CN102927584A - 等离子水燃料工业炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子水燃料工业炉，包括加热装置、初级等离子发生器和叠加式等离子扩大发生器。该工业炉具有结构简单、燃烧效率高、使用成本低等优点，可以广泛用于各行各业。

Description

等离子水燃料工业炉
技术领域
　　本发明涉及一种工业炉，具体涉及一种等离子水燃料工业炉。
背景技术
现有技术中，以燃煤为燃料的工业炉，多采用一次进风、二次进风等方法助燃，也有先将燃煤浸水后再入炉燃烧以利用水蒸汽助燃的，更为先进的方法是在炉内增加一个汽化器利用炉温将水加热成为水蒸汽参加燃烧。这些方法都不同程度的起到助燃的作用，也能节省一些燃料，但是，现有的这些技术都存在结构复杂、助燃效率不高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种等离子水燃料工业炉，该工业炉具有结构简单、燃烧效率高、使用成本低等优点。
本发明所述的等离子水燃料工业炉，包括初级等离子发生器、叠加式等离子扩大发生器及加热装置。初级等离子发生器设置于叠加式等离子扩大发生器的下方，两者紧密连接，加热装置置于初级等离子发生器下方。
所述初级等离子发生器包括初级发生器水箱、初级发生器进水管、初级发生器蒸气管、初级发生器支承网及固体等离子催化物件。初级发生器水箱为具有轴向通孔的夹层结构封闭容器，初级发生器进水管的一端连通初级发生器水箱的下部，初级发生器蒸气管的一端连通初级发生器水箱的上部，初级发生器进水管上装有水量调节阀。初级发生器水箱的轴向通孔底部安装初级发生器支承网，初级发生器支承网上放置固体等离子催化物件，形成初级等离子区域。初级发生器蒸气管的另一端延伸至初级发生器支承网底端中部并做为初级发生器水蒸气出口，该水蒸气出口开口部朝向初级发生器支承网。
所述叠加式等离子扩大发生器包括扩大发生器水箱、扩大发生器进水管、扩大发生器蒸气管、多个扩大发生器支承网及多个固体等离子催化物件。扩大发生器水箱为具有形状是由下至上逐渐增大的锥形体轴向通孔的夹层结构封闭容器，扩大发生器进水管的一端连通扩大发生器水箱的下部，扩大发生器蒸气管的一端连通扩大发生器水箱的上部，扩大发生器进水管上装有水量调节阀。扩大发生器水箱轴向通孔内间隔安装多个扩大发生器支承网，各扩大发生器支承网上分别放置固体等离子催化物件，形成多个次级等离子区域。扩大发生器蒸气管另一端具有多个支路，支路的数量与扩大发生器支承网数量相同。每个支路的末端延伸到每个相应扩大发生器支承网的底端中部并做为扩大发生器水蒸气出口，该水蒸气出口开口部朝向扩大发生器支承网。扩大发生器蒸气管上设有泄压支路，泄压支路上装有泄压阀。
    所述加热装置为通用固体燃料加热装置、燃气加热装置或者电加热装置。
所述固体等离子催化物件是由具有高温稳定性的固体材料制成的多孔透气物件，例如石墨材料或者软化温度高于1000度的固体材料。
附图说明
图１为等离子水燃料工业炉剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的描述。
如图１所示，一种等离子水燃料工业炉，包括初级等离子发生器10、叠加式等离子扩大发生器20及加热装置30。初级等离子发生器10设置于叠加式等离子扩大发生器20的下方，两者紧密连接，加热装置30置于初级等离子发生器10的下方。
所述初级等离子发生器10包括初级发生器水箱11、初级发生器进水管17、初级发生器蒸气管18、初级发生器支承网13及固体等离子催化物件14。初级发生器水箱11为具有轴向通孔12的夹层结构封闭容器，初级发生器进水管17的一端连通初级发生器水箱11的下部，初级发生器蒸气管18的一端连通初级发生器水箱11的上部，初级发生器进水管17上装有水量调节阀171。初级发生器水箱11的轴向通孔底部安装初级发生器支承网13，初级发生器支承网13上放置固体等离子催化物件14，形成初级等离子区域。初级发生器蒸气管18的另一端延伸至初级发生器支承网13底端中部并做为初级发生器水蒸气出口181，该水蒸气出口开口部朝向初级发生器支承网13。
所述叠加式等离子扩大发生器20包括扩大发生器水箱21、扩大发生器进水管27、扩大发生器蒸气管28、2个扩大发生器支承网及2个固体等离子催化物件。扩大发生器水箱21为具有形状是由下至上逐渐增大的锥形体轴向通孔22的夹层结构封闭容器，扩大发生器水箱21轴向通孔内间隔安装２个扩大发生器支承网（下部23A与上部23B），扩大发生器支承网上分别放置固体等离子催化物件（下部24A与上部24B），形成多个次级等离子区域。扩大发生器进水管27的一端连通扩大发生器水箱21的下部，扩大发生器蒸气管28的一端连通扩大发生器水箱21的上部，扩大发生器进水管27上装有水量调节阀271。扩大发生器蒸气管28另一端具有两个支路，下部支路282A和上部支路282B。下部支路282A的末端延伸到扩大发生器支承网23Ａ的底端中部并做为扩大发生器水蒸气出口281Ａ，水蒸气出口281Ａ开口部朝向扩大发生器支承网23A。上部支路282B的末端延伸到扩大发生器支承网23Ｂ的底端中部并做为扩大发生器水蒸气出口281B，水蒸气出口281B开口部朝向扩大发生器支承网23B。扩大发生器蒸气管28上设有泄压支路283，泄压支路283上装有泄压阀284。
    所述加热装置30为通用固体燃料加热装置、燃气加热装置或者电加热装置。
所述固体等离子催化物件14是由具有高温稳定性的固体材料制成的多孔透气性物件，例如石墨材料或者软化温度高于1000度的固体材料。
等离子水燃料工业炉工作时，由加热装置30加热初级发生器水箱11及固体等离子催化物件14，至箱内水沸腾产生水蒸气，水蒸气经初级发生器蒸气管18由初级水蒸气出口181喷出，穿越呈高温状态的固体等离子催化物件14时分解出氢气和氧气，氢气燃烧放出大量热能，用于加热扩大发生器水箱21以及固体等离子催化物件24A，至箱内水沸腾产生更多水蒸气，水蒸气经扩大发生器蒸气管28由下部扩大发生器水蒸气出口281Ａ喷出，穿越呈高温状态的固体等离子催化物件24A时分解出更多的氢气和氧气，氢气燃烧放出更大量热能，加热扩大发生器水箱21以及固体等离子催化物件24Ｂ，产生的更多水蒸气经扩大发生器蒸气管28由上部扩大发生器水蒸气出口281Ｂ喷出，穿越呈高温状态的固体等离子催化物件24Ｂ时分解出更多的氢气和氧气，氢气燃烧放出更大量热能。
本发明所述叠加式等离子扩大发生器20不限于两级燃烧室结构，可以是单级或者是多级，不限于加热方向的变更，不限于炉体设计形状的变更，不限于水箱与等离子水燃料工业炉一体化设计，根据实际需要而定。

