CN104214796A - 电点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电点火装置，其包括点火电嘴（1）、点火枪（2）、连接组件（3）、点火电缆（4）、点火器（5），其特征是：点火枪（2）在其端部与点火电嘴（1）连接，点火枪（2）在其根部与连接组件（3）连接，点火电缆（4）的一端与连接组件（3）连接，另一端与点火器（5）连接；电点火装置通过连接组件（3）安装在需要电点火的燃烧设备上，通过点火枪（2）将点火电嘴（1）延伸到需要点火的位置。本发明涉及的电点火装置具有结构简单合理、工作可靠、寿命长、应用范围广等优点，尤其可以用于在高压环境下工作点燃可燃介质，有很强的经济性与实用性。

Description

电点火装置

技术领域

本发明涉及一种电点火装置，尤其涉及一种能在高压环境下工作点燃可燃介质的电点火装置。

背景技术

目前，常用的对烧嘴进行点火的方式主要有以下几种：

第一种常见的点火方式是使用明火在炉外直接点燃烧嘴，例如煤化工行业内的德士古气化炉的开工烧嘴点火过程。这种点火方式，操作费时费力，又无法实现对点火过程的自动控制，而且在电厂、化工厂之类的可能存在易燃易爆气体环境的场所进行此类操作，具有非常大的安全隐患。

另一种常见的点火方式是通过电点火枪的端部高压放电产生的电火花点燃烧嘴，这种方式方便、且可实现自动控制，但目前国内市场上已有的电点火枪结构复杂，且大多只能用于常压或微负压环境下的点火，无法满足在高温、高压环境下进行点火的需求。

壳牌气化炉设置了一套可以在点火后将点火枪抽出的机构，点火枪在常压下点火，点燃烧嘴后将点火枪抽出，而后进行炉膛的升温、升压。这套点火方案避免了点火枪在高压环境下工作，解决了高压炉型点火的问题。这套方案结构合理，且可实现自动控制；但这套方案结构复杂，操作繁琐，对点火枪抽出机构的制造和安装都有很高的要求，一旦出现故障，可能造成燃烧设备内燃起的泄漏，危险性高，且维修工作量大、维修维护成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种结构简单的电点火装置；本发明的另一个目的是提供一种能在高压环境下工作点燃可燃介质的电点火装置。

因此本发明提供一种电点火装置，其包括点火电嘴、点火枪、连接组件、点火电缆、点火器，其中，点火枪在其端部与点火电嘴连接，点火枪在其根部与连接组件连接，点火电缆的一端与连接组件连接，另一端与点火器连接。

根据本发明的一个方面，点火电嘴的外壳、点火枪的外壳和连接组件的外壳由金属材料如不锈钢等制成，这使得点火电嘴、点火枪和连接组件具有良好的强度，并且点火电嘴、点火枪和连接组件的外壳由能够导电的金属材料制成且互相连通，在通电工作时，可以利用点火电嘴、点火枪和连接组件的外壳连通点火电嘴头部的阴极，避免了额外设置连接放电阴极的通路，简化了结构。

按照本发明的一个具体方案，点火电嘴（1）的外壳和点火枪（2）的外壳直接接触，和/或点火枪（2）的外壳和连接组件（3）的外壳互相之间直接接触。

按照本发明的一个方案，点火枪内部设有一根从点火枪根部至点火枪端部的导体，该导体用以连通连接组件内部的连接导体与点火电嘴的放电正极。优选导体与点火枪的外壳之间充填有陶瓷进行绝缘，防止在工作时，导体与点火枪的外壳之间放电。应当理解，导体与点火枪的外壳之间可以充填任何满足绝缘要求的材料，包括聚四氟乙烯或橡胶等。

按照本发明的一个方案，点火枪根部在导体与点火枪的外壳之间设有绝缘环，该绝缘环在点火枪根部的接口处保证导体与点火枪外壳绝缘，并将导体固定，绝缘环的材料为聚四氟乙烯。应当理解，绝缘环可以由其它任何满足使用要求的绝缘材料包括陶瓷、橡胶等制成。

