[发明专利]等离子体燃料转化装置

权利要求书

1.一种等离子体燃料转化装置，其特征是装置主要由气化器（2）、第一电极（3）和后座（1）组成，其中：气化器（2）的构造内有气化腔（Ⅷ）和冷却水套a（Ⅵ），气化腔（Ⅷ）在气化器（2）的前部，气化腔（Ⅷ）为气化器（2）前部空心构造的内空间构成，气化腔（Ⅷ）的两端有入口（Ⅶ）和产物出口（Ⅸ），入口（Ⅶ）和产物出口（Ⅸ）各为圆形通孔，入口（Ⅶ）和气化器（2）的入口端重合，冷却水套a（Ⅵ）在气化腔（Ⅷ）的外围；气化器（2）安装在后座（1）上，后座（1）的前端与气化器（2）的入口端相接；在入口（Ⅶ）的壁体上或在入口（Ⅶ）与后座（1）之间或在后座（1）的壁体上有燃料输入接口（2-4）接入，在燃料输入接口（2-4）接入的部位与后座（1）之间或在后座（1）的壁体上有工作气输入接口（2-1）接入；第一电极（3）为圆棒体结构，第一电极（3）连接在后座（1）上，并且与气化腔的入口（Ⅶ）同轴，第一电极（3）的头部从入口（Ⅶ）伸入到气化腔（Ⅷ）之内，第一电极（3）外壁与入口（Ⅶ）内壁之间的空隙为工作气和待转化燃料的通道，第一电极（3）的头部与入口（Ⅶ）处壁体的金属构件之间有放电空间，入口（Ⅶ）处的金属构件形成第二电极，第二电极上有环形放电面（j）；工作时，由第一电极（4）的头部和第二电极的环形放电面j（15）之间的放电生成等离子体电弧，提供给固体燃料或液体燃料转化为合成气所需的能量。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体燃料转化装置，其特征是气化腔（Ⅷ）的空间呈入口至中部为圆柱体结构，前部至产物出口（Ⅸ）为喇叭口收窄结构，收窄角度为45°～150°；气化器（2）的冷却水套a（Ⅵ）有冷却剂通道或冷却剂接口接出。

3.根据权利要求1所述的一种等离子体燃料转化装置，其特征是第一电极（3）为圆棒实体结构或圆棒空心结构，当第一电极（3）为圆棒空心结构时，第一电极（3）内有冷却剂通道d（Ⅳ）；或者，第一电极（3）为圆棒空心结构，在第一电极（3）的圆棒空心结构内有导流管a（3-3），导流管a（3-3）内有冷却剂通道d（Ⅳ），导流管a（3-3）的外壁和第一电极（3）的圆棒体内壁之间的空间构成冷却剂回路a，导流管a（3-3）上有冷却剂接口f（3-6）接出。

4.根据权利要求1所述的一种等离子体燃料转化装置，其特征是气化腔（Ⅷ）内有绝热内衬（6）；在冷却水套a（Ⅵ）的外壳上有压缩线圈（8）。

5.根据权利要求1的一种等离子体燃料转化装置，其特征是所述的工作气包括水蒸汽、氢气、氮气和合成气；所述的待转化燃料包括煤粉、水煤浆、生物质粉料、重油和常规燃油，其中，煤粉、生物质粉料的粒径为30～100μm；水煤浆中水分的比例为30～40%，水煤浆中煤的粒径小于50μm；所述的合成气为以氢气和一氧化碳为主要成份的气体。

6.一种包含权利要求1的部件的等离子体燃料转化装置，其特征是在入口（Ⅶ）与气化腔（Ⅷ）之间有压缩喷口（XVIII），第一电极（3）的头部设置在入口（Ⅶ）的内空间，第一电极（3）的头端与压缩喷口（XVIII）之间有放电空间；冷却水套a（Ⅵ）在入口（Ⅶ）的外围；气化腔（Ⅷ）由气化器内套（2-8）、绝缘连接件（7）和前端头（4）构成，产物出口（Ⅸ）在前端头（4）上；在气化腔（Ⅷ）内有第三电极（5），第三电极（5）的后端连接在前端头（4）的中心基座上，第三电极（5）的头端接近压缩喷口（XVIII）并且与第一电极（3）的头端之间有放电空间，压缩喷口（XVIII）处的金属构件形成辅助电极；工作时，工作气流携待转化燃料与电弧汇合通过压缩喷口（XVIII）进入气化腔（Ⅷ），在气化腔（Ⅷ）内形成等离子体电弧，提供给固体燃料或液体燃料转化为合成气所需的能量。

7.根据权利要求6所述的一种等离子体燃料转化装置，其特征是前端头（4）的结构内有冷却水套b（XIX），冷却水套b（XIX）有冷却剂接口g（4-1）接出；前端头（4）的中心基座为空心结构，前端头（4）的中心基座内有导流管b（4-4），导流管b（4-4）外壁与中心基座内壁之间的空间为冷却剂回路b（XXI），导流管b（4-4）的内空为冷却剂通道j（ⅩⅩ），冷却剂通道j（ⅩⅩ）有冷却剂接口h（4-5）接出。

8.根据权利要求6所述的一种等离子体燃料转化装置，其特征是在绝缘连接件（7）之内有绝热内衬（6）；在绝缘连接件（7）的外围有压缩线圈（8）。