专利名称：用于等离子点火装置上的发射枪的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种用于等离子点火装置上的发射枪，它适于用在高温高压环境下发射大容量电子，特别适于用在直接点燃电站煤粉锅炉的等离子点火装置上。
目前，国内外电站锅炉采用的均是燃油点火，每年电站锅炉点火要烧掉大量的燃油，以我国电站锅炉为例，每年仅锅炉点火就需约150～180万吨的燃油，折合约45～54亿元的人民币，全世界电站锅炉所需燃油将是一个不可估量的数字，面对世界性的能源危机，特别是面对我国这样一个贫油大国，迫切需要发明一种非传统的点火装置来解决煤粉锅炉的点火、助燃和低负荷稳燃用油的问题。
七十年代末，美国、原苏联、澳大利亚及我国的清华大学开始研究采用等离子技术直接点燃煤粉的课题，八十年代，美国、加拿大、原苏联相续完成了采用等离子技术直接点燃煤粉的试验室及工业性试验，但都没有研制出一支完整的抗高温抗高电压并能发射大容量电子的发射枪。其中，原苏联用于等离子点火装置上的发射装置，由电缆、阴极石墨电极、电极进给装置、冷却器组成。1995年底，它在我国宝鸡电厂直接点燃铜川贫煤，仅正常运行了三小时零八分，就发现它不能可靠地在高温高压环境下工作，在燃烧过程中石墨电极存在挖心、掉渣，导致电压、电流不稳甚至出现短路，采用胶木制作的绝缘层(冷却器)在高温下数次被击穿，带电传动的电极进给方式极不安全等问题。
未能研制出一种能在高温高压环境中长期稳定工作并能直接点燃劣质煤的等离子发射枪，影响了等离子点火装置在电站锅炉上的推广运用。
本发明的目的是提供一种用于等离子点火装置上的发射枪，其能够长期可靠地在高温高压环境中发射大容量电子，直接点燃贫煤，并能协助煤粉锅炉稳定燃烧。
本发明的目的是这样实现的一种用于等离子点火装置上的发射枪，它有电极、导电安装座、导电管、导电垫片、绝缘材料、壳体、裸头导线、防松接头，壳体上装有进风管，导电管上开有进气孔，导电安装座上或电极内开有冷却通孔，进风管与进气孔、冷却通孔相通，电极接导电安装座，导电管、导电垫片、裸头导线顺序联接并安装在壳体内，之间填充绝缘材料，导电管前端接导电安装座，壳体末端接防松接头，裸头导线穿过防松接头接电源，还可以是导电安装座和电极内都开有冷却通孔；其中，导电管是紫铜管，填充在导电管与壳体之间的绝缘材料是一组高铝绝缘陶瓷管或是烧结了高温釉的高铝绝缘陶瓷管；其中，电极材质是铪或锆或硅钼，电极固定在导电套内构成组合式电极，电极是可拆装固定在导电安装座上的电极；其中，填塞在导电垫片、裸头导线与壳体之间的绝缘材料是耐高温橡胶绝缘衬套，其中，防松接头是由外螺帽、接头、垫板、弹簧组成，弹簧置于接头与垫板之间，外螺帽端头固定着防松弹簧卡子，接头一端穿过外螺帽另一端顶在推压高铝绝缘陶瓷管的垫板上，壳体末端有螺纹，螺纹下端与防松弹簧卡子对应处有一圈牙型槽，裸头导线穿过接头、垫板、高铝绝缘陶瓷管，接后触点。
本发明的优点是由于本发明所述的发射枪绝缘材抖采用高铝陶瓷，并烧结了高温釉，使得整体发射枪在高温下不会被击穿；解决了原苏联采用胶木绝缘，在高温下数次被击穿的问题；由于本发明所用电极采用了带蜂窝状冷却通孔的微损耗电极，材料选用锆或铪或硅钼，使得用于载体的空气穿过电极内的冷却通孔，和/或穿过导电安装座上的冷却通孔，对电极进行冷却后，被大电流解离成等离子体；解决了石墨电极本身出现氧化松软，在燃烧过程中挖心、掉渣，导致电压、电流不稳甚至出现短路的问题；电极拆装方便，易于更换；发射枪导电通路采用导电管、导电套将200～600安培电流从整流装置送至电极发火端，并与外界阳极形成高温(4000～5000℃)电弧的同时，由进风管来的冷风也经进气孔、管芯、冷却通孔，对整个导电通路进行了冷却；解决了原苏联采用风冷电极外表面，在高温下加速电极氧化的问题；由于采用了密封式高压防松接头，具有接触电阻小，抗高电压能力强，外螺帽上固定的防松弹簧卡子，在旋转到位后，卡子恰好落入牙型槽内，起到了极好的防松作用；解决了原苏联设计的一般螺纹接头，在工作过程中多次松动、漏水、漏气不能使用的问题。
由于本发明研制出了一支完整的等离子发射枪，能更快地促进等离子点火装置的运用，以取代传统的燃油点火，从而每年能够节省大量燃油，具有巨大的节能降耗作用，可为国家带来显著经济效益和社会效益，符合中华人民共和国计划委员会在“97白皮书”中第八章“以煤代油”的能源政策，且发射枪结构简单，设计独特，价格低廉，特别适于中国国情使用。
图1是本发明所述等离子发射枪结构示意图；下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的说明实施例1如图1所示，一种用于等离子点火装置上的发射枪，它有电极1、导电套2、导电安装座3、固紧套4、导电管5、接触点、导线14、防松接头15、陶瓷绝缘管8、垫片6、绝缘衬套11、壳体7、进风管10；电极1固定在导电套2内作成组合式电极(导电套2采用高导电材料，如铜管)电极1选用难熔金属铪、锆、硅钼等材料，园柱形电极1内部根据空气流量大小，钻有若干个冷却通孔20，导电安装座3上也开有冷却通孔20，(或是在导电安装座3上开有冷却通孔，电极内不钻有蜂窝状冷却通孔；或是电极内钻有蜂窝状通孔，导电安装座3上不开冷却通孔)确保电极1在工作过程中能被充分冷却；导电管5是紫铜管，其上开有冷风进气孔19，壳体7上装有进风管10，进风管10可焊接在壳体7上；冷风从进