本发明属于等离子体电化学及物理领域，具体涉及一种产生低温等离子体变频脉冲双极性电磁场，利用等离子体与添加剂的协同作用完成甲醇水混合液的转化，产生高密度高热值碳氢合成汽燃料，应用于能源领域。
背景技术：
等离子体电化学与电磁物理经过几十年的发展,现已形成了一门新兴的多学科交叉的前沿分支学科体系，它集物理、化学、光化学、超声波、电子电磁电解于一体。等离子体技术以其非常规的手段在化学工业中,给整个化工业带来了新的生机,已成为传统化工的一支生力军。等离子体化工电磁已由最初的试错法，向可控型发展,而且随着检测手段的不断提高,焓变、相变、平衡常数等理论数据将逐渐完备,这将让人们更好的认识等离子化工过程中的反应历程,建立完善的传递模型,实现工业化或者更好的指导工业实践。目前用于工业及民用的合成醇基燃料热值普遍较低，局限于较小设备及燃烧热值范围，添加催化剂后杂质含量复杂，在燃烧过程中容易造成积碳，堵塞喷嘴损坏燃烧器。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，发明提供了一种基于低温等离子体燃烧的装置。本发明通过调配选用甲醇和水及燃料添加剂混合液，并提供一种利用燃烧器（燃烧室）自身的换热装置，甲醇水混合液通过燃烧室的高温循环换热汽化后，进入低温等离子体装置的变频脉冲电晕反应，生产一种高密度能量的碳氢合成汽直接燃烧，有效的解决了上述所存在的缺陷，节能环保，提高了效益。本发明的技术方案是：一种基于低温等离子体燃烧的燃料，其特征是，燃料由甲醇、水及添加剂构成，添加剂是异丙醇、三乙醇胺、氢氧化钾、乌洛托品、油酸钠。上述添加剂无毒无臭无污染，含微量杂质元素，避免了燃烧积碳问题。所述燃料由如下重量百分比的组份组成：55-65%甲醇、30-40%水、2.5-3.5%异丙醇、0.8-1.2%三乙醇胺、0.3-0.5%氢氧化钾、0.2-0.4%乌洛托品、0.2-0.4%油酸钠。优选方案，所述的燃料为60%甲醇、35%水、3%异丙醇、1%三乙醇胺、0.4%氢氧化钾、0.3%乌洛托品、0.3%油酸钠。本发明还公开了一种基于低温等离子体燃烧的方法，其特征是，按如下步骤：（1）将所述燃料加热汽化；（2）汽化后的燃料汽体输入到低温等离子体的电离腔中形成高能碳氢合成燃料；（3）高能碳氢合成燃料燃烧，输出热量，其中，部分热量用于步骤（1）中的加热汽化。输出热量可用于工业等用途例如发电等。所述低温等离子体所需的电源为双极性变频脉冲电源。步骤（1）中，加热汽化的首次加热，加热汽化的热能从启动燃料加空气燃烧获得。等到所述燃料汽化电离能够燃烧后，可以关闭启动燃料和空气。本发明还公开了一种基于低温等离子体燃烧的装置，其特征是，包括：壳体，前部设置有燃烧腔；外电极，呈圆环体，位于壳体内的中部，外电极被第一绝缘层包裹，外电极的中心形成等离子发生器的电离腔；内电极，呈管状，两端分别套有第二绝缘套、第三绝缘套，第二绝缘套与第一绝缘层联接，第三绝缘套经支架固定在壳体，内电极的出口端连通等离子发生器的电离腔；喷嘴，位于壳体的燃烧腔内，连通电离腔；启动燃料输送管，穿过第二绝缘套，启动燃料输送管的出口位于电离腔，启动燃料输送管的进口经启动燃料阀门、启动燃料压力泵连通启动燃料存储罐，启动燃料能经电离腔、喷嘴后在燃烧腔燃烧，喷出火焰；空气助燃管，穿过第二绝缘套，空气助燃管的出口位于电离腔，空气助燃管的进口经空气助燃阀门、风机连通大气，空气能在电离腔与启动燃料混合助燃；空气助燃管和启动燃料输送管可以设置多根，两者交叉固定；汽化桶，内为燃烧室，与燃烧腔连通；汽化管，环绕在汽化桶的内壁；汽化管的输出口经第四绝缘套连通内电极的进口，汽化管的输入口经燃料阀门、燃料压力泵连通燃料存储罐，燃料存储罐用于存储所述的燃料，启动燃料燃烧后能将汽化管内的燃料汽化；需要说明的是，燃料可以是事先混合后存放在燃料存储罐，也可以是通过多个计量泵多通道输入到汽化管的输入口。电源，向内电极、外电极供电。所述汽化管在汽化桶内壁环绕的形状呈S形或螺旋形。所述燃烧腔位置的壳体内设置有耐高温陶瓷，该耐高温陶瓷的内壁呈圆弧状。所述电源为双极性变频脉冲电源。启动时，打开空气助燃阀门、风机、启动燃料阀门和启动燃料压力泵，启动燃料加热燃烧，火焰从喷嘴喷出，当汽化桶（安装温度传感器）温度达到预设的200℃时，启动燃料燃烧转到燃料燃烧，打开燃料阀门、燃料压力泵，汽化管内的燃料加热后汽化，经内电极喷出到电离腔电离，最后从喷嘴喷出燃烧，燃烧的火焰大部分用于输出如发电等，小部分用于加热汽化管，待燃料燃烧后可以关闭启动燃料阀门和启动燃料压力泵。