一種等離子體系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機電設(shè)備，特別是涉及到一種等離子體設(shè)備的電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)氣化裝置中使用的氣化劑為水蒸氣+空氣或水蒸氣+氧氣，在氣化爐工作時，直接把水蒸氣+空氣或水蒸氣+氧氣送入氣化爐，使水蒸氣與煤炭發(fā)生造氣反應(yīng)生成合成氣，其反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要由空氣或氧氣與炭發(fā)生氧化反應(yīng)為其提供熱量，這種氣化方式的氣化率低，同時，合成氣中產(chǎn)生大量的二氧化碳廢氣，不僅影響到合成氣的品質(zhì)，而且使后級生產(chǎn)中排放大量的溫室氣體。生活垃圾由于熱值低，化學(xué)成分中的固定炭含量少，如用常規(guī)的氣化技術(shù)對生活垃圾進(jìn)行氣化，水蒸氣與生活垃圾所進(jìn)行的是吸熱反應(yīng)，將會消耗氣化爐的熱量，氣化爐需添加煤炭燃料并輸入空氣或氧氣助燃，使得合成氣中廢氣含量高，所得到的合成氣中有用成分相當(dāng)?shù)?，幾乎是廢氣，達(dá)不到化工原料的應(yīng)用要求。
[0003]當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上應(yīng)用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒廢物處理等。等離子體的處理方式和一般的方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)。在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)幾萬度以上，被處理的化工有害氣體受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質(zhì)，從而使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。
[0004]研發(fā)一種結(jié)構(gòu)合理、適合其目標(biāo)產(chǎn)物應(yīng)用的等離子體裝置是本領(lǐng)域研發(fā)人員的任務(wù)，提高等離子體裝置的效率、減少電能消耗是本領(lǐng)域研發(fā)人員所追求的目標(biāo)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種等離子體系統(tǒng)，適合在生活垃圾或醫(yī)療垃圾或工業(yè)有機廢物或農(nóng)林廢棄物處置領(lǐng)域中應(yīng)用，并使電源結(jié)構(gòu)簡單合理和效率高，以減少電能消耗。
[0006]本實用新型的一種等離子體系統(tǒng)，包括三相整流器、高頻電源和等離子體裝置，三相整流器有三相交流輸入接口接入、直流輸出接口接出和直流回路接口接入，三相交流電路連接到三相整流器的三相交流輸入接口 ；高頻電源有工頻輸入接口接入、高頻輸出接口接出和高頻回路接口接入，單相交流電路連接到高頻電源的工頻輸入接口 ；其特征是:系統(tǒng)中有第一隔離器20和第二隔離器21，第一隔離器20有第一直流輸入端20-2接入和第一直流輸出端20-1接出，第二隔離器21有第二直流輸入端21-2接入和第二直流輸出端21-1接出，三相整流器22的直流輸出接口 22-2連接到第一隔離器20的第一直流輸入端20-2和第二隔離器21的第二直流輸入端21-2;等離子體裝置由第一放電組件14和第二放電組件11組成，第一放電組件14中有第一電極14-4、第二電極14-3、第三電極14-1、第一電氣接口 14-6、第二電氣接口 14-8和第三電氣接口 