风管10经进气孔19进入导电管芯，从冷却通孔20排出，对整个枪体导电通路进行冷却；组合式电极通过螺钉(或其他可拆装固定的方式)固定在导电安装座3上，导电安装座3与固紧套4为螺钉或螺纹联接，导电管5置于壳体7内，一端焊接在固紧套4上，另一端接前接触点9经导电垫片18与后接触点16联通，裸头导线14焊接在后接触点16上，由防松接头15锁紧固定；导电管5、导电垫片18、裸头导线14按顺序联接好后形成的导电体与壳体7之间填塞耐高温绝缘材料，耐高温绝缘材料是烧结了高温釉的环形高铝陶瓷绝缘管8(确保本枪至于800℃高温下，抗电不低于3000伏)，一组陶瓷绝缘管8彼此相套，间隙处可加垫片6固定，确保壳体7不带电，填充在导电垫片18、裸头导线14与壳体7之间的绝缘物也可以是绝缘橡胶衬套11；防松接头15是由外螺帽12、接头13，垫板21，弹簧22组成，弹簧22置于接头13与垫板21间，外螺帽12端头焊接着一组防松弹簧卡子17；壳体7末端有螺纹，螺纹下端与防松弹簧卡子17对应处有一圈牙型槽，将防松接头15安装到壳体7末端，旋拧外螺帽12时，接头13紧顶垫板21，进而挤压高铝陶瓷绝缘管8，将前后接触点压紧并与导电管5紧密接触，使整个导电通路接通，旋拧到位后，壳体7末端的防松弹簧卡子17恰好卡固在壳体7端部的牙型槽内，不能松动。
本发明的工作方式和原理是本发明所述发射枪上的导线将整流装置来的大电流(如200～600安)，经前接触点9、导电垫片18、后接触点16、导电管5、导电安装座3、电极1上的导电套2送至电极发火端，并在电极与喷管(阳极)之间加以高电压，形成电弧。将空气变成等离子体，从而完成点火工作。传送电流的阴极导电管与阳极壳体之间用烧结了高温釉的高铝陶瓷管采进行绝缘，在通电过程中，用于做为等离子载体的冷空气通过进风管10、进气孔19、导电管5、冷却通孔20对导电管及电极冷却后进入外界阳极喷管变成等离子。
权利要求
1．一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是它有电极(1)、导电安装座(3)、导电管(5)、导电垫片(18)、绝缘材料(8)、壳体(7)、裸头导线(14)、防松接头(15)，壳体(7)上装有进风管(10)，导电管(5)上开有进气孔(19)，导电安装座(3)上或电极(1)内开有冷却通孔(20)，进风管(10)与进气孔(19)、冷却通孔(20)相通，电极(1)接导电安装座(3)，导电管(5)、导电垫片(18)、裸头导线(14)顺序联接并安装在壳体(7)内，之间填充绝缘材料(8)，导电管(5)前端接导电安装座(3)，壳体(7)末端接防松接头(15)，裸头导线(14)穿过防松接头(15)接电源。
2．如权利要求1所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是导电安装座(3)上和电极(1)内都开有冷却通孔(20)。
3．如权利要求1或2所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是填充在导电管(5)与壳体(7)之间的绝缘材料(8)是一组高铝绝缘陶瓷管或是烧结了高温釉的高铝绝缘陶瓷管。
4．如权利要求3所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是导电管(5)是紫铜管。
5．如权利要求4所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是电极(1)是铪或锆或硅钼，电极(1)固定在导电套(2)内。
6．如权利要求5所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是电极(1)是可拆装固定在导电安装座(3)上的电板。
7．如权利要求6所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是填塞在导电垫片(18)、裸头导线(14)与壳体(7)之间的绝缘材料(8)是耐高温橡胶绝缘衬套(11)。
8．如权利要求7所述的一种用于等离子点火装置上的发射枪，其特征是防松接头(15)是由外螺帽(12)、接头(13)、垫板(21)、弹簧(22)组成，弹簧(22)置于接头(13)与垫板(21)之间外螺帽(12)端头固定着防松弹簧卡子(17)，接头(13)穿过外螺帽(12)顶在推压高铝绝缘陶瓷管的垫板(21)上，壳体(7)末端有螺纹，螺纹下端与防松弹簧卡子(17)对应处有一圈牙型槽，裸头导线(14)穿过接头(13)、垫板(21)、高铝绝缘陶瓷管(8)，接后触点(16)。
全文摘要
本发明公开了一种用于等离子点火装置上的发射枪,其壳体上的进风管与导电管上的进气孔、端头的冷却通孔相通,电极接导电安装座,导电管、导电垫片、裸头导线顺序联接安装在壳体内,之间填充绝缘材料,导电管前端接导电安装座,壳体末端接防松接头,裸头导线穿过防松接头接电源。首次研制出来的该发射枪,能够长期可靠地在高温高压环境中发射大容量电子,直接点燃贫煤,并能协助煤粉锅炉稳定燃烧。
文档编号F23Q21/00GK1230660SQ9810098
公开日1999年10月6日 申请日期1998年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者王爱生, 田东 申请人:烟台开发区龙源电力燃烧控制工程有限公司