按照本发明的一个方案，点火电嘴通过螺纹连接在点火枪端部的接口上，点火电嘴与点火枪均可以按照使用要求，制成所需的长度，并可以方便地安装与拆卸。应当理解，点火电嘴与点火枪之间可以采用其它任何满足使用要求的连接形式包括螺钉连接、焊接等。本领域技术人员应当理解，点火电嘴为本领域技术熟知的器件。

按照本发明的一个方案，在点火枪根部，通过将点火枪外壳与连接组件外壳焊接，使点火枪与连接组件连接在一起。应当理解，点火枪与连接组件之间可以采用其它任何满足使用要求的连接形式包括法兰连接、螺纹连接等。

按照本发明的一个方案，连接组件内设有连接导体；优选还设有压盖、密封垫和压块，或者优选还设有电缆接头。连接导体一端与点火枪内部的导体直接接触；密封垫为环形，套在连接导体上，密封垫由聚四氟乙烯制成，应当理解，密封垫可以由其它任何满足使用要求的绝缘材料如橡胶等制成。压块通过螺纹连接在连接导体上，通过压块压紧密封垫靠近其内孔的部分，使密封垫与连接导体之间形成密封面；在这里，应当理解，压块可以采用其它任何满足使用要求的连接方式与连接导体连接，包括法兰连接、螺钉连接等；压盖通过螺纹连接在连接组件外壳上，并压紧密封垫靠近其外缘的部分，使密封垫与连接组件外壳之间形成密封面；应当理解，压盖可以采用其它任何满足使用要求的连接方式与连接组件外壳连接，包括法兰连接、螺钉连接等。有利的是，通过上述的密封结构，使得以连接组件为界的，位于燃烧设备内部的部分（包括点火枪、点火电嘴）与位于燃烧设备外部的部分（包括点火电缆、点火器）隔绝开来，上述密封结构可以承受高压，这就使得本发明涉及的电点火装置可以在高压环境下工作。可以理解的是，技术人员还可以采用其他密封结构，并且优选耐高压的密封结构。优选整个装置都在密封耐压下实现高压环境下点火。电缆接头通过螺纹连接在压盖上，电缆接头内部的导体与连接导体直接接触，优选电缆接头内部的导体周围设置绝缘垫；应当理解，电缆接头可以采用其它任何满足使用要求的连接方式与压盖连接，包括法兰连接、螺钉连接等。连接组件通过电缆接头与点火电缆连接，本领域技术人员应当理解，电缆接头与点火电缆连接为本领域技术熟知的结构，点火电缆为本领域技术熟知的器件。

按照本发明的一个方案，连接组件的形式为一个法兰，点火装置通过连接组件以法兰连接的形式安装在需要进行点火的燃烧设备的管口上。应当理解，电点火装置可以采用其它任何满足使用要求的安装方式安装在燃烧设备上，包括螺纹连接、焊接等。

根据本发明的一个方面，点火电缆连接在点火器上，在工作时，点火器发出的高压电脉冲，通过点火电缆、连接组件、点火枪、点火电嘴传递到点火电嘴的头部，在点火电嘴头部通过阴阳极之间的高压放电产生的电火花点燃燃烧介质。本领域技术人员应当理解，点火器为本领域技术熟知的器件，点火器与点火电缆连接为本领域技术熟知的结构。

本发明相比现有技术具有如下一种或多种优点：

1、本发明涉及的电点火装置，其连接组件的密封结构可以承受高压，使得本发明涉及的电点火装置可以在高压环境下工作。该密封结构经过试验验证可以承受不低于7.0MPa的压力，安全无泄露，在保证高压传输的同时完全实现高压密封。

2、本发明涉及的电点火装置，其点火电嘴与点火枪之间实现了方便快捷的拆装，点火电嘴与点火枪可以根据不同的使用要求制成不同的长度，从而可以根据具体的点火要求，灵活地调整点火位置，这使得本电点火装置可以适用于不同结构的燃烧设备，并可以适应不同燃料对点火位置的不同需求，大大扩展了电点火装置的适用范围。更为有利的是，在整套电点火装置中，点火电嘴所处工作环境最为恶劣，点火电嘴为易损件，点火电嘴与点火枪的便捷拆装，避免了在维修时更换整根点火枪，只需更换点火电嘴即可，这大大降低了维修成本，压缩了维修时间。