14-7，第一電極14-4為圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，第二電極14-3為圓柱體結(jié)構(gòu)，第二電極14-3與第一電極14-4進(jìn)行嵌套設(shè)置，第二電極14-3置于第一電極14-4的圓環(huán)體內(nèi)空間中，第三電極14-1為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，在第一電極14-4與第三電極14-1之間有圍護(hù)圓筒;第二放電組件11中有第四電極11-1和第四電氣接口 11-2，第四電極11-1與第三電極14-1相對設(shè)置;高頻電源5的高頻輸出接口 5-3通過第一電氣接口 14-6連接到第一電極14-4，第一隔離器20的第一直流輸出端20-1通過第二電氣接口 14-8連接到第二電極14-3，第二隔離器21的第二直流輸出端21-1通過第四電氣接口 11-2連接到第四電極11-1，第四電氣接口 11-2同時連接到高頻電源5的高頻回路接口 5-2，三相整流器22的直流回路接口22-1通過第三電氣接口 14-7連接到第三電極14-1。
[0007]本實用新型中，系統(tǒng)中有引弧電極(12)，在第二電極(14-3)的軸向中心有孔道，弓丨弧電極(12)由第二電極(14-3)軸向中心的孔道伸出或縮進(jìn);第一電極14-4與第二電極14-3之間有環(huán)形空間，第一電極14-4與第二電極14-3之間的環(huán)形空間構(gòu)成第一放電區(qū)14-5，第一電極14-4與第三電極14-1之間的圍護(hù)圓筒內(nèi)空間構(gòu)成第二放電區(qū)14-2，第三電極14-1與第四電極11-1相對之間的空間構(gòu)成第三放電區(qū)10，第一放電區(qū)14-5、第二放電區(qū)14-2和第三放電區(qū)10依次串聯(lián);第二放電組件11中有電極座11-4，第四電極11-1安裝在電極座11-4的前端，在第四電極11-1內(nèi)有冷卻腔11-12，電極座11-4內(nèi)有冷卻導(dǎo)流管11-9，冷卻導(dǎo)流管11-9伸入到第四電極11-1的冷卻腔11-12中；在電極座11-4上有用于安裝到氣化爐上的安裝法蘭11-3;第一放電組件14中有電極架14-18、圍護(hù)圓筒14-16、電極安裝座14-10和電磁驅(qū)動組件，電極架14-18為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，第一電極14-4和第二電極14-3安裝在電極架14-18的前端，電極安裝座14-10為中空圓盤體結(jié)構(gòu)，第三電極14-1嵌入到電極安裝座14-10的內(nèi)空間中，圍護(hù)圓筒14-16安裝在第一電極14-4與電極安裝座14-10之間；電磁驅(qū)動組件安裝在電極架14-18的后端，電磁驅(qū)動組件由線圈骨架14-20、電磁線圈14-23和驅(qū)動桿14-24構(gòu)成，線圈骨架14-20的軸向中心有驅(qū)動桿14-24的伸縮滑道，驅(qū)動桿14-24的前部桿體用于安裝引弧電極;在第二電極14-3的內(nèi)側(cè)有冷卻環(huán)槽，在電極架14-18中有夾持件14-26，夾持件14-26的后端為圓盤體結(jié)構(gòu)，在圓盤體的前端有冷卻導(dǎo)流筒14-29，冷卻導(dǎo)流筒14-29伸入到第二電極14-3內(nèi)側(cè)的冷卻環(huán)槽中；在夾持件14-26中有穿心牽緊桿14-27，穿心牽緊桿14-27為空心螺栓結(jié)構(gòu)，穿心牽緊桿14-27用于緊固第二電極14-3;在第二電極14-3的前端有擴(kuò)口的圓形孔道，第二電極14-3前端擴(kuò)口的圓形孔道與穿心牽緊桿14-27的內(nèi)空間相貫連通，穿心牽緊桿14-27的內(nèi)空間構(gòu)成引弧電極的伸縮滑道;在第一放電組件14中有氣室14-30，氣室14-30有氣化劑輸入接口 