CZ15153U1 - Plazmatron - Google Patents

Description

Plazmatron

CO

N

O

CZ 15153 Ul

Plazmatron

Oblast techniky

Technické řešení se týká konstrukce plazmatronu pro tvorbu nízkoteplotní plazmy, zejména pro zařízení spalující tuhá prášková paliva a odpady a konstrukce plazmového hořáku s tímto plaz5 matronem spojené.

Dosavadní stav techniky

Společné spalování uhlí s ušlechtilými palivy, jako jsou například zemní plyn a kapalná paliva, vede ke zjevně nehospodámému využití těchto ušlechtilých paliv, ke zvýšení plynných emisí, především emisí toxických oxidů dusíku, síry a vanadu. Ceny ušlechtilých paliv rostou podstatně rychleji než cena uhlí. Při využívání jaderné energie z jaderných elektráren slouží klasické uhelné elektrárny stále významněji pro pokrývání odběrových špiček elektrické energie a proto rostou požadavky na zvětšování jejich regulačního rozsahu, a to i směrem ke snižování výkonů, což často vyžaduje potřebu podpůrné stabilizace spalovacích procesů pomocí ušlechtilých paliv. Trendem je proto stálá potřeba snižovat podíl ušlechtilých paliv v palivové bilanci spalovacích zařízení na tuhá paliva, aby se snižovaly náklady na výrobu elektrické energie a tepla.

V současnosti jsou všeobecně známy generátory nízkoteplotní plazmy, tzv. plazmatrony, jejichž pracovním médiem ke tvorbě plazmy je inertní plyn, například argon, dusík apod. Používání těchto plynů ve větším množství je však finančně náročné a tudíž je nelze efektivně aplikovat na spalovací zařízení ve větším rozsahu. Rozvod plynu v energobloku, jeho skladování v zásobníku apod., zvyšuje technologickou náročnost procesu spalování, zvyšuje možné procento poruchovosti a v neposlední řadě snižuje bezpečnost provozu.

Dále jsou známá zařízení, která podporují hoření vzácných plynů proudem vzduchu, přiváděného do prostoru mezi katodu a anodu. Tato zařízení však nemohou zcela účinně formovat elektrický oblouk a tak přispět k proměnlivé regulaci výroby plazmy.

Dosud známá řešení plazmatronů navíc používají k pevnému spojení anody, katody a izolačních částí zpravidla těsnicích tmelů, které zejména vysokou teplotou ztrácí své vlastnosti a je nutno je v určitém časovém intervalu vyměňovat. Občas dochází i k průsakům chladicí kapaliny do prostoru elektrod a haváriím těchto zařízení.

Provoz těchto zařízení je tedy zatěžován náklady na vzácné plyny, má poměrně vysokou míru poruchovosti a v neposlední řadě i ohrožují bezpečnost provozu.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky jsou odstraněny, nebo alespoň silně potlačeny novou konstrukcí plazmatronu podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že plazmatron, sestávající z katody a z anody, opatřených samostatně katodovým obalem a anodovým obalem, vzájemně osově spoje35 nými izolačním prstencem, a z nichž každý je samostatně vybaven rozvodem katodové a anodové chladicí vody podél vnějších stěn katody a anody a u něhož je pracovním médiem katodový a anodový vzduch, má v dutině katody osově vložený zaviřovač katodového vzduchu, opatřený po svém obvodu rozváděcími kanálky ve formě vícechodého závitu pro uvedení přiváděného katodového vzduchu do rotačního vzduchového sloupce v dutině katody a který je dále vybaven ales40 poň jednou osovou tryskou pro katodový vzduch k vyvození osového posouvání rotačního vzduchového sloupce katodového vzduchu v dutině katody k prvnímu působení na katodovou patu plazmového oblouku v dutině katody, přičemž ve smyslu rotace sloupce katodového vzduchu v dutině katody je v izolačním prstenci vytvořena soustava vzduchových kanálů přívodu anodového vzduchu, šikmo a tangenciálně ústících do prostoru mezi vzájemně přivrácené čelo katody a čelo anody k vytvoření v témže smyslu rotujícího vzduchového okruží k řízenému vzduchovému

-1 CZ 15153 Ul obepínání plazmového oblouku pro druhé nepřímé působení na katodovou patu plazmového oblouku v dutině katody.