3、本发明涉及的电点火装置，采用各部件的外壳连通放电阴极，有效地简化了产品结构，使点火枪的直径可以缩至低于10mm，这就使得本发明涉及的电点火装置可以应用于结构更加紧凑的燃烧设备，有利于燃烧装置的小型化。

综上，本发明涉及的电点火装置，结构合理，操作简便，工作可靠，适用范围广，便于维修，具有很强的实用性与经济性。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明，相同的附图标记表示相同的构件。其中：

图1为根据本发明的电点火装置的一个实施例的总体结构示意图；

图2为根据本发明的电点火装置的一个实施例的连接组件部位的结构剖视图；

图3为图2中两处密封面部分的局部放大图；

附图标记一览表

1-点火电嘴；2-点火枪；3-连接组件；4-点火电缆；5-点火器；6-防爆箱；7-绝缘垫；8-电缆接头；9-导体；10-压盖；11-密封垫；12-压块；13-螺纹；14-连接组件外壳；15-连接导体；16-导体；17-绝缘环；18-密封面；19-密封面。

具体实施方式

参见图1、图2及图3，示出了根据本发明的电点火装置的一个实施例。电点火装置包括点火电嘴1，点火枪2，连接组件3，点火电缆4，点火器5，点火枪2在其端部与点火电嘴1通过例如螺纹连接，点火枪2在其根部与连接组件3通过例如焊接连接，点火电缆4的一端与连接组件3的电缆接头8连接，另一端与点火器5连接。电点火装置通过连接组件3安装在需要电点火的燃烧设备上，通过点火枪2将点火电嘴1延伸到需要点火的位置。

在该实例中，点火电嘴1、点火枪2和连接组件3的外壳由金属材料例如不锈钢制成，点火枪2内部设有一根从点火枪根部至点火枪端部的导体16，导体16与点火枪2的外壳之间充填有例如陶瓷进行绝缘，以防止在工作时，导体16与点火枪2的外壳之间放电。在点火枪2的端部与点火电嘴1的连接处，导体16与点火电嘴1的放电阳极连通，点火枪2的外壳与点火电嘴1的外壳直接接触。

在该实例中，连接组件3内设有连接导体15、压盖10、密封垫11、压块12和电缆接头8。在连接组件3与点火枪2的根部的连接处，连接导体15下端与点火枪2内部的导体16直接接触；密封垫11为环形，套在连接导体15上，密封垫11由聚四氟乙烯制成，应当理解，密封垫11可以由其它任何满足使用要求的绝缘材料如橡胶等制成。压块12通过例如螺纹连接在连接导体15上，通过压块12压紧密封垫11靠近其内孔的部分，使密封垫11与连接导体15之间形成密封面19；压盖10通过例如螺纹连接在连接组件3的外壳上，并压紧密封垫11靠近其外缘的部分，使密封垫11与连接组件3的外壳之间形成密封面18；有利的是，通过上述的密封结构，使得以连接组件3为界的，位于电点火装置所安装的燃烧设备内部的部分（包括点火枪、点火电嘴）与位于电点火装置所安装的燃烧设备外部的部分（包括点火电缆、点火器）隔绝开来，上述密封结构可以承受高压，这就使得本发明涉及的电点火装置可以在高压环境下工作。电缆接头8通过例如螺纹连接在压盖10上，电缆接头内部的导体周围设置绝缘垫7，绝缘垫7将电缆接头8的外壳与电缆接头8内部的导体9隔开，电缆接头8内部的导体9与连接导体15直接接触。连接组件3通过电缆接头8与点火电缆4连接。

