[发明专利]介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧发生装置

说明书

本发明公开了一种介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧发生装置，包括外壳体、地电极引线和高压电极引线，所述外壳体为中空设置，其上端面设置有第一多孔筛网电极，其下端面第二多孔筛网电极，所述地电极引线通过内置螺母固定，内嵌于外壳体上方右侧，且第一多孔筛网电极与地电极引线相连并连接于高压交流电源接地端，所述高压电极引线通过内置螺母固定，内嵌于外壳体底部，且第二多孔筛网电极与高压电极引线相连并连接于高压交流电源接线端。本发明采用多孔筛网电极可承担气体入、出口的功能，结合均匀的气体流动方式可产生稳定均匀的等离子体；利用等离子体中的高能粒子与活性基团，影响燃烧系统化学平衡，调控系统的燃烧过程。

技术领域

本发明涉及放电等离子体辅助燃烧应用技术领域，尤其涉及介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧的发生装置。

背景技术

DBD等离子体增强燃烧是通过等离子反应区生成大量的活性原子和基团，来影响燃烧过程的化学平衡来加速燃烧进程。如今，已有越来越多的研究者开始关注等离子体助燃技术的发展前景。

目前等离子体助燃技术的瓶颈问题主要集中在，可靠均匀放电的稳定维持、高能活性粒子的种类与浓度的有效调节、根据实际需求获得相应参数的放电等离子体等。由于煤炭中的碳-氧、碳-碳以及碳-氢等化合物键能较大，放电的起始电压较高且易发生电弧放电，使放电触头温度过高，进而造成电极烧蚀等局限；随着煤炭燃烧进程的推进，煤的剩余质量、堆放方式等因素的改变也会对燃烧的化学反应过程产生影响，如燃烧温度、速率、产物变化等。

现有的等离子辅助煤炭燃烧的研究基础主要包括：

经检索授权公告号CN103953474B的“定向自旋等离子体助燃系统”中，提供了一种能够产生较大面积、均匀性较好的等离子体助燃装置，其电源采用纳秒脉冲电源，而本发明采用的是脉冲调制的高压交流电源产生等离子体。

经检索授权公告号CN103277792B的“等离子体煤粉燃烧器”，提供了一种等离子体煤炭助燃技术的应用实例，其利用等离子体来加热水蒸汽和煤粉，使得燃烧效能得到提升。本发明是利用DBD等离子体中的活性粒子调控燃烧过程，在原理上存在着本质差异。

综上所述，目前等离子体助燃技术在煤炭领域和在电源应用及成本估计上都存在问题，并且处理对象也仅有煤粉，以上因素都较大程度上的限制了现有等离子体助燃技术及装置的广泛应用。因此，如何提供一种介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧的发生装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧的发生装置，本发明节省了真空设备的昂贵成本，采用多孔筛网电极可承担气体入、出口的功能，结合均匀的气体流动方式可产生稳定均匀的等离子体；利用等离子体中的高能粒子与活性基团，影响燃烧系统化学平衡，调控系统的燃烧进程，效果显著。

根据本发明实施例的一种介质阻挡放电等离子体辅助煤炭燃烧的发生装置，其特征在于，包括外壳体、地电极引线和高压电极引线，所述外壳体为中空设置，其上端面设置有第一多孔筛网电极，其下端面第二多孔筛网电极，所述地电极引线通过内置螺母固定，内嵌于外壳体上方右侧，且第一多孔筛网电极与地电极引线相连并连接于高压交流电源接地端，所述高压电极引线通过内置螺母固定，内嵌于外壳体底部，且第二多孔筛网电极与地电极引线相连并连接于高压交流电源接线端。

优选的，所述第一多孔筛网电极和第二多孔筛网电极在外壳体平行设置。

优选的，所述第一多孔筛网电极和第二多孔筛网电极上均设置有卡扣螺母，所述外壳体上设置有与卡扣螺母相适配的卡槽，使第一多孔筛网电极和第二多孔筛网电极与外壳体嵌入安装后形成稳定的卡扣固定结构，易于拆卸更换。

优选的，所述外壳体由具有电绝缘性和耐高温材料制成，其包括聚四氟乙烯、陶瓷。