14-31接入;在電極架14-18前端的壁體上有旋流螺牙14-32，氣室14-30通過旋流螺牙14-32的牙距空間連通到第一電極14-4與第二電極14-3之間的空間;在第三電極14-1的外圍有冷卻水套14-12，冷卻水套14-12有冷卻劑輸入通道14-13接入和冷卻劑輸出通道14-9接出，冷卻劑輸入通道14-13有冷卻劑輸入接口接入，冷卻劑輸出通道14-9有冷卻劑輸出接口接出；在圍護(hù)圓筒14-16的外圍有螺線管圈14-15，當(dāng)在螺線管圈14-15中進(jìn)行循環(huán)流動冷卻劑時，使螺線管圈14-15成為圍護(hù)圓筒14-16的冷卻盤管；當(dāng)對螺線管圈14-15進(jìn)行通電時，使螺線管圈14-15成為磁隔離線圈，在圍護(hù)圓筒14-16的圓筒內(nèi)周產(chǎn)生磁隔離層;驅(qū)動桿14-24為空心結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動桿14-24中部和后部的空心桿體中有間隔設(shè)置的磁珠14-21和隔離珠14-22;在夾持件14-26中有用于連通引弧電極的電刷14-25。具體實施時，磁珠14-21選用永磁體材料，隔離珠14-22選用非磁性材料，各磁珠的極性進(jìn)行同向串聯(lián)設(shè)置，當(dāng)需伸出引弧電極時，對電磁線圈14-23進(jìn)行正向通電，使電磁線圈14-23中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動桿14-24內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行正方向配合，把驅(qū)動桿14-24向前推移；當(dāng)需縮回引弧電極時，對電磁線圈14-23進(jìn)行反向通電，使電磁線圈14-23中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動桿14-24內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行反方向配合，把驅(qū)動桿14-24向后移動。本實用新型利用電磁線圈14-23和驅(qū)動桿14-24來驅(qū)動引弧電極，沒有機械動作機構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)簡單，并且工作可靠，在夾持件14-26中設(shè)置電刷14-25，使引弧電極進(jìn)行可靠的電氣連接。
[0008]本實用新型在固體有機廢物氣化處置領(lǐng)域中應(yīng)用，所述固體有機廢物包括農(nóng)林廢棄物、城市或農(nóng)村生活垃圾、醫(yī)療垃圾、工業(yè)高分子有機廢物。本實用新型把水蒸氣通過氣化劑輸入接口 14-31送入等離子體裝置中，水蒸氣作為被加熱分解介質(zhì)并兼作為工作氣，在等離子體裝置內(nèi)被高溫等離子體電弧分解為氫、氧活性化學(xué)物，然后再作為氣化劑送入氣化爐的氣化區(qū)，與固體有機廢物進(jìn)行氣化反應(yīng)，所進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量可以提供原料烘干和熱解所需的熱量，從而不需添加煤炭燃料及不需輸入氧氣或空氣助燃，因此可以把農(nóng)林廢棄物或生活垃圾等固體有機廢物轉(zhuǎn)化為符合化工原料應(yīng)用要求的富氫合成氣，富氫合成氣再通過后級設(shè)備生產(chǎn)甲醇或二甲醚產(chǎn)品。應(yīng)用時，第一放電組件14和第二放電組件11通過絕緣構(gòu)件安裝在氣化爐上。所述高頻電源5輸出為頻率10千周電壓10000V以上的高壓電源，其特點是高電壓小電流;所述三相整流器22輸出為180-600V電壓的直流電源，其特點是低電壓大電流;第一隔離器20和第二隔離器21的內(nèi)部是由多只高反壓的大功率二極管串聯(lián)而成，具有正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?，工作時，三相整流器22輸出的直流電通過第一隔離器20和第二隔離器21進(jìn)行正向傳輸，第一隔離器20和第二隔離器21阻止高壓電源倒灌，以使等離子體裝置順利引弧及使等離子體電弧穩(wěn)定。