Účinky uvedeného uspořádání plazmatronu se projevují zvláště tím, že pracovní vzdušné médium vyvozuje intenzivní rotací plazmového oblouku v prostředí katody a anody a upravuje jej v podstatě do řízené a různě protáhlé hyperboloidní formy, přičemž pak katodová pata plazmového oblouku se v důsledku tohoto působení může, za součinnosti ostatních faktorů, elektrických a tlakově-vzduchových, posouvat osově po vnitřku katody, bez nadměrného opálu jednoho jejího místa.

Z hlediska ochrany zdraví, zejména ochrany před nebezpečným dotykem s elektricky živými částmi plazmatronu, je podle technického řešení výhodné, že plazmatron je osazen skořepinovým krytím, které sestává z rozebíratelného děleného plastového prstence obepínající katodový obal a na němž je rozebíratelně usazena krycí skořepina s víkem, opatřeného na horní straně průchodkami pro přívod a odvod katodové chladicí vody, pro přívod katodového vzduchu a elektrického proudu.

Výhodné je podle technického řešení plazmatronu, že všechny jeho dílce jsou souose uspořádané, rozebíratelné a případně vzájemně přestavitelně, přičemž na všech jejich přechodových místech, kde vnikají rozdílové tlaky v přiváděném vzdušném médiu, nebo katodové nebo anodové chladicí vody, nebo kde by hrozily vzájemně různé nebezpečné průsaky, je v konstrukci plazmatronu výhradně použito těsnicích kroužků samostatně nebo v labyrintovém uspořádání, což v konečném důsledku zahrnuje výhodu rychlé demontáže a zpětné montáže dílců plazmatronu, které je nutné po určité době jeho chodu vyměnit, aniž by bylo nutné vyčkávat než proběhnou například technické vytvrzovací lhůty u různých těsnicích tmelů apod., které jsou až dosud jsou u plazmatronů používány.

Podle technického řešení se jeví účelná kombinace plazmatronu s plazmovým hořákem, která spočívá v tom, že spolu s brýdovou částí plazmového hořáku s brýdovou uzavírací - regulační klapkou, sestává z komory termochemické přípravy paliva, osazené alespoň jedním plazmatronem a z vnitřku vybavené tepelně odolnými a teplo akumulujícími vložkami a která je prostřednictvím by-passu se zaviřovačem a přechodovým kusem napojena na hlavní práškovod s usměrňovači klapkou a rozdělovači klapkou pro řízení odběru části primární směsi do by-passu z hlav30 ního práškovodu a pro přechod zbývající části primární směsi do výkonového práškovodu s přechodem do jeho výkonové části do směšovací oblasti s aktivovanou směsí z komory termochemické přípravy paliva, přičemž výkonový práškovod může být variabilně, v oblasti mezi rozdělovači klapkou a výkonovou částí, opatřen dvouplášťovým přechodovým kusem se zaústěným alespoň jedním plazmatronem.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody a účinky jsou patrny z připojených výkresů, kde značí obr. 1 podélný osový řez plazmatronem, obr. 2 zvětšený detail plazmatronu - částí přibližujících se čel katody a anody s vyznačením uspořádání rozvodu anodového vzduchu, obr. 3 podélný osový řez skořepinový krytím přípojných částí plazmatronu, zejména proti náhodnému dotyku v oblasti jeho elektricky živých částí, obr. 4 uspořádání plazmového hořáku uzpůsobeného kotlovému zařízení s přímým foukáním uhelného prášku s vířivým výkonovým hořákem, brýdovým hořákem a plazmatrony na by-passu, obr. 5 uspořádání plazmového hořáku uzpůsobeného kotlovému zařízení s přímým foukáním uhelného prášku s vířivým výkonovým hořákem, brýdovým hořákem, jedním plazmatronem na by-passu a jedním na výkonové části hořáku, obr. 6 uspořádání plazmového hořáku s umístěním plazmatronů přímo na kanál před proudový výkonový hořák, případně vířivý výkonový hořák, aplikovaný na kotel s mezizásobníkem nebo s přímým foukáním uhelného prášku.

