等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬的制作方法

本实用新型属于等离子炬技术领域，尤其涉及一种等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬。

背景技术：

目前，采用蒸汽介质作为工质的大功率等离子炬，等离子放电所需要的蒸汽介质来源于蒸汽发生器产生的低压高温过热蒸汽。具体地，蒸汽发生器产生的过热蒸汽通过蒸汽管道输送到等离子炬的放电气室，在放电气室内，由阴极电极和阳极电极产生的电压击穿蒸汽介质，并放电产生电弧等离子体电弧。

由单独设置在等离子炬外的蒸汽发生器产生的过热蒸汽在供给至等离子炬时，需要单独设置蒸汽管道。为减少传输过程中的热损失，该蒸汽管道需要主动采取保温措施。另外，过热蒸汽在输送过程中，也会有压降。变化的温度和压力会导致输送到等离子炬的放电气室内的蒸汽的压力或干度降低或波动。这种放电参数变化，使得等离子炬在工作时存在一定程度上的不确定性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬，以解决目前等离子炬的蒸汽发生装置效率不高、热损失大、及等离子炬工作不够稳定等问题。

第一方面，本实用新型提供一种等离子炬的蒸汽发生装置，包括：

设置在等离子炬的阳极的外侧的腔室；

设置在所述腔室的第一侧的进液口，液体经所述进液口进入所述腔室内；

汽体产生部，用于将所述腔室内的液体转换为汽体，以在所述腔室内形成汽水混合物；

连通所述腔室与等离子炬的蒸汽缓冲室的汽水分离器，用于将来自所述腔室内的汽水混合物处理为过热蒸汽并输送至所述蒸汽缓冲室内；

设置在所述腔室的第二侧的出液口。

进一步地，所述汽体产生部包括：设置在等离子炬的冷却水腔体的外侧的感应元件；

设置在所述腔室内的感应加热载体；

所述感应元件用于使得所述感应加热载体产生热量，以加热所述腔室的液体；或

所述汽体产生部包括：等离子炬的阳极通道内的等离子弧；

在等离子炬启动之后，由所述等离子弧加热所述腔室内的液体，以在所述腔室内形成汽水混合物。

进一步地，所述感应元件包括环绕设置在所述冷却水腔体的外侧的感应线圈，其用于生成交变的感应磁场；

所述感应线圈与所述冷却水腔体的侧壁的外侧绝缘；

所述冷却水腔体的侧壁由导磁材料制成。

进一步地，所述感应加热载体由铁磁材料制成，用于在交变的感应磁场中生成热量；

所述感应加热载体沿等离子炬的阳极的长度方向或沿与等离子炬的阳极的长度方向相垂直的方向延伸。

进一步地，所述的等离子炬蒸汽发生装置，还包括：

感应交流电源，其用于为所述感应元件提供电能。

进一步地，所述的等离子炬蒸汽发生装置中，

所述腔室内的液体为去离子水。第二方面，本实用新型提供一种等离子炬，包括：

阳极，所述阳极具有中空的阳极通道；

放电气室，其设置在所述阳极通道的入口处；

阳极喷嘴，其设置在所述阳极通道的出口处；

阴极，所述阴极与所述阳极分别相对地设置在所述放电气室的两侧；

蒸汽缓冲室，其设置在所述放电气室的外侧，与所述放电气室相连通；

蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括：

设置在所述阳极的外侧的腔室；

设置在所述腔室的第一侧的进液口，液体经所述进液口进入所述腔室内；

汽体产生部，用于将所述腔室内的液体转换为汽体，以在所述腔室内形成汽水混合物；

连通所述腔室与所述蒸汽缓冲室的汽水分离器，用于将来自所述腔室内的汽水混合物处理为过热蒸汽并输送至所述蒸汽缓冲室内；

在所述放电气室内，施加在所述阴极与所述阳极之间的高频脉冲引弧电压或直流整定电压击穿过热蒸汽，产生等离子弧；