在电离腔内，燃料的分子链分解断裂，部分汽体被电离，产生活性氧离子O及羟基自由基OH，部分氧离子及羟基自由基(·OH)很快与高能活性添加剂的不饱和环状基团结合，形成甲基CH及COOH基团在内的混合汽。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度及整个体系呈现相对常温常压状态。由于暗电场放电区的高温（约5000K）作用下，新的活性中间体(如重粒子或自由基)重新组排聚合，从而转化成高密度高热值合成汽燃烧，主要成分有氢与碳氢元素，高温等离子汽体从喷嘴喷出后，体积迅速膨胀，形成高温高速火焰。绝缘材料可用耐高温陶瓷板或聚四氟材料隔离。变频脉冲低温等离子技术是一种较有前途的高压或常压放电形式,低温等离子体整体表现为低温,其能量依然很高,提供的能量足以促使反应物分子激发、离解或电离,可使得反应体系保持较低的温度，它易控制,在很宽的压力和温度范围内,变频脉冲电晕可以引发电子、自由基,激发分子,直接或间接通过自由基的影响可打碎元素分子,并进一步利用放电过程产生的自由基，形成新的活性中间体(如羟基自由基的氧化反应)，后者进一步聚合，可以获得传统聚合难以得到的高分子密度材料，如高能量的碳氢燃料。变频脉冲电源可以有效地避免传统能源大部分能量在系统中的振荡损耗，从而可以有效提高能量注入，提高能量利用效率，节约电耗。本发明的有益效果是，燃料取材容易、成本低、对环境的污染少，燃料装置的燃烧效率高、节能效果显著。附图说明图1为本发明的整体结构示意图。具体实施方式一种基于低温等离子体燃烧的燃料，燃料由甲醇、水及添加剂构成，添加剂是异丙醇、三乙醇胺、氢氧化钾、乌洛托品、油酸钠。实施例1：燃料由如下重量百分比的组份组成：65%甲醇(CH3OH)、2.5%异丙醇（C3H8O)、0.8%三乙醇胺(C6H15O3N)、0.3%氢氧化钾(KOH)、0.2%乌洛托品（C6H12N4)、0.2%油酸钠(C17H33CO2Na)，其余的为水。实施例2：燃料由如下重量百分比的组份组成：55%甲醇(CH3OH)、3.5%异丙醇（C3H8O)、1.2%三乙醇胺(C6H15O3N)、0.5%氢氧化钾(KOH)、0.4%乌洛托品（C6H12N4)、0.4%油酸钠(C17H33CO2Na)，其余的为水。实施例3：燃料由如下重量百分比的组份组成：60%甲醇、35%水、3%异丙醇（C3H8O)、1%三乙醇胺(C6H15O3N)、0.4%氢氧化钾(KOH)、0.3%乌洛托品（C6H12N4)、0.3%油酸钠(C17H33CO2Na)。一种基于低温等离子体燃烧的方法，按如下步骤：（1）将实施例中的燃料加热汽化；（2）汽化后的燃料汽体输入到低温等离子体的电离腔中形成高能碳氢合成燃料；（3）高能碳氢合成燃料燃烧，输出热量，其中，部分热量用于步骤（1）中的加热汽化。低温等离子体所需的电源为双极性变频脉冲电源。步骤（1）中，加热汽化的首次加热，加热汽化的热能从启动燃料加空气燃烧获得。启动燃料可选用天然气供能燃烧。现结合附图对本发明作进一步的说明：如图1所示，一种基于低温等离子体燃烧的装置，包括：壳体2，前部设置有燃烧腔30；壳体可选用钛镍合金制造。外电极61，呈圆环体，位于壳体2内的中部，外电极61被第一绝缘层41包裹，外电极61的中心形成等离子发生器的电离腔33；内电极62，呈管状，两端分别套有第二绝缘套42、第三绝缘套43，第二绝缘套42与第一绝缘层41联接，第三绝缘套43经支架21固定在壳体2，内电极62的出口端连通等离子发生器的电离腔33；喷嘴32，位于壳体2的燃烧腔30内，连通电离腔33，启动燃料输送管51，穿过第二绝缘套42，启动燃料输送管51的出口位于电离腔33，启动燃料输送管51的进口经启动燃料阀门、启动燃料压力泵连通启动燃料存储罐，启动燃料能经电离腔33、喷嘴32后在燃烧腔30燃烧，喷出火焰；空气助燃管52，穿过第二绝缘套42，空气助燃管52的出口位于电离腔33，空气助燃管52的进口经空气助燃阀门、风机连通大气，空气能在电离腔33与启动燃料混合助燃；汽化桶1，与燃烧腔30连通；汽化桶1的长度为150-200mm。汽化管11，环绕在汽化桶1的内壁；汽化管11的输出口经第四绝缘套44连通内电极62的进口63，汽化管11的输入口经燃料阀门、燃料压力泵连通燃料存储罐，燃料存储罐用于存储实施例中或其它组份的燃料，启动燃料燃烧后能将汽化管11内的燃料汽化；电源，向内电极62、外电极61供电。汽化管11在汽化桶1内壁环绕的形状呈S形，还可以是螺旋形。燃烧腔30位置的壳体2内设置有耐高温陶瓷31，该耐高温陶瓷31的内壁呈圆弧状。电源为双极性变频脉冲电源。变频脉冲电源的频率范围2kHz-20kHz。