-2CZ 15153 Ul

Příklady provedení technického řešení

Plazmatron, jako generátor nízkoteplotní plazmy, sestává v základě z katody i a z anody 2. Katoda i je zapouzdřena v katodovém obalu 3, opatřeném připojovacím místem 4 pro přívod katodového elektrického napětí. Souose je k horní části katodového obalu 3 připojeno horní víko 5, které je opatřeno přívodem 6 katodového vzduchu. Katodový obal 3 katody i je osazen tangenciálním přívodem 7 chladicí vody a na opačné straně tangenciálním výstupem 8 chladicí vody pro chlazení katody J_.

Dále je katodový obal 3 katody i opatřen vnějším závitem 9 pro závitové spojení a vzájemně osové nastavení se závitovou částí 10 izolačního prstence 11, přičemž fixaci závitového spojení a zvoleného vzájemného osového nastavení katodového obalu 3 vzhledem k izolačnímu prstenci 11, potažmo k anodě 2 jak bude vysvětleno níže, zajišťuje pojistná matice 12· Katoda 1 je ve své spodní části opatřena závitem 52 prostřednictvím kterého je pevně usazena do katodového obalu 3 a s ním elektricky vodivě spojena.

Do katodového obalu 3 osově umístěna katoda 1, je na svém spodním čele 13 opatřena zaoble15 ním. Na opačné straně je osově do katody i pevně vložen zaviřovač 14 katodového vzduchu. Zaviřovač 14 je po svém obvodu opatřen rozváděcími kanálky 15, vytvořenými například ve formě tříchodého obdélníkového závitu pro uvedení přiváděného katodového vzduchu do rotačního sloupce v dutině katody L Dále je zaviřovač 14 opatřen osovou tryskou 16 pro katodový vzduch, k vyvození osového posouvání rotačního sloupce katodového vzduchu v dutině katody 1 a k dalšímu působení na katodovou patu neznázorněného plazmového oblouku v dutině katody J. Přiváděný katodový vzduch současně přispívá k vnitřnímu chlazení horní části tělesa katody L

Rozvod chladicí vody v katodovém obalu 3 od tangenciálního přívodu 7 chladicí vody k tangenciálnímu výstupu 8 chladicí vody je organizován v podstatě po celé výšce katody i prostřednictvím válcového tenkostěnného mezikruží 17, uchyceného v horní své části nad obtokem 18 tan25 genciálního výstupu 8 chladicí vody a rozdělujícího pro něj vytvořenou dutinu 19 ve vnitřku katodového obalu 4 na dvě průtokové oblasti se stejnosměrným prouděním chladicí vody, s efektivním dosahem toku vstupující chladicí vody až k blízkosti spodního čela 13 katody i, jak je pomocnými šipkami naznačeno na obr. 2.

Anoda 2 plazmatronu je vsazena do anodového obalu 20, který spolu s anodou 2 a s jejím níže popsaným příslušenstvím, je pomocí své dosedací plochy 21 a současně souose, pomocí své horní okrouhlé centrovací části 22, připevněn prostřednictvím prstencové a osazené příruby 23 se šrouby 24 k válcovému osazení 25, vytvořeného na izolačním prstenci 11 (obr. 2). Izolační prstenec ii přitom nadále plní funkci elektrického izolantu mezi katodovým obalem 3 katody i a anodovým obalem 20 anody 2. Za tím účelem je zhotoven z plastu, například z polyamidu apod.

Mezi nízké osazení prstencové příruby 23 a horní okraj okrouhlé centrované části 22 anodového obalu 20 je vloženo okrouhlé těsnění 26 pro dosažení plynotěsnosti popsaného spojení anodového obalu 20 s válcovým osazením 25 izolačního prstence 11.

Okrouhlá centrovaní část 22 anodového obalu 20, obepínající radiálně válcové osazení 25 izolačního prstence 11, je z vnitřku opatřena obtokovým kanálem 27, do něhož je z vnějšku tangen40 ciálně zaústěn blíže neznázorněný přívod anodového vzduchu. Výstup neznázorněného přívodu anodového vzduchu do obtokového kanálu 27 je na obr. 2 schematicky vyznačen elipsou 28.