设置在所述腔室的第二侧的出液口。

进一步地，所述汽体产生部包括：设置在等离子炬的冷却水腔体的外侧的感应元件；

设置在所述腔室内的感应加热载体；

所述感应元件用于使得所述感应加热载体产生热量，以加热所述腔室的液体；或

所述汽体产生部包括：等离子炬的阳极通道内的等离子弧；

在等离子炬启动之后，由所述等离子弧加热所述腔室内的液体，以在所述腔室内形成汽水混合物。

进一步地，所述的等离子炬，还包括：

旋转直流电源，用于向所述感应元件提供直流电源，以产生使得等离子弧旋转的磁场。

进一步地，所述的等离子炬，还包括：

连通所述蒸汽缓冲室与所述放电气室的旋气孔，其使得过热蒸汽旋转地进入所述放电气室。

与现有技术相比，本实用新型提供的等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬，不需要在远离等离子炬的地方另外设置单独的蒸汽发生腔室，也不需要在蒸汽发生腔室与等离子炬之间设置输送过热蒸汽的管道。因此，产生过热蒸汽的过程中，热量损失小，效率高。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：

图1为本实用新型一个实施例的等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬的结构示意图；其中，

1：阳极；2：感应线圈；3：冷却水腔体；4：蒸汽缓冲室；5：阴极；6：放电气室；8：吸附式汽水分离装置；10：感应加热载体；11：阳极喷嘴；12：进液口；13：出液口；14：旋气孔；15：阳极通道；100：腔室。

具体实施方式

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

在本申请中，阳极1通道15逐渐收缩的等离子炬在靠近喷嘴11一侧的阳极1侧壁外，设置有冷却水腔体3。该冷却水腔体3与阳极1的侧壁共同形成容纳流动的冷却水的腔室100。在等离子炬工作时，该腔室100内循环流动的冷却水与等离子弧及阳极1的侧壁之间发生热量传递，对等离子炬的阳极1进行冷却，使得阳极1保持适合等离子弧放电的工作温度。

如图1所示，自放电气室6至喷嘴11，阳极通道15的通径在逐渐收缩，也即与该通道15的延伸方向相垂直的横截面的面积在持续减小。在三维空间内，由阳极通道15约束得到的空间整体上呈现为一截断的圆锥体。在三维空间内，阳极1的侧壁为具有预设壁厚的圆锥形筒。

在放电气室6内，由高频脉冲引弧电源向阴极5和阳极1之间施加高频引弧电压，该引弧电压击穿放电气室6内的过热蒸汽，产生等离子弧；随后，等离子弧经逐渐收缩的阳极通道15从阳极喷嘴11处喷出。

本实用新型实施例的等离子炬中，在等离子炬的冷却水腔体3的外侧及冷却水腔室100内分别设置感应元件及感应加热载体10；其中，感应元件在交变电压的作用下，生成交变磁场；感应加热载体10冷却水腔室100内，在感应元件生成的交变磁场作用下，产生热量。

在等离子炬启动之前，由该感应加热载体10将冷却水腔体3内的冷却水加热，使其转换为汽体；在等离子炬启动之后，阳极通道15的等离子弧加热腔室100内的冷却水，使其转换为汽体，以在腔室100内形成汽水混合物。

也即，在等离子弧工作过程中，本实用新型实施例的等离子炬利用稳定生成的等离子弧的热量将冷却水转换为汽体，从而节省向感应元件提供的电能，实现利用废热而节约电能这一技术效果。

具体地，在等离子炬产生等离子电弧前，由感应交流电源向感应元件供电，由加热载体将冷却水腔体3内的冷却水加热，使其转换为汽体。一旦等离子弧启动成功，就可以由等离子弧来加冷却水腔体3内的冷却水，使其转换为汽体。

