一種氣態燃料旋流一體化點火器制造技術

本發明專利技術提供的是一種氣態燃料旋流一體化點火器。包括主要由位于中心的內電極，位于內電極外的接地電極，介于內電極與接地電極之間的絕緣介質和電源接頭構成的等離子點火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器構成的氣態燃料旋流器組件；所述旋流器組件殼體為環形，多個所述旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中，環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口；所述等離子點火器位于環形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個切向進氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋連結成一體。本發明專利技術應用于熱能與動力工程領域，可以實現點火的可靠性和保證燃燒快速達到穩定狀態。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及的是一種燃燒室旋流供氣及空氣等離子體點火裝置。
技術介紹
空氣等離子體點火器是燃氣輪機燃燒室點火的新型高效點火設備，利用電弧激發高溫空氣等離子體引燃燃料。其優點在于可以提高點火的成功率和燃燒的穩定性。目前燃燒室中點火器與氣體燃料供應設備采用交叉式分布，其軸線交叉角為75-90°，點火器和氣體燃料旋流器分別布置于燃燒室的頭部上方及中心位置。由于等離子體點火器應用于氣態燃料與空氣的流場，當流場中空氣和燃料的速度較大，而等離子點火器的電弧的剛性不夠時，容易導致電弧的傾斜，從而影響點火的有效長度，點火成功率下降。而且，在氣態燃料燃燒室中，為了保證點火可靠性，一般需要設置值班噴嘴，增加了制造成本與設計難度。申請號為201120229598. 3，名稱為“一體化點火器”的專利文件中，公開了一種由連接法蘭、過濾器、三通管、耐高溫補償電纜、進風管、燃燒噴頭、調風門、雙文丘里引射混合器、燃氣管、無焰燃燒器、防風罩，以及高壓電弧點火電極、測溫熱電偶組成的點火器。其中燃燒噴頭的側面安裝有進風管，燃燒噴頭的后面連接有氣管，氣管上設置有過濾器及三通管，氣管經連接法蘭與燃氣管路相連通，高壓電弧點火電極通過耐高溫補償電纜與電子打火器相連接。這種點火器不僅具有安裝簡便、配套費用低、使用壽命長、長期不需要維護等特點，而且耗能非常低、可靠性高、其測溫熱電偶的使用壽命也很長。申請號為99121137.5，名稱為“氣體燃料等離子點火電控噴嘴”的專利文件中，公開了一種氣體燃料缸內高壓供氣和等離子體點火器的電磁推進強迫燃燒的一體化噴嘴。具有結構簡單，壽命長，氣體燃料流通面積大，響應速度快的優點，工作可靠性高，對適應能源結構的改變，用于不可或缺的人們的交通工具，汽車就目前而言是最佳結構。申請號為US19930067652的專利文件中，公開了一種燃燒室點燃燃料裝置，包括電磁燃料霧化噴嘴注射器和點火器。注射器產生初始的燃燒過程來點燃燃油噴嘴供應的主燃料。或者，為了適應處于中心位置的點火器，主燃油噴嘴包括多個電磁燃油噴嘴。在一個實施例中，點火器為激光點火器。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可以實現點火的可靠性和能保證燃燒快速達到穩定狀態的氣態燃料旋流一體化點火器。本專利技術的目的是這樣實現的包括主要由位于中心的內電極，位于內電極外的接地電極，介于內電極與接地電極之間的絕緣介質和電源接頭構成的等離子點火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器構成的氣態燃料旋流器組件；所述旋流器組件殼體為環形， 多個所述旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中，環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口 ；所述等離子點火器位于環形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個切向進氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋連結成一體。本專利技術還可以包括I、每個旋流器通過空心螺母固定于環形旋流器組件殼體中。2、旋流器的數量為6-12個。本專利技術提出了一種將燃燒室的點火器和氣態燃料旋流組件一體化結構，將空氣等離子體點火器及氣態燃料旋流組件進行有效結合，利用空氣等離子體點火器供應高溫氧氣及活性氧原子，保證氣態燃料在燃燒室頭部快速點燃；通過氣態燃料旋流器與外部空氣旋流器的雙重旋流作用，在燃燒室頭部形成穩定回流區，點燃的火焰迅速在回流區點燃，形成穩定點火源，保證燃燒快速達到穩定狀態。空氣等離子體點火器通過壓緊蓋、密封墊、壓緊環等與氣體燃料旋流器組件相連， 既滿足燃料供應系統的密閉性，也便于拆裝及更換點火器。其技術特點是空氣等離子體點火器位于氣態燃料旋流組件的中心位置，即燃料低速區，點燃的火焰不易被吹熄，使點火更可靠。氣體燃料旋流器通過固定空心螺母緊固在旋流器組件殼體上，防止氣態燃料旋流器組件松動。本專利技術可以實現點火的可靠性和保證燃燒快速達到穩定狀態。