Přibližně po směru rotace anodového vzduchu, přiváděného z vnějšku do obtokového kanálu 27 prostřednictvím jeho tangenciálně zaústěného přívodu, je v izolačním prstenci ii, v zóně obklopené obtokovým kanálem 27, vytvořena radiální soustava vzduchových kanálů 29, šikmo a tan45 genciálně ústících do prostoru mezi přivrácenými čely katody i a anody 2, přes tvarovou okrouhlou dutinu 30, vytvořenou mezi vzájemně přivrácenou výběhovou spodní okrouhlou částí 31 izolačního prstence 11 a horního dna 32 anodového obalu 20. Smysl nasměrování vzduchových kanálů 29 se shoduje se smyslem zavíření, resp. se smyslem stoupání rozváděčích kanálků 15 pevného zaviřovače 14 katodového vzduchu. Anodový vzduch rozprostřený v tvarové okrouhlé dutině 30 a uvedený do náležité rotace, vstupující pak jako rotující vzduchová vrstva

-3CZ 15153 Ul mezi vzájemně přivrácenými čely katody £ a anody 2, šikmo do vnitřku katody £ a do vnitřku anody 2, zde působí jako schematicky znázorněné rotující vzduchové okruží 33, obepínající elektrický oblouk a uvádějící jej v podstatě do řízené hyperboloidní formy, jehož pak katodová pata se v důsledku tohoto působení může, za součinnosti ostatních faktorů, elektrických a tlako5 vě-vzduchových, posouvat osově po vnitřku katody £, bez nadměrného opálu jednoho jejího místa. Změna polohy katodové paty umožňuje rovnoměrné opotřebování katody 1 a zvyšuje tak životnost katody £. Plocha spodního Čela 13 katody £ a plocha mírně kónického čela 201 anody 2, s přechodem přes okrouhlou hranu 202 do vstupního zaoblení 203 anody 2, současně slouží v podstatě jako deflektor k šikmému nasměrování části rotující vrstvy anodového vzduchu do i o vnitřku katody £, jakož i anody 2.

Na vnějším obvodovém plášti anodovém obalu 20 jsou uspořádány vstup 35 anodové chladicí vody, výstup 36 anodové chladicí vody a zmíněný blíže neznázoměný přívod anodového vzduchu, jehož výstup do obtokového kanálu 27 ve válcovém osazení 25 izolačního prstence 1£ je na obr. 2 schematicky vyznačen elipsoidem 28.

Do anodového obalu 20 je osově vložen rozvaděč 37 anodové chladicí vody, opatřený na horním čele rozváděcím obtokem 38 anodové chladicí vody do několika k němu napojených vstupních tangenciálních drážek 39 pro rozvod anodové chladicí vody na vnější kuželovou plochu tělesa anody 2 v mezeře mezi rozvaděčem 37 a vnějším pláštěm anody 2. Na svém spodním čele je rozvaděč 37 opatřen radiálními drážkami 40 pro odvod anodové chladicí vody z vnější kuželové plochy tělesa anody 2 do kanálu 41 v anodovém obalu 20 zakončeného výstupem 36 anodové chladicí vody.

V oblasti spojení anody 2 a anodového obalu 20 je anoda 2 opatřena drážkami 42 pro labyrintově uspořádané plynotěsné spojení pomocí těsnění 43 (obr. 2). Na své spodní válcové části je anoda 2 opatřena závitem 45 pro zajištění elektricky vodivého spojení se spodní přírubou 46 a je k ní současně připojena plynotěsné pomocí okrouhlého těsnění 47. Řečená spodní příruba 46 je opatřena soustřednými drážkami 48 proti výstupkům anodového obalu 20 na jeho spodním čelu, za účelem labyrintově plynotěsného spojení této spodní příruby 46 a anodového obalu 20 s použitím vložených těsnicích kroužků 49. Mechanické a elektrické spojení spodní příruby 46 a anodového obalu 20 je zajištěno pomocí šroubů 50. K anodovému obalu 20 je pevně a nerozebiratelně připojena montážní příruba 5£ pro připojení plazmatronu k neznázorněné komoře termochemické přípravy paliva a pro připojení přívodu anodového elektrického napětí.

Plazmatron je osazen skořepinovým krytím 60 proti náhodnému dotyku v oblasti jeho elektricky živých částí (obr. 3). Skořepinové krytí sestává z rozebíratelného děleného polyamidového prstence 61 obepínající katodový obal 3 a na němž je rozebíratelně usazena krycí skořepina 62 s víkem 63, opatřeného na horní straně průchodkami 64 pro přívod a odvod katodové chladicí vody, pro přívod katodového vzduchu a katodového napětí.

