[实用新型]一种等离子体火炬阳极

说明书

本实用新型提供了一种等离子体火炬阳极，由阳极腔体、冷却水层及阳极外壳体组成，冷却水层设于阳极腔体和阳极外壳体之间，所述阳极腔体为等离子发生器电弧的通道，该电弧通道由极面段、过渡段、渐缩段、压缩段、扩张段、烧蚀段和喷口段组成。本方案结构简单，安装维护方便，将阳极腔体设置成多段，能够有效的提高旋转气流的稳定效果，能有效提高运行的功率，改善阳极烧蚀不均的问题，提高阳极的运行寿命，另外结合整体采用合理水路布置，加强阳极的整体冷却效果，大幅度的提高了阳极的使用寿命，使阳极的使用寿命能够到达至少200小时以上。

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用领域，特别是涉及到一种等离子体火炬阳极。

背景技术

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，这种技术能够大幅度减少或取代重油点火，是一种高效节能的环保技术。专利号为CN103354695B公开了一种电弧通道直径异形的电弧等离子体炬，包括阳极、阴极和环状气体旋流器，阳极为一内孔直径异形的圆管，阴极位于阳极圆管的内孔内，气体旋流器位于阴极前端与阳极之间，气体旋流器和阴极与阳极圆管内孔同轴布置，阳极圆管布置阴极的一端为气体流入端，另一端为气体流出端，阳极圆管从气体流入端到气体流出端轴向依次分为气体导入段、直管段或渐缩段、收缩段、凹槽段以及喷嘴段；直管段或渐缩段、收缩段、凹槽段和喷嘴段阳极圆管的内孔构成阳极电弧通道；气体旋流器环壁上开设有切向气流通道，用于将气体引入气体旋流器内孔以产生涡旋气流。

传统的等离子体火炬运行时阳极易受到高温电弧烧蚀产生严重氧化，而且阳极烧蚀区域容易因气流不均产生偏烧或是烧蚀喷口的问题，大幅降低阳极寿命；现提供一种等离子体火炬的阳极，加强烧蚀区气流旋转强度，使阳极喷口均匀烧蚀，提高阳极的运行寿命。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种结构简单、安装维护便利；整体采用合理水路布置，加强阳极的整体冷却效果；在保证整体运行稳定性的同时，能有效提高运行的功率，改善阳极烧蚀不均的问题，提高运行寿命的等离子体火炬阳极。

本实用新型的技术方案是：一种等离子体火炬阳极，由阳极腔体、冷却水层及阳极外壳体组成，冷却水层设于阳极腔体和阳极外壳体之间，所述阳极腔体为等离子发生器电弧的通道，该电弧通道由极面段、过渡段、渐缩段、压缩段、扩张段、烧蚀段和喷口段组成。

优选地，电弧通道中的极面段、过渡段、渐缩段、压缩段、扩张段、烧蚀段和喷口段依次设置；

本方案的优点在于，能够有的提高阳极腔体内旋转气流的稳定效果，进而降低电弧对烧蚀段的破坏，通过调节旋转气流的稳定效果和流速，是电弧在电弧通道的烧蚀段中能够均匀的分散，避免电弧在烧蚀段的同一位置烧蚀，进而提高了烧蚀段和喷口段的使用寿命，冷却水层对阳极腔体进一步的提高冷却效果，使阳极的使用寿命得到大幅度的提升，传统的阳极使用寿命在100小时左右，而本申请中的阳极使用寿命至少在200小时以上。

进一步，所述极面段和过渡段直径在40-58mm范围内，长度为100-220mm；极面段便于提高阳极腔体端部的结构强度，同时提高阳极外壳体与阳极腔体之间的连接密封效果，另外能够提高旋转气流进气的稳定性，结合过渡段，能够使旋转气流中散向不同方向的气流能够收集到同一行进方向上，提高旋转气流的流向稳定效果；

渐缩段的角度为30°-120°，其长度为8-60mm；能够起到增大气流压力的作用，便于后续气流流速的提升；

压缩段的直径为10-30mm，其长度为10-40mm；便于提高气流的流速和气流的稳定效果，避免气流分散，避免气流不均产生偏烧或是烧蚀喷口的问题；

扩张段的扩张角度为30°-100°，其长度为5-40mm；能够降低气流外围的气压，使烧蚀段与中心气流之间产生一定距离，对烧蚀段起到保护作用；