Claims (5)

1.一种等离子水燃料工业炉，包括加热装置，其特征在于：还包括初级等离子发生器和叠加式等离子扩大发生器，初级等离子发生器设置于叠加式等离子扩大发生器的下方，两者紧密连接，加热装置置于初级等离子发生器下方。
2.如权利要求１所述的一种等离子水燃料工业炉，其特征在于：所述的初级等离子发生器包括初级发生器水箱、初级发生器进水管、初级发生器蒸气管、初级发生器支承网及固体等离子催化物件，初级发生器水箱为具有轴向通孔的夹层结构封闭容器，初级发生器进水管的一端连通初级发生器水箱的下部，初级发生器蒸气管的一端连通初级发生器水箱的上部，初级发生器水箱的通孔底部还安装有初级发生器支承网，初级发生器支承网上放置固体等离子催化物件，初级发生器蒸气管的另一端延伸至初级发生器支承网底端中部并做为初级水蒸气出口，该水蒸气出口开口部朝向初级发生器支承网。
3.如权利要求１所述的一种等离子水燃料工业炉，其特征在于：所述的叠加式等离子扩大发生器包括扩大发生器水箱、扩大发生器进水管、扩大发生器蒸气管、多个扩大发生器支承网及多个固体等离子催化物件，扩大发生器水箱为具有形状是由下至上逐渐增大的锥形体轴向通孔的夹层结构封闭容器，扩大发生器进水管的一端连通扩大发生器水箱的下部，扩大发生器蒸气管的一端连通扩大发生器水箱的上部，扩大发生器水箱轴向通孔内间隔安装多个扩大发生器支承网，各扩大发生器支承网上分别放置固体等离子催化物件，形成多个次级等离子区域；扩大发生器蒸气管另一端具有多个支路，支路的数量与扩大发生器支承网数量相同，每个支路的末端延伸到每个相应扩大发生器支承网的底端中部并做为扩大发生器水蒸气出口，该水蒸气出口开口部朝向扩大发生器支承网。
4.如权利要求２或３所述的一种等离子水燃料工业炉，其特征在于：所述的固体等离子催化物件是由石墨材料或者软化温度高于1000度的固体材料制成的多孔透气性物件。
5.如权利要求１－３中任一项所述的一种等离子水燃料工业炉，其特征在于：所述的加热装置为通用固体燃料加热装置、燃气加热装置或者电加热装置。
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