Jak z popisu technického uspořádání plazmatronu vyplývá, jsou všechny jeho souose uspořádané části uspořádány rozebíratelně, případně přestavitelně, přičemž na všech přechodových místech, kde vznikají rozdílové tlaky v přiváděném vzdušném médiu, nebo katodové nebo anodové chla40 dici vody, nebo kde by hrozily vzájemně různé nebezpečné průsaky, je v konstrukci plazmatronu výhradně použito těsnicích kroužků samostatně nebo v labyrintovém uspořádání. Důsledné řešení tohoto problému zahrnuje v sobě výhodu rychlé demontáže a zpětné montáže dílců plazmatronu, které je nutné po určité době jeho chodu vyměnit, aniž by bylo nutné vyčkávat než proběhnou například technické vytvrzovací lhůty u různých tmelů apod,, které až dosud jsou u plazmatronů používány.

Technické využití popsaného plazmatronu 70 spočívá zejména v jeho použití na plazmových hořácích 7£ pro najíždění a stabilizaci práškových kotlů 72 různého výkonu. Na základě nových poznatků z oblasti termochemické přípravy paliv pomocí plazmového oblouku, mohlo být přikročeno k vytvoření nové koncepce plazmových hořáků 71 popsaných níže, které jsou použitelné v náročných provozně technologických podmínkách a které je možno modifikovat pro aplikace na většinu dnes používaných kotlových zařízení, zejména na práškové kotle 72 uzpůsobených

-4CZ 15153 Ul pro spalování práškového uhlí. Tyto plazmové hořáky 21 mohou sloužit pro roztápění kotlových zařízení, pro stabilizaci spalovacího procesu bez jakéhokoliv dalšího ušlechtilého paliva, jako jsou například plyn, mazut, topné oleje apod., přičemž je zřejmé, že použití plazmových hořáků 71 zkracuje dobu roztápění kotlového zařízení, tím i dobu náběhu příslušného energetického bloku, zvyšuje účinnost a kvalitu spalování a snižuje zvláště koncentrace oxidu dusíku při náběhu energetického bloku.

Podle základního příkladu provedení technického řešení plazmového hořáku 71 s přímým foukáním uhelného prášku a s plazmatrony 70 uspořádanými na by-passu 74 (obr. 4), obsahuje plazmový hořák 21 alespoň jeden plazmatron 2Q, zaústěný do komory termochemické přípravy paliva ío 21. Plazmový hořák 21 dále sestává z brýdové části 75 plazmového hořáku 71, brýdové uzavírací

- regulační klapky 26, hlavního práškovodu 77, výkonového práškovodu 78, usměrňovači klapky

79, rozdělovači klapky 80, výkonové části 81 plazmového hořáku 21, přechodového kusu 82 do by-passu 24, zaviřovače 83, komory termochemické přípravy paliva 73, plazmatronů 70 se skořepinovým krytím 60, směšovací oblasti 84 plazmového hořáku 71 a rozrážecího klínu 85 v ústí plazmového hořáku 21 do prostoru 86 blíže neznázorněné spalovací komory 72 kotlového zařízení. Komora termochemické přípravy paliva 73 je vyložena segmentovými keramickými vložkami 82.

Usměrňovači klapka 79 jako regulační zařízení slouží k řízení hmotnostního toku uhelného prášku a nosné vzdušiny z hlavního práškovodu 77, k řízení frakčního složení uhelného prášku a k nastavení potřebného koncentračního pole toku uhelného prášku směrem na usměrňovači klapku 79 a rozdělovači klapku 80. Jsou-li rychlostní a koncentrační poměry proudění uhelného prášku v hlavním práškovodu 77 optimální, není použití usměrňovači klapky 79 potřebné.

Rozdělovači klapka 80 jako regulační zařízení slouží k doladění koncentrace, rychlosti proudění a hmotnostního toku uhelného prášku a nosné vzdušiny komorou termochemické přípravy paliva

73. Je-li hmotnostní tok úhelného prášku, jeho koncentrace a rychlost proudění v nosné vzdušině v hlavním práškovodu 77 do hořákové hubice optimální, není použití usměrňovači klapky 79 ani regulační klapky 80 zapotřebí.

Pro obtížně zapalovatelné uhelné prášky z antracitických uhlí, vyznačující se nízkým obsahem prchavé hořlaviny nebo pro uhelné prášky s vysokým podílem hrubé frakce nad 160 pm, je před komoru termochemické přípravy paliva 73 předřazen zaviřovač 83 primární směsi.

