑，提高點火成功率的一種磁場強化導向等離子點火噴嘴。

技術實現要素：

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

為了實現上述目標，一種磁場強化導向等離子點火噴嘴，其特征在于包含噴嘴、一種作用于噴嘴上的磁場；該磁場作用于噴嘴頂部；其中噴嘴頂部端面開有出口通道2，噴嘴底部端面開有空氣進口通道5；噴嘴外部為陽極管4，內部為陰極柱3；陽極管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由u形磁鐵1產生，u形磁鐵1位于等離子點火噴嘴頂部。根據權利要求1所述的磁場強化導向等離子點火噴嘴，其特征在于，所述的u形磁鐵1的n極和s極分別位于陽極管4兩端。根據權利要求1所述的磁場強導向等離子點火噴嘴，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。根據權利要求1所述的磁場強化導向等離子點火噴嘴，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。根據權利要求1所述的磁場強化導向等離子點火噴嘴，其特征在于，所述的陽極管4的頂部端面的面積大于中部截面的面積，根據權利要求1所述的磁場強化導向等離子點火噴嘴，其特征在于，所述的陽極管4與陰極柱3上下表面均水平。

附圖說明

圖1為一種等離子點火噴嘴的全剖主視圖。

圖2為一種等離子點火噴嘴的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖來對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。

結合圖1-2，本發(fā)明設計的磁場強化導向等離子點火噴嘴主要由1u形磁鐵2出口通道3陰極柱4陽極管5空氣進口通道等部件組成。當本發(fā)明所示的磁場強化導向等離子點火噴嘴工作時，對等離子點火噴嘴的陽極管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產生的磁場的洛倫茲力，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-燃料混合物點燃。同時，空氣從進口通道5補給，進一步穩(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，提高點火的成功率。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明的目的在于提供一種磁場強化導向等離子點火噴嘴。本發(fā)明包括等離子噴嘴和U形磁鐵，噴嘴頂部端面開有出口通道，噴嘴底部端面開有空氣進口通道，噴嘴外部為陽極管，內部為陰極柱，陽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極分別位于陽極管的兩端，在噴嘴頂部端面電離產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，提高了點火成功率。

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