[0009]在等離子體裝置中，等離子體電弧在二個主電極之間產(chǎn)生，在二個主電極之間能維持等離子體電弧穩(wěn)定運行的條件下，二個主電極之間的空間距離越大，等離子體電弧的行程越長，其電子相互碰撞的機會和次數(shù)就會更多，其能量就會越大，當(dāng)用于熱解水蒸氣時，其分解率和效率會更高。本實用新型利用引弧電極進(jìn)行引弧，先伸出引弧電極使二個主電極之間的引弧距離縮短，以降低引弧電壓，然后縮回引弧電極，使二個主電極之間的高溫等離子體電弧得到延長，加大高溫等離子體電弧的能量，提高了效率和節(jié)省電能。本實用新型在氣化爐內(nèi)的二個主電極為第三電極14-1和第四電極11-1，在第一放電組件14的圍護(hù)圓筒14-16內(nèi)的二個主電極為第二電極14-3和第三電極14-1。
[0010]本實用新型先使高頻電源作用在第一電極14-4與第二電極14-3之間的第一放電區(qū)14-5，形成氣體隔離方式的放電，對水蒸氣進(jìn)行電離活化，使其容易被分解，然后通過引弧電極使高頻電源作用在第三電極14-1與第四電極11-1之間及作用在第二電極14-3與第三電極14-1之間進(jìn)行引弧，使第三電極14-1與第四電極11-1之間以及第二電極14-3與第三電極14-1之間產(chǎn)生高溫等離子體電弧，使被電離活化的水蒸氣再經(jīng)二級高溫等離子體電弧熱解處理，把水蒸氣分解為氫、氧活性化學(xué)物后作為氣化劑利用。
[0011]本實用新型在圍護(hù)圓筒14-16的外圍設(shè)置螺線管圈14-15，使螺線管圈14-15成為圍護(hù)圓筒14-16的冷卻盤管及使螺線管圈14-15成為磁隔離線圈，從而避免等離子體電弧與圍護(hù)圓筒14-16壁體接觸而被燒蝕，通過對圍護(hù)圓筒14-16進(jìn)行冷卻，從而降低材料的耐高溫等級，以降低造價。
[0012]等離子體裝置運行時，為了避免引弧電極被燒結(jié)在第二電極14-3上而使引弧電極失去伸縮功能，本實用新型在第二電極14-3上設(shè)置擴(kuò)口的圓形孔道，使引弧作用完成后的引弧電極頭部退縮到擴(kuò)口的圓形孔道中，與第二電極14-3壁體之間具有一定的空間距離。
[0013]本實用新型的有益效果是:適合在固體廢物處置領(lǐng)域中應(yīng)用，采用等離子體氣化方式，把水蒸氣經(jīng)過電離活化后再經(jīng)二級高溫等離子體電弧進(jìn)行熱解處理，分解為氫、氧活性化學(xué)物后作為氣化劑應(yīng)用，把固體有機廢物轉(zhuǎn)化為符合化工原料應(yīng)用要求的富氫合成氣。本實用新型采取伸縮式引弧的措施來使等離子體裝置的二個主電極之間的空間距離得到延長，加大尚溫等尚子體電弧的能量，提尚了效率和節(jié)省電能。
【附圖說明】

[0014]圖1是本實用新型的一種等離子體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是本實用新型等離子體系統(tǒng)應(yīng)用時的局部結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3是圖1的等離子體系統(tǒng)中的第一放電組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4是圖1的等離子體系統(tǒng)中的第二放電組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖中:1.隔離變壓器，1-1.三相輸出繞組，1-2.三相輸入繞組，1-3.單相輸出繞組，