Komora termochemické přípravy paliva 73 slouží k akumulaci tepla a je k tomuto účelu vybavena speciálně vyvinutými, segmentovými keramickými vložkami 87 odolávajících vysokým teplotám. Segmentové keramické vložky 87 zrovnoměrňují termochemickou přípravu primární směsi a současně chrání kovový obal komory termochemické přípravy paliva 23 před teplotním a tepelným namáháním plazmové pochodně vystupující z plazmatronu 70. Dále segmentové keramické vložky 87 zabraňují tvarové deformaci, změně mechanických vlastností a opálu kovového obalu komory termochemické přípravy paliva 73. Proudění v komoře termochemické přípravy paliva 73 je podélné osové nebo spirální ve tvaru šroubovice.

V případě, že pro nedostatek místa či z jiných důvodů není použití segmentových keramických vložek 82 možné, je namísto komory termochemické přípravy paliva 73 použit dvouplášťový přechodový kus 88 se zaústěným plazmatronem 70, například jak je patrné z obr. 5, s vyznačením tohoto umístění dvouplášťového přechodového kusu 88 na výkonovém práškovodu 28. Prostor mezi vnitřním a vnějším pláštěm dvouplášťového přechodového kusu 88 je vyložen izolačním materiálem chránícím vnější plášť. Hlavní funkcí dvouplášťového přechodového kusu 88 je předehřev primární směsi s následným uvolněním prchavých složek z uhelného prášku. Na dvouplášťový přechodový kus 88 a komoru termochemické přípravy paliva 73 se obvykle umísťuje po jednom nebo dvou plazmatronech 70 s jejich skořepinovým krytím 60.

Hlavní práškovod 77 se za rozdělovači klapkou 80 dělí do dvou větví a to na výkonový práškovod 78 a na by-pass 24- Ve výkonovém práškovodu 78 lze v případě potřeby umístit dvouplášťo50 vý přechodový kus a v by-passu 74 se umísťuje komora termochemické přípravy paliva73.

-5CZ 15153 Ul

Primární směs proudící výkonovým práškovodem 78 a výkonovou částí 81 plazmového hořáku 71 se spojuje s aktivovanou primární směsí z by-passu 74 ve výstupní směšovací oblasti 84 plazmového hořáku 71 a svým tepelným výkonem aktivační energie zajišťuje zapálení a hoření veškeré primární směsi vystupující plazmového hořáku 71 do spalovací komory 72 kotlového zařízení. V případě, že směšovací oblast 81 je krátká, je pro zvýšení intenzifikace míšení směsi použit na ústí plazmového hořáku 71 rozrážecí klín 85.

Modifikované provedení plazmového hořáku 71 (obr. 6), může pozůstávat z komory termochemické přípravy paliva 73, se segmentovými keramickými vložkami 87 nebo se segmentovými vložkami z jiného materiálu, uspořádanými po vnitřním obvodu ocelového pláště komory termoío chemické přípravy paliva 73, a která je osazena prostřednictvím připojovací chlazené příruby 89 jedním nebo více plazmatrony 70, přičemž komora termochemické přípravy paliva 73 je napojena na přívod primární směsi přímo z neznázorněného mlýna uhlí, nebo ze zásobníku uhelného prášku, bez použití jakéhokoliv by-passu. Na komoru termochemické přípravy paliva 73 je přímo napojeno ústí plazmového hořáku 71, ^z něhož aktivovaná směs přímo vystupuje do prostoru 86 spalovací komory 72 kotlového zařízení.

Průmyslová využitelnost

Plazmatron jako generátor nízkoteplotní plazmy je technicky řešen jako univerzální zařízení pro aktivaci uhelné primární směsi a je použitelný v energetice a teplárenství pro najíždění a stabilizaci uhelných energobloků, tedy pro každý práškový kotel. Dále je samostatně nebo ve spojení s plazmovým hořákem využitelný jako dostatečný zdroj tepla při likvidaci nebezpečných látek při termickém zneškodňování odpadů. Použití také nachází ve výrobě topných plynů, zplyňování látek a u všech technologických aplikací, kde je nutno dosažení vysokých teplot.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Plazmatron pro výrobu nízkoteplotní plazmy, sestávající z katody (1) a z anody (
2. 2), opatře25 ných samostatně katodovým obalem (3) a anodovým obalem (20), vzájemně osově spojenými izolačním prstencem (11), a z nichž každý je samostatně vybaven rozvodem katodové a anodové chladicí vody podél vnějších stěn katody (1) a anody (2) a u něhož je pracovním médiem katodový a anodový vzduch, vyznačující se tím, že v dutině katody (1) je osově vložen zaviřovač (14) katodového vzduchu, opatřený po svém obvodu rozváděcími kanálky (15) ve