综上，冷却水腔体3内的冷却水具有两种功能：一是冷却等离子炬的阳极1，使阳极1保持用于等离子弧放电的工作温度；二是作为水源，该水源用于被最终转换为等离子炬工作时需要的过热蒸汽。

优选地，冷却水通常为去离子水，以保证适合等离子炬工作的电导率。通常，作为等离子炬的工作介质的去离子水的电导率不大于4μs/cm。

该等离子炬的蒸汽发生装置，不需要在远离等离子炬的地方另外设置单独的蒸汽发生腔室100，也不需要在蒸汽发生腔室100与等离子炬之间设置输送过热蒸汽的管道。因此，产生过热蒸汽的过程中，热量损失小，效率高。

为了缩短等离子炬的启动时间，达到快速加热冷却水使其成为汽体的效果，可以通过增加感应元件的载流电流或载流电压来实现。

具体实施时，腔室100内源源不断生成蒸汽；腔室100内蒸汽的压力、流量或干度依次经汽水分离器8及蒸汽缓冲室4整定后，成为过热蒸汽；该过热蒸汽经旋气孔14旋转地输送至放电气室6内。随着过热蒸汽在放电气室6内持续地被消耗，等离子弧也持续地产生。

如图1所示，一个实施例的蒸汽发生装置，包括：设置在等离子炬的阳极1的外侧的腔室100；设置在腔室100的第一侧的进液口12，液体经进液口12进入腔室100内；汽体产生部，用于将腔室100内的液体转换为汽体，以在腔室100内形成汽水混合物；连通腔室100与等离子炬的蒸汽缓冲室4的汽水分离器8，用于将腔室100内的汽水混合物处理为过热蒸汽并输送至蒸汽缓冲室4内；设置在腔室100的第二侧的出液口13。

该蒸汽发生装置，设置有汽体产生部，将设置在等离子炬的阳极1的外侧的腔室100内的液体转换为汽体；还设置有汽水分离器8，将腔室100内的汽水混合物处理为过热蒸汽并输送至等离子炬的蒸汽缓冲室4内；还可以设置蒸汽压力调整部，用于通过调整出液口13的开度，来调整腔室100内的汽水混合物的压力。

该蒸汽发生装置基于冷却用液体(也即，冷却水)来生成等离子炬工作需要的过热蒸汽，结构紧凑；相比现有技术中，与等离子炬相距一定距离单独设置的蒸汽发生装置，减少了过热蒸汽的管道输送能量损失，减少了管道输送需要的管路及管路器件，还可以节省等离子炬设备占用的厂房面积。

具体实施时，在等离子炬启动之前及启动阶段，汽体产生部包括：设置在等离子炬的冷却水腔体3的外侧的感应元件；设置在腔室100内的感应加热载体10；感应元件通电后，使得感应加热载体10产生热量，将腔室100内的液体转换为汽体，以在腔室100内形成汽水混合物。

该蒸汽发生装置还包括：感应交流电源(图中未示出，该感应交流电源与图中示出的两个交流端子“～”分别连接)，为感应元件提供电能。

具体实施时，感应元件为环绕设置在冷却水腔体3的外侧的感应线圈2，与感应交流电源接通后，生成交变的感应磁场。

应该理解为，感应线圈2与冷却水腔体3的侧壁的外侧绝缘，以满足冷却水腔体3和腔室100内的冷却水的绝缘要求，保证使用安全；冷却水腔体3的侧壁由导磁材料制成，以使得感应元件生成的磁场穿过冷却水腔体3的侧壁，覆盖到腔室100内的感应加热载体10。

应该理解为，该感应线圈2采用现有技术公开的方法与冷却水腔体3的外侧的实现绝缘。

应该理解为，该感应线圈2采用现有技术中公开的方法固定在冷却水腔体3的侧壁上，或采用现有技术中公开的方法与冷却水腔体3间隔开。

具体实施时，感应线圈2由电阻丝绕制而成，在空间围合成空心的圆柱体形状；这时，电阻丝的总长度较长，增加了磁场的强度，可以使得腔室100内的感应加热材料快速加热腔室100内的冷却水。