在该实例中，点火器5与其所现场的供电电缆连接。

在该实例中，点火电缆4连接在点火器5上的电缆接口上。有利的是，在该实例中，还设置了防爆箱6，将点火器5安置于防爆箱6中，使点火器5与其所处的环境隔绝，使得点火器5可以在爆炸性气体环境中安全地工作，尤其适用于化工厂、火力发电厂等可能存在易燃易爆气体的环境。

以下将描述本发明的电点火装置的运行过程：在燃烧设备需要进行点火时，由自动控制的控制系统或手动控制的控制电路启动电火开关对电火器5供电，点火器5通电后发出高压电脉冲，高压电脉冲经过点火电缆4、连接组件3、点火枪2传递到点火电嘴1，在点火电嘴1的头部高压放电，产生电火花点燃需要点燃的燃烧介质。

通过实例已经对本发明进行了概括和详细的描述。本领域技术人员应理解，本发明不局限于所公开的具体实施例。在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做出很多的更改与变化。

Claims (20)

1.一种电点火装置，其包括点火电嘴（1）、点火枪（2）、连接组件（3）、点火电缆（4）、点火器（5），其特征是：点火枪（2）在其端部与点火电嘴（1）连接，点火枪（2）在其根部与连接组件（3）连接，点火电缆（4）的一端与连接组件（3）连接，另一端与点火器（5）连接。

2.根据权利要求1所述的电点火装置，其特征是，点火电嘴（1）的外壳、点火枪（2）的外壳和连接组件（3）的外壳由金属材料如不锈钢制成。

3.根据权利要求2所述的电点火装置，其特征是，点火电嘴（1）的外壳和点火枪（2）的外壳直接接触，和/或点火枪（2）的外壳和连接组件（3）的外壳互相之间直接接触。

4.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，点火枪（2）内设有导体（16）。

5.根据权利要求4所述的电点火装置，其特征是，导体（16）与点火枪（2）的外壳之间充填有绝缘材料如聚四氟乙烯、陶瓷或橡胶。

6.根据权利要求4所述的电点火装置，其特征是，点火枪（2）根部在导体（16）与点火枪（2）的外壳之间设有绝缘环（17），绝缘环（17）由绝缘材料如聚四氟乙烯、陶瓷或橡胶等材料制成。

7.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，连接组件（3）为密封结构并且优选能够承受高压。

8.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，连接组件（3）内设有连接导体（15）。

9.根据权利要求8所述的电点火装置，其特征是，连接组件（3）内设有压盖（10）、密封垫（11）、压块（12）；压盖（10）压紧密封垫（11），使密封垫（11）与连接组件外壳（14）之间形成密封面（18）；压块（12）压紧密封垫（11），使密封垫（11）与连接导体（15）之间形成密封面（19）。

10.根据权利要求9所述的电点火装置，其特征是，连接组件外壳（14）与压盖（10）的连接方式为螺纹（13）连接。

11.根据权利要求9所述的电点火装置，其特征是，压块（12）与连接导体（15）的连接方式为螺纹连接。

12.根据权利要求9所述的电点火装置，其特征是，密封垫（11）由绝缘材料如聚四氟乙烯或橡胶等材料制成。

13.根据权利要求8所述的电点火装置，其特征是，连接组件（3）设有电缆接头（8）。

14.根据权利要求13所述的电点火装置，其特征是，电缆接头（8）内设有导体（9）。

15.根据权利要求13所述的电点火装置，其特征是，电缆接头（8）与压盖（10）的连接方式为螺纹（13）连接。

16.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，点火电嘴（1）与点火枪（2）连接方式为螺纹连接。

17.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，点火枪（2）与连接组件（3）的连接方式为焊接。

18.根据权利要求4或8所述的电点火装置，其特征是，连接组件（3）内设置的连接导体（15）与点火枪（2）内设置的导体（16）直接接触。

19.根据权利要求8或14所述的电点火装置，其特征是，电缆接头（8）内设置的导体（9）与连接组件（3）内设置的连接导体（15）直接接触。

20.根据权利要求1或2所述的电点火装置，其特征是，其还包括防爆箱（6），用于将点火器（5）安置于防爆箱（6）中。