   30 formě vícechodého závitu pro uvedení přiváděného katodového vzduchu do rotačního vzduchového sloupce v dutině katody (1) a který je dále vybaven osovou tryskou (16) pro katodový vzduch k vyvození osového posouvání rotačního vzduchového sloupce katodového vzduchu v dutině katody (1) k prvnímu působení na katodovou patu plazmového oblouku v dutině katody (1), přičemž ve smyslu rotace sloupce katodového vzduchu v dutině katody (1) je v izolačním

   35 prstenci (11) vytvořena soustava vzduchových kanálů (29) přívodu anodového vzduchu, šikmo a tangenciálně ústících do prostoru mezi vzájemně přivrácené čelo (13) katody (1) a čelo (201) anody (2) k vytvoření v témže smyslu rotujícího vzduchového okruží (33) k řízenému vzduchovému obepínání plazmového oblouku, zvláště pro druhé nepřímé působení na katodovou patu plazmového oblouku v dutině katody (1).

   40 2. Plazmatron podle nároku 1, vyznačující se tím, že je osazen skořepinovým krytím (60), které sestává z rozebíratelného děleného plastového prstence (61) obepínajícího katodový obal (3) a na němž je rozebíratelně usazena krycí skořepina (62) s víkem (63), opatřeného na homí straně průchodkami (64) pro přívod a odvod katodové chladicí vody, pro přívod katodového vzduchu a katodového napětí.

   -6CZ 15153 Ul
3. 3. Plazmatron podle nároku 1, vyznačující se tím, že všechny jeho souose uspořádané části jsou uspořádány rozebíratelně, případně přestavitelné, přičemž na všech jejich přechodových místech, se vznikajícími rozdílovými tlaky v přiváděném vzdušném médiu, nebo u katodové nebo anodové chladicí vody, nebo v místech případných vzájemných průsaků, jsou

   5 uspořádány těsnicí kroužky samostatně nebo v labyrintovém uspořádání.
4. 4. Plazmový hořák s plazmatronem podle nároku 1, vyznačující se tím, že v kombinaci s brýdovou částí (75) plazmového hořáku (71) s brýdovou uzavírací - regulační klapkou (76), sestává z komory termochemické přípravy paliva (73), osazené alespoň jedním plazmatronem (70) a z vnitřku vybavené tepelně odolnými a teplo akumulujícími vložkami (87) a ío která je prostřednictvím by-passu (74) se zaviřovačem (83) a přechodovým kusem (82) napojena na hlavní práškovod (77) s usměrňovači klapkou (79) a rozdělovači klapkou (80) pro řízení odběru části primární směsi do by-passu (74) z hlavního práškovodu (77) a pro přechod zbývající části primární směsi do výkonového práškovodu (78) s přechodem do jeho výkonové části (81) do směšovací oblasti (84) s aktivovanou směsí z komory termochemické přípravy paliva (73).

   15
5. 5. Plazmový hořák s plazmatronem podle nároku 4, vyznačující se tím, že výkonový práškovod (78) je v oblasti mezi rozdělovači klapkou (80) a výkonovou částí (81) opatřen dvouplášťovým přechodovým kusem (32) se zaústěným alespoň jedním plazmatronem (70).
6. 6. Plazmový hořák s plazmatronem podle nároku 4, vyznačující se tím, že sestává z komory termochemické přípravy paliva (73), která je osazena prostřednictvím připojovací

   20 chlazené příruby (89) alespoň jedním plazmatronem (70), přičemž komora termochemické přípravy paliva (73) je napojena na přívod primární směsi přímo z mlýna uhlí, nebo ze zásobníku uhelného prášku, přičemž výstup komory termochemické přípravy paliva (73) je přímo propojen s prostorem (86) spalovací komory (72) kotlového zařízení.