本專利技術主要用于燃氣輪機燃燒室，將氣態燃料旋流耦合到點火器上，實現氣態燃料快速燃燒，通過氣態燃料旋流組件與外部空氣旋流器的反向旋流作用，保證頭部回流區內的穩定燃燒。本專利技術為連續供應氣態燃料系統，且采用空氣等離子體產生的高能活化組分與氣態燃料摻混保證其快速燃燒。采用空氣等離子體點火器產生的高能活化組分實現瞬間燃燒，且通過控制電流大小來控制點火剛度，保證點燃的火焰剛好位于回流區內，從而實現了快速達到穩定燃燒的目的。附圖說明附圖是本專利技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖舉例對本專利技術做更詳細的描述。本專利技術的氣態燃料旋流一體化點火器由電源接頭I、接地電極6、陶瓷絕緣介質2、 內電極5、壓緊蓋7、密封墊8、壓緊環9、氣態燃料進氣口 13、氣體燃料旋流器12、固定空心螺母11、旋流器組件殼體10組成。位于中心的內電極5、位于內電極外的接地電極6、介于內電極與接地電極之間的陶瓷絕緣介質2和電源接頭I構成的等離子點火器。接地電極與陶瓷絕緣介質之間設置支撐圈，接地電極與陶瓷絕緣介質之間形成一定間隙，支撐圈與陶瓷絕緣介質的接觸位置設置石墨密封圈3。旋流器組件殼體11，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器12構成氣態燃料旋流器組件。旋流器組件殼體為環形，6-12個旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中。每個旋流器通過空心螺母11固定于環形旋流器組件殼體中。旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋7、密封墊8和壓緊環9連結成一體。接地電極上開有多個切向進氣小孔14，通過壓差保證空氣的正常進入。環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口 13，氣態燃料從進氣口 13進入到旋流組件。氣態燃料旋流組件均勻分布于點火器的周圍，旋流器出口處氣態燃料與等離子體點火器供應的高溫氧化劑及高能活化組分瞬間摻混，實現快速高效點燃；氣態燃料旋流器與外部空氣旋流器旋向相反，使氣態燃料與空氣快速摻混，在燃燒室頭部中心區形成回流區，點燃燃料迅速擴展至回流區而形成穩定點火源。權利要求1.一種氣態燃料旋流一體化點火器，包括主要由位于中心的內電極，位于內電極外的接地電極，介于內電極與接地電極之間的絕緣介質和電源接頭構成的等離子點火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器構成的氣態燃料旋流器組件；其特征是所述旋流器組件殼體為環形，多個所述旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中，環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口 ；所述等離子點火器位于環形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個切向進氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋連結成一體。2.根據權利要求I所述的氣態燃料旋流一體化點火器，其特征是每個旋流器通過空心螺母固定于環形旋流器組件殼體中。3.根據權利要求I或2所述的氣態燃料旋流一體化點火器，其特征是旋流器的數量為6-12個。全文摘要本專利技術提供的是一種氣態燃料旋流一體化點火器。包括主要由位于中心的內電極，位于內電極外的接地電極，介于內電極與接地電極之間的絕緣介質和電源接頭構成的等離子點火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器構成的氣態燃料旋流器組件；所述旋流器組件殼體為環形，多個所述旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中，環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口；所述等離子點火器位于環形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個切向進氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋連結成一體。本專利技術應用于熱能與動力工程領域，可以實現點火的可靠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣態燃料旋流一體化點火器，包括主要由位于中心的內電極，位于內電極外的接地電極，介于內電極與接地電極之間的絕緣介質和電源接頭構成的等離子點火器；還包括主要由旋流器組件殼體，安裝于旋流器組件殼體內的旋流器構成的氣態燃料旋流器組件；其特征是：所述旋流器組件殼體為環形，多個所述旋流器均勻分布于環形旋流器組件殼體中，環形旋流器組件殼體上設置氣態燃料進氣口；所述等離子點火器位于環形旋流器組件殼體中，接地電極上開有多個切向進氣小孔；旋流器組件殼體與接地電極之間通過壓緊蓋連結成一體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉倩，鄭洪濤，李雅軍，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：