优选地，沿着冷却水腔体3的侧壁的外侧绕制电阻丝，以形成感应线圈2。这时，感应线圈2靠近冷却水腔体3的侧壁，可以采用现有技术中公开的方法固定地设置在冷却水腔体3的侧壁上，如，分别将线圈的首端或末端采用紧固件固定在冷却水腔体3的侧壁上。这时，冷却水腔体3的侧壁作为设置该感应线圈2的结构件，感应线圈2与冷却水腔体3之间存在连接关系。

也可以采用其他现有技术中公开的固定装置分别固定线圈的首端或末端，这时，感应线圈2与冷却水腔体3之间不存在连接关系。

另一个实施例中，在冷却水腔体3的外壁上，沿等离子炬的阳极通道15的长度方向上，套设有等间距或不等间距的铁磁材料缠绕而成的感应线圈2；在感应线圈2的内部，设置有由绝缘材料制成的骨架；该骨架采用导磁材料制成，可以使得感应线圈2生成的交变的感应磁场通过，并作用在腔室100内的铁磁材料上。该骨架套设在冷却水腔体3的外壁，为全封闭或不封闭的结构件。

优选地，选择导磁及绝缘材料或结构作为腔体3的外壁的材料。也即，将腔体3的外壁作为设置感应线圈2的结构件。

应该理解为，该感应线圈2采用现有技术中公开的方式，来调节器工作频率、工作电压及工作功率。如，该感应线圈2可以为10khz及以上的高频感应线圈；也可为300hz-10khz的中频感应线圈。

具体实施时，该感应线圈2具有大电流载流能力，如80-150a；由600v及以下(如，300v)的交流变频电源提供电能。

另外，还可以通过向感应线圈提供直流电压，使得其感应电场的强度等参数达到等离子体磁旋转电弧的使用要求。也即，在参数适合的旋转直流电源提供的直流电压的作用下，该感应线圈2还可以生成使得等离子弧旋转的磁场。

具体实施时，设置在腔室100内的感应加热载体10包括至少一组，每组感应加热载体由铁磁材料制成，用于在交变的感应磁场中生成热量；每组感应加热载体沿等离子炬的阳极1的长度方向延伸；或者沿与等离子炬的阳极1的长度方向相垂直的方向延伸。

应该理解为，感应加热载体10中设置的铁磁材料的种类、总体积或总重量，以及铁磁材料的布置方式，以能够最大化地加热腔室100内的冷却水为准。

具体实施时，通过现有技术中公开的方法选择适当的铁磁材料的种类、总体积或总重量，来增加加热功率，从而快速加热腔室100内的冷却水。

应该理解为，感应加热载体10为铁、钢、镍、钴等金属或其合金的板材制成的空心圆柱体(即中空的圆筒)或为铁、钢、镍、钴等金属或其合金的板材制成的实心盘状体。

该等离子炬蒸汽发生装置中的感应加热载体10置于阳极1的冷却水腔室100内，在加热液体的过程中感应加热载体10不带电，可以实现水汽混合物与高压电的有效隔离，从而提高了供电的安全性。

在等离子炬产生等离子电弧前，由单独设置的感应交流电源向感应线圈2供电；该感应线圈2在感应加热载体10产生涡流进而生成热量，将阳极冷却水腔室100内的液体加热成过汽体。一旦等离子炬等离子弧启动成功，就可以由等离子弧来将阳极冷却水腔室100内的液体加热成汽体。

应该理解为，设置在该高温汽水混合物环境内的加热载体或铁磁材料具有绝缘外层，可以实现与等离子炬的阳极1之间的绝缘；该感应加热载体设置有耐高温层，可耐450℃温度。

具体实施时，在等离子炬启动之后，即稳定工作阶段，汽体产生部包括：等离子炬的阳极通道15内的等离子弧；在等离子炬启动之后，由等离子弧加热腔室100内的液体，以在腔室100内形成汽水混合物。

