[实用新型]一种分段式等离子体火炬阳极

说明书

本实用新型公开了一种分段式等离子体火炬阳极，包括密封水套和设于密封夹套内的分段阳极，所述分段阳极从左至右依次包括第一阳极、第二阳极、绝缘段和第三阳极，所述第二阳极与绝缘段之间留有间隙，所述密封夹套内设有进气通道，所述进气通道通过进气孔与所述间隙连通。本实用新型通过将阳极分段设置，在第二阳极和第三阳极之间设有绝缘体，在气流的作用下，当第二阳极被烧蚀后可使电弧弧根从第二阳极跳跃至第三阳极上，扩大了阳极的烧蚀区域，且该阳极在使用过程中不需要整体更换，降低了阳极的使用成本，延长了阳极的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用技术领域，特别涉及一种分段式等离子体火炬阳极。

背景技术

等离子体火炬是一种能够产生定向等离子体射流的放电装置。近年以来，大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统大多是采用等离子火炬点火的技术，能够大幅度减少或取代重油点火；在气化及裂解反应中，等离子体的高温特性成为反应中不可替代的条件；等离子火炬在固废、危废熔融中作为高温热源，最大程度降低有害物逸出；等离子火炬技术是一种高效节能的环保基础技术，在燃烧、气化、裂解、反应、熔融和冶炼等领域中得到广泛应用。

阳极是等离子体火炬的核心部件之一，阳极是等离子电弧的通道，运行时阳极受氧化性高温侵蚀，使阳极烧蚀和氧化严重，缩短了阳极的使用寿命。等离子体火炬是采用气流对电弧进行约束，运行时等离子电弧弧根会落在很小的一片区域，由于电流密度较大，同时电弧弧根会在阳极某处表面烧蚀形成氧化绝缘层，影响阳极弧根处的导电及散热，使等离子体工作稳定性差。目前阳极使用寿命在800h以下，这样就导致阳极在使用一段时间后就必须整体更换，增大了阳极的使用成本。

综上所述，亟需提供一种阳极使用寿命长且能够降低等离子体火炬使用成本的等离子体火炬阳极。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用寿命长且使用成本低的分段式等离子体火炬阳极。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分段式等离子体火炬阳极，包括密封水套和设于密封夹套内的分段阳极，所述分段阳极从左至右依次包括第一阳极、第二阳极、绝缘段和第三阳极，所述第二阳极与绝缘段之间留有间隙，所述密封夹套内设有进气通道，所述进气通道通过进气孔与所述间隙连通。

通过分段式阳极的设置，使该等离子体火炬在运行过程中，随着使用时间的延长，电弧弧根可跳跃至另外一个阳极上，延长该分段阳极的使用寿命，在使用后不需要整体更换阳极，降低了等离子体火炬阳极的使用成本。

进一步，所述第一阳极与密封夹套之间设有至少2个密封环，所述第二阳极与密封夹套之间设有至少2个密封环，所述第三阳极与密封夹套之间设有至少2个密封环。

进一步，所述密封夹套内设有冷却水循环系统，冷却水循环系统可降低第一阳极、第二阳极和第三阳极的温度，从而减少其被高温烧蚀氧化程度。

进一步，所述冷却水循环系统包括进水通道和回水通道。

进一步，所述进水通道与第一阳极、第二阳极和第三阳极的外壁相连，所述回水通道设于进水通道的外侧，且其末端与进水通道的末端连通。

进一步，所述分段阳极的壁厚为5-20mm，当壁厚小于5mm时，该阳极材料被完全烧蚀所需时间短，使用时寿命短；当壁厚大于20mm时，通过冷却水循环系统冷却第一阳极、第二阳极和第三阳极的冷却效果差、降温速度慢，降低了分段阳极的使用寿命。

进一步，所述第一阳极、第二阳极和第三阳极均采用高导电金属材料制成，所述绝缘段采用无机非金属耐高温绝缘材料制成。

高导电金属材料具有较好的热传导和导电性能，提高了阳极的熔点，减缓阳极材料的烧蚀。

进一步，所述高导电金属材料为铜、银、铜合金、银合金中的一种或多种。