CN207340267U - 用于等离子体点火设备的引弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，包括：整流器、平波电抗器、引弧柜、等离子体发生器阴极和等离子体发生器阳极；其中，所述整流器的输入端与外部的多相交流电源电连接，以将交流电源转化为直流电源；所述整流器的输出端通过平波电抗器与引弧柜的输入端电连接；所述引弧柜的输出端与所述等离子体发生器阴极、等离子体发生器阳极分别电连接。本实用新型装置具有结构简单，引弧效果明显，制造成本低廉，输入电源选取方便等优点。

Description

用于等离子体点火设备的引弧装置

技术领域

本实用新型属于等离子体引弧技术应用领域，尤其涉及一种用于等离子体点火设备非接触性引弧的装置。

背景技术

随着等离子体技术的成熟，等离子体应用越来越广泛，对等离子体运行的安全性和稳定性要求越来越高，例如煤炭发电行业，随着发电系统的多元化，火力发电单位因为环境污染问题，在电网上网发电量越来越少，很多处于非满负荷工况下，等离子体点火设备除了满足锅炉起炉、停炉点火要求，也要满足电厂非满负荷下锅炉稳燃需求。基于此原因，等离子体点火设备启停比较频繁，及时稳定启动等离子体点火设备能为锅炉安全、可靠运行提供保障。

常规等离子体引弧，采用负载阴、阳极直接与引弧器输出脉冲电源连接结构，引弧器输出高压高频脉冲直接作用在等离子体阴、阳极上。这种结构在阴阳极接触引弧时，起弧成功率很高，但是在非接触式引弧时，由于负载线路等因素影响，起弧成功率得不到保障。等离子体非接触引弧，除了需要满足基本的高频率和电压要求外，还需要满足作用在阴、阳极脉冲能量高的要求，非接触结构会导致脉冲在线路等方面能量损耗较大，最终起引弧作用的能量较小。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种用于等离子体点火设备的引弧装置，包括：整流器、平波电抗器、引弧柜、等离子体发生器阴极和等离子体发生器阳极；其中，

所述整流器的输入端与外部的多相交流电源电连接，以将交流电源转化为直流电源；所述整流器的输出端通过平波电抗器与引弧柜的输入端电连接；所述引弧柜的输出端与所述等离子体发生器阴极、等离子体发生器阳极分别电连接。

优选的是，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述引弧柜内设有高压高频脉冲引弧电路。

优选的是，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述高压高频脉冲引弧电路，包括多对输入端子以及多个输出端子。

优选的是，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述高压高频脉冲引弧电路，包括2对输入端子以及2个输出端子；

其中一对输入端子与单相交流电源电连接，另一对输入端子通过平波电抗器与所述整流器的输出端电连接；2个输出端子分别与等离子体发生器阴极、等离子体发生器阳极电连接。

优选的是，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述平波电抗器具体包括：

底板，其表面向下凹陷形成彼此套设的环形的内凹槽和外凹槽；底板开设一贯通孔；

壳体，包括彼此间隔套设的均呈波浪状的内层壳体和外层壳体；所述内层壳体的波峰位置、所述外层壳体的波谷位置均间隔设置多个通风孔；所述壳体通过所述内层壳体底部与所述内凹槽配合、所述外层壳体底部与所述外凹槽配合，卡设在所述底板上；

电抗器主体，其为空心线圈，悬空固定于在所述壳体内；

冷却管，其包括竖直穿过所述电抗器主体中间的第一管体，以及环绕在所述电抗器主体外部的螺旋状的第二管体，所述第一管体和第二管体内均填充相变材料，且彼此连通。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本装置功耗小，能量传递高，响应速度快；

2、点火时，使用高能量，高Q值，高频，脉冲激励源产生瞬时高频高压的脉冲，电离压缩空气，从而产生等离子体火焰；

3、本装置具有结构简单，引弧效果明显，制造成本低廉，输入电源选取方便等优点。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的用于等离子体点火设备的引弧装置的结构示意图；

图2为本实用新型中的高压高频脉冲引弧电路的电路原理图；

图3为本实用新型中的平波电抗器的结构示意图；

图1中，1、整流器，2、平波电抗器，3、220V交流电源，4、引弧柜，5、高压高频脉冲引弧电路，6、等离子体发生器阴极，7、等离子体发生器阳极。

图2中，P1、P2、P3以及P4均为输入端子，P5和P6为接线端子，FU1、熔断器，T1、升压变压器，L1、升压变压器初级电感，L2、升压变压器次级电感，FC1、火花放电器，C1、振荡电容，T2、振荡变压器，L3、振荡变压器初级电感，L4、振荡变压器次级电感。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种用于等离子体点火设备的引弧装置，包括：整流器1、平波电抗器2、引弧柜4、等离子体发生器阴极6和等离子体发生器阳极7；其中，

所述整流器1的输入端与外部的多相交流电源电A、B、C连接，以将交流电源转化为直流电源；所述整流器1的输出端通过平波电抗器2与引弧柜4的输入端电连接；所述引弧柜4的输出端与所述等离子体发生器阴极6、等离子体发生器阳极7分别电连接。