该蒸汽发生装置利用稳定生成的等离子弧的热量将液体加热为汽体，从而节省向感应元件提供的电能，实现节能的目的。

如图1所示，该蒸汽发生装置中，腔体3与阳极1的侧壁围合形成的腔室100为在一端封闭的空心圆筒；腔室100的另一端，由汽水分离器8封闭。

具体地，在冷却水腔体3上设置的出液口13与回水管连接；在出液口13处设置有调整汽水混合物的压力的装置，该装置通过检测汽水混合物或蒸汽的温度与压力来负反馈地调整出液口13的开度，也即，通过排出汽水混合物或蒸汽，实现腔室100内汽水混合物或蒸汽的压力的调节或汽水混合物或蒸汽的总量的调节。

在冷却水腔体3上，还设置有进液口12。在等离子炬连续工作时，随着过热蒸汽在放电气室6内不断被消耗，作为过热蒸汽来源的冷却水经进液口12持续地补入到腔室100内。

进液口12、汽水分离器8、出液口13均为腔室100与外界的联通接口，分别实现向腔室100内引入冷却水、将生成的汽水混合物输送到蒸汽缓冲室4、排出腔室100内多余的汽水混合物或蒸汽而维持腔室100内保持在预先设定的稳定压力的目的。通过协调控制这三个联通接口的流量，可以实现从腔室100内通过汽水分离器8持续送出等离子炬稳定工作所需的过热蒸汽这一工质的功能。

优选地，进液口12和出液口13在空间内沿竖直方向的高度不同，从而便于实现过热蒸汽位于高处、冷凝水或温度较低的汽水混合物位于低处这一技术效果。

第二方面，如图1所示，一个实施例的等离子炬，包括：阳极1，阳极1具有中空的阳极通道15；放电气室6，其设置在阳极通道15的入口处；阳极喷嘴11，其设置在阳极通道15的出口处；阴极5，阴极5与阳极1分别相对地设置在放电气室6的两侧；蒸汽缓冲室4，其设置在放电气室6的外侧，与放电气室6相连通；蒸汽发生装置，蒸汽发生装置包括：设置在阳极1的外侧的腔室100；设置在腔室100的第一侧的进液口12，液体经进液口12进入腔室100内；汽体产生部，用于将腔室100内的液体转换为汽体，以在腔室100内形成汽水混合物；连通腔室100与蒸汽缓冲室4的汽水分离器8，用于将来自腔室100内的汽水混合物处理为过热蒸汽并输送至蒸汽缓冲室4内；在放电气室6内，施加在阴极5与阳极1之间的高频脉冲引弧电压或直流整定电压击穿过热蒸汽，产生等离子弧；设置在腔室100的第二侧的出液口13。

具体实施时，在等离子炬启动之前及启动阶段，汽体产生部包括：设置在等离子炬的冷却水腔体3的外侧的感应元件；设置在腔室100内的感应加热载体10；感应元件用于使得感应加热载体10产生热量，以加热腔室100的液体；及感应交流电源。

具体实施时，在等离子炬启动之后，即稳定工作阶段，汽体产生部包括：阳极通道15内的等离子弧；在等离子炬启动后，放电气室6内的等离子弧经过阳极通道15后从阳极喷嘴11喷出；等离子弧经过阳极通道15时，腔室100内的液体和/或汽水混合物被加热。

具体实施时，该等离子炬还包括：高频脉冲引弧电源，高频脉冲引弧电源用于在阴极5与阳极1之间施加高频脉冲引弧电压；直流整定电源，直流整定电源用于在阴极5与阳极1之间施加直流整定电压。

具体实施时，感应交流电源工作在等离子炬的引弧阶段及引弧阶段之前的加热冷却水的阶段。高频脉冲引弧电源工作在等离子炬的引弧阶段；而直流整定电源和/或感应直流电源作在等离子炬的稳定工作阶段。

在引弧阶段，高频脉冲引弧电源投入工作，且直流整定电源退出工作，且感应直流电源退出工作；在放电气室6内，高频脉冲引弧电源产生的高频脉冲引弧电压施加在等离子炬的阴极5和阳极1之间；该高频脉冲引弧电压击穿位于阴极5和阳极1之间的过热蒸汽，产生等离子弧。

在稳定工作阶段，直流整定电源投入工作，且高频脉冲引弧电源退出工作，且感应直流电源退出工作；在放电气室6内，由直流整定电源产生的直流整定电压施加在等离子炬的阴极5和阳极1之间；电弧持续地击穿过热蒸汽，持续生成等离子弧。

或者在稳定工作阶段，直流整定电源投入工作，且感应直流电源投入工作，且高频脉冲引弧电源退出工作；在放电气室6内，由直流整定电源产生的直流整定电压施加在等离子炬的阴极5和阳极1之间；电弧持续地击穿过热蒸汽，持续生成等离子弧；在冷却水腔体3的外侧，由感应直流电源产生的感应电压施加在感应元件2上，持续地在阳极通道内及冷却水腔体3内产生感应磁场，改变等离子弧的方向。

高频脉冲引弧电压的电压水平大致为4000-5000v，频率大致为1000hz；引弧成功之后，在等离子炬的阴极5和阳极1之间施加400v-350v左右的直流整定电压，使得其稳定放电，维持等离子炬稳定工作，持续地生成等离子弧。

应该理解为，高频脉冲引弧电源、直流整定电源、感应交流电源、感应直流电源分别为4个功能相互独立的电源。在具体实施时，这4个功能相互独立的电源可以就近设置在一处。

应该理解为，这里的“管道”与“管路”具有本领域技术人员所公知的含义，包括管件、管路连接件、压力或流量的调节阀门及安全控制阀门等。且可以相互替换。

具体实施时，该等离子炬中，阳极1的侧壁通常为轴对称的预设壁厚的圆锥形筒；在等离子炬启动之后，阳极1的侧壁接收等离子弧的辐射及传递的热量，用于加热冷却水。

应该理解为，蒸汽缓冲室4均匀地设置有多个旋气孔14，过热蒸汽通过各旋气孔14旋转地进入放电气室6内；蒸汽缓冲室4具有现有技术中公开的等离子炬的蒸汽缓冲室4的形状、结构及组成；如，该蒸汽缓冲室4可以设置热力型高温高压安全阀或减压阀来保证蒸汽的使用安全。

蒸汽缓冲室4，与现有技术中输送管路上设置的缓冲瓶或蓄能器具有相似的作用，也即，稳定接收到的气体的气流，尤其在接收到的蒸汽的压力或流量不稳定的时候，蒸汽过渡室尤为必要。

腔室100由环绕在阳极1的外侧的冷却水腔体3与阳极1的侧壁围合形成，为在一端封闭的空心圆筒；腔室100的另一端，由汽水分离器8封闭。

应该理解为，汽水分离器8为现有技术中公开的吸附式或挡板式。腔室100内的蒸汽或汽水混合物在汽水分离器8的负压抽吸作用下或腔室100内与汽水分离器8内的压差作用下，进入汽水分离器8；最终，从汽水分离器8排出达到符合干度或压力要求的过热蒸汽到蒸汽缓冲室4内。