另一种实施方案中，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述引弧柜3内设有高压高频脉冲引弧电路5。

另一种实施方案中，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述高压高频脉冲引弧电路，包括2对输入端子P1、P2、P3和P4、以及2个输出端子P5、P6；

其中一对输入端子P1、P2与单相交流电源电连接，另一对输入端子P3和P4通过平波电抗器2与所述整流器1的输出端电连接；2个输出端子P5、P6分别与等离子体发生器阴极6、等离子体发生器阳极7电连接。

另一种实施方案中，所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，所述平波电抗器2具体包括：

底板210，其表面向下凹陷形成彼此套设的环形的内凹槽和外凹槽；底板开设一贯通孔；

壳体220，包括彼此间隔套设的均呈波浪状的内层壳体221和外层壳体222；所述内层壳体221的波峰位置、所述外层壳体222的波谷位置均间隔设置多个通风孔；所述壳体220通过所述内层壳体221底部与所述内凹槽配合、所述外层壳体222底部与所述外凹槽配合，卡设在所述底板210上；

电抗器主体230，其为空心线圈，悬空固定于在所述壳体220内；

冷却管240，其包括竖直穿过所述电抗器主体230中间的第一管体241，以及环绕在所述电抗器主体230外部的螺旋状的第二管体242，所述第一管体241和第二管体242内均填充相变材料，且彼此连通。

该平波电抗器2具有很好的散热效果，可以有效避免工作过程产生的热量对其工作的不良影响，而且有利于提高其使用寿命。

如图1所示，三相电源的A、B、C三相接入整流器，经过整流器整流输出直流电源。直流电源经过平波电抗器接入引弧柜，直流电源经过引弧柜输出连接等离子体发生器阴、阳极。

如图1所示，引弧柜内高压高频脉冲引弧电路，接入220V单相交流电源，产生高压高频脉冲击穿离子体发生器阴、阳极间空气，电离空气导通直流电流输出负载回路，形成等离子体电弧。

如图2所示，高压高频脉冲引弧电路包含四个输入端子P1、P2、P3、P4和两个输出端子P5、P6。P1、P2一组接入220V单相交流电源，P3、P4一组接入直流电源，P5、P6接出至等离子体发生器阴、阳极。

如图1所示，整流器输出0-1000V的直流电源，作用在发生器阴、阳极，阴、阳极面间隙在0.5-5mm之间。因为阴、阳极间存在一定间隙，外加线路和负载本身的影响，直流电源电压无法达到击穿阴、阳极间空气，电离形成电弧的条件。需要通过高压高频脉冲引弧电路产生频率1KHz以上、电压10KV以上的高频高压脉冲电源作用阴、阳极之间，触发电离引弧，引弧成功后，在直流电源作用下可以维持持续电离起弧，高频高压脉冲电源即可退出。

如图2所示，交流电源输出有效值为220V的电压后，经过升压变压器T1升压后可达到次级电感L2输出的电压有效值为15000V，当火花放电器FC1两端的电压大于其击穿电压时，FC1短路，C1和L3形成闭合振荡回路，直到能量消耗过低无法维持回路断开。形成振荡回路使得电感L3因电流的高变化率产生高频脉冲，通过振荡变压器T2的能量传递，在T2次级电感L4侧产生高频高压脉冲，通过解耦电容C2作用于等离子体点火装置的阴极和阳极之间，击穿阴、阳极空气电离引弧。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，包括：整流器、平波电抗器、引弧柜、等离子体发生器阴极和等离子体发生器阳极；其中，

所述整流器的输入端与外部的多相交流电源电连接，以将交流电源转化为直流电源；所述整流器的输出端通过平波电抗器与引弧柜的输入端电连接；所述引弧柜的输出端与所述等离子体发生器阴极、等离子体发生器阳极分别电连接。

2.如权利要求1所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，所述引弧柜内设有高压高频脉冲引弧电路。

3.如权利要求2所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，所述高压高频脉冲引弧电路，包括多对输入端子以及多个输出端子。

4.如权利要求3所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，所述高压高频脉冲引弧电路，包括2对输入端子以及2个输出端子；

其中一对输入端子与单相交流电源电连接，另一对输入端子通过平波电抗器与所述整流器的输出端电连接；2个输出端子分别与等离子体发生器阴极、等离子体发生器阳极电连接。

5.如权利要求1所述的用于等离子体点火设备的引弧装置，其特征在于，所述平波电抗器具体包括：

底板，其表面向下凹陷形成彼此套设的环形的内凹槽和外凹槽；底板开设一贯通孔；

壳体，包括彼此间隔套设的均呈波浪状的内层壳体和外层壳体；所述内层壳体的波峰位置、所述外层壳体的波谷位置均间隔设置多个通风孔；所述壳体通过所述内层壳体底部与所述内凹槽配合、所述外层壳体底部与所述外凹槽配合，卡设在所述底板上；

电抗器主体，其为空心线圈，悬空固定于在所述壳体内；

冷却管，其包括竖直穿过所述电抗器主体中间的第一管体，以及环绕在所述电抗器主体外部的螺旋状的第二管体，所述第一管体和第二管体内均填充相变材料，且彼此连通。