该实施例的等离子炬的蒸汽发生装置及等离子炬，可以通过对现有的蒸汽发生装置与等离子炬本体分离地设置的等离子炬实施技术改造而实现。

具体地，可以按照以下步骤组成等离子炬的蒸汽发生装置：

在等离子炬的冷却水腔体3的外侧，设置感应元件；在阳极1冷却水腔室100内，设置感应加热载体10；

在腔室100靠近放电气室6的一侧，设置汽水分离器8，并使得汽水分离器8分别与阳极1冷却水腔室100和蒸汽缓冲室4联通；

在腔室100设置有出液口13的一侧，设置调整汽水混合物的压力的蒸汽压力调整部；

设置为感应元件提供电能的感应交流电源；或设置为感应元件提供电能的感应直流电源。

以下结合图1，对等离子炬的启动过程及工作过程进行描述：

该等离子炬启动时，控制冷却水通过进液口12进入冷却水腔体3，待观察到与出液口13连接的回水管出水后，关闭出液口13；

随后，通过感应交流电源向感应线圈2通电，使得腔室100内的铁磁材料产生热量；该热量迅速加热腔室100内的液体，并产生汽体或蒸汽，形成汽水混合物；

在等离子炬竖直设置(也即，立式设置)时，汽水混合物在重力作用下上升或在汽水分离器8的负压抽吸下或进液口12和出口之间的压力作用下进入汽水分离器8；在等离子炬水平(也即，卧式设置)设置时，汽水混合物在汽水分离器8的负压抽吸下或进液口12和出口之间的压力作用下进入汽水分离器8；汽水分离器8将汽水混合物分离为过热蒸汽及液滴或冷凝水，分离后的液滴或冷凝水回流至腔室100内；

分离后的过热蒸汽进入到蒸汽缓冲室4内；通过旋气孔14，过热蒸汽从蒸汽缓冲室4内送出并进入放电气室6；

在检测到放电气室6内的过热蒸汽的压力、温度、密度等参数符合预先设定的条件时，控制高频脉冲引弧电源投入工作工作，从而将高频脉冲引弧电压施加在阴极5和阳极1之间；该高频脉冲引弧电压击穿位于阴极5和阳极1之间的过热蒸汽，产生等离子弧，则引弧成功。

引弧成功后，控制直流整定电源投入工作工作，并控制高频脉冲引弧电源退出工作工作，并控制感应交流电源退出工作工作；这时，直流整定电源在阴极5与阳极1之间施加直流整定电压，击穿过热蒸汽，持续生成等离子弧；经过阳极通道15的等离子弧，持续地加热腔室100内的冷却水，并产生过热蒸汽；该过热蒸汽依次经汽水分离器8、蒸汽缓冲室4、旋气孔14后，进入放电气室6；至此，该等离子炬处于稳定工作状态。

具体地，等离子弧在经过阳极通道15到达阳极喷嘴11的过程中，将热量辐射到腔室100内，使得腔室100内的冷却水或汽水混合物被加热，产生汽水混合物或蒸汽。这些汽水混合物或蒸汽依次经过汽水分离器8、蒸汽缓冲室4、到达放电气室6，并作为工质来使用。

综上，该等离子炬，不需要在远离等离子炬的地方另外设置单独的蒸汽发生腔室100，也不需要在蒸汽发生腔室100与等离子炬之间设置输送过热蒸汽的管道。因此，产生过热蒸汽的过程中，热量损失小，效率高。

该等离子炬，无需单独安装蒸汽发生器或蒸汽输送管路，节能效果显著，无热量损失；冷却水具有冷却阳极1的功能和提供放电蒸汽介质水源的功能，减少了管路的敷设；在等离子炬启动后，使用等离子弧加热冷却水，加热效率高。

该等离子炬中，使用感应加热感应线圈2及铁磁材料的加热方式，实现水汽混合物和电的有效隔离，大大提高了供电的安全性；同时，使用感应加热的方式，加热效率高，加热速度快。

该等离子炬中，感应线圈2还可兼做等离子体磁场线圈使用，产生磁旋转电弧。

以上已经通过参考少量实施方式描述了本实用新型。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的实用新型权利要求所限定的，除了本实用新型以上公开的其他的实施例等同地落在本实用新型的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。