2.三相工頻供電線路，3.單相輸電線路，4.二極開關(guān)，5.高頻電源，5-1.工頻輸入接口，5-2.高頻回路接口，5-3.高頻輸出接口，6.高頻輸送線，7.直流回路線，8.等離子體火炬，9.高頻回路線，10.第三放電區(qū)，11.第二放電組件，11-1.第四電極，11-2.第四電氣接口，11-3.安裝法蘭，11-4.電極座，11-5.冷卻劑出口，11-6.冷卻劑回流通道，11-7.冷卻劑進(jìn)口，11_8.冷卻劑輸入通道，11-9.冷卻導(dǎo)流管，11-10.安裝孔，11-11.密封圈，11-12.冷卻腔，12.引弧電極，13.活化物氣流，14.第一放電組件，14-1.第三電極，14-2.第二放電區(qū)，14-3.第二電極，14-4.第一電極，14-5.第一放電區(qū)，14-6.第一電氣接口，14-7.第三電氣接口，14-8.第二電氣接口，14-9.冷卻劑輸出通道，14-10.電極安裝座，14-11.L形密封環(huán)，14-12.冷卻水套，14-13.冷卻劑輸入通道，14-14.裝配法蘭，14-15.螺線管圈，14-16.圍護(hù)圓筒，14-17.冷卻液進(jìn)口，14-18.電極架，14-19.接頭，14-20.線圈骨架，14-21.磁珠，14-22.隔離珠，14-23.電磁線圈，14-24.驅(qū)動桿，14-25.電刷，14-26.夾持件，14-27.穿心牽緊桿，14-28.冷卻液出口，14-29.冷卻導(dǎo)流筒，14-30.氣室，14-31.氣化劑輸入接口，14-32.旋流螺牙，14-33.裝配孔，15.等離子體電弧，16.螺旋氣流，17.工作氣，18.第一直流輸送線，19.第二直流輸送線，20.第一隔離器，20-1.第一直流輸出端，20-2.第一直流輸入端，21.第二隔離器，21-1.第二直流輸出端，21-2.第二直流輸入端，22.三相整流器，22-1.直流回路接口，22-2.直流輸出接口，22-3.三相交流輸入接口，23.三極開關(guān)，24.氣化爐，24-1.氣化區(qū)，24-2.耐火爐墻，24-3.冷卻盤管，24-4.出渣口，24-5.保溫墻。
【具體實施方式】
[0019]實施例1圖1和圖2所示的實施方式中，等離子體系統(tǒng)由隔離變壓器1、三相整流器22、高頻電源5、第一隔離器20、第二隔離器21和等離子體裝置組成，隔離變壓器I中有三相輸入繞組1-2、三相輸出繞組1-1和單相輸出繞組1-3，隔離變壓器I的三相輸入繞組1-2連接到三相工頻供電線路上，三相整流器22有三相交流輸入接口 22-3接入、直流輸出接口 22-2接出和直流回路接口 22-1接入，隔離變壓器I的三相輸出繞組1-1通過三相輸電線路和三極開關(guān)23連接到三相整流器22的三相交流輸入接口 22-3;高頻電源5有工頻輸入接口 5-1接Λ、高頻輸出接口 5-3接出和高頻回路接口 5-2接入，隔離變壓器的單相輸出繞組1-3通過單相輸電線路3和二極開關(guān)4連接到高頻電源5的工頻輸入接口 5-1;第一隔離器20有第一直流輸入端20-2接入和第一直流輸出端20-1接出，第二隔離器21有第二直流輸入端21-2接入和第二直流輸出端21-1接出，三相整流器22的直流輸出接口 22-2連接到第一隔離器20的第一直流輸入端20-2和第二隔離器21的第二直流輸入端21-2;等離子體裝置由第一放電組件14和第二放電組件11組成，第一放電組件14中有第一電極14-4、第二電極14-3、第三電極14-
1、第一電氣接口 14-6、第二電氣接口 14-8和第三電氣接口 14-7，第二放電組件11中有第四電極11 -1和第四電氣接口 11 -2;高頻電源5的高頻輸出接口 5-3通過第一電氣接口 14_6連接到第一電極14-4，第一隔離器20的第一直流輸出端20-1通過第二電氣接口 14-8連接到第二電極14-3，第二隔離器21的第二直流輸出端21 -1通過第四電氣接口 11 -2連接到第四電極11-1，第四電氣接口 11-2同時連接到高頻電源5的高頻回路接口 5-2，三相整流器22的直流回路接口 22-1通過第三電氣接口 14-7連接到第三電極14-1。
[0020]本實施例中，第一放電組件14包括電極架14-18、圍護(hù)圓筒14-16、電極安裝座14-10、電磁驅(qū)動組件和引弧電極12，第一電極14-4為圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，第二電極14-3為圓柱體結(jié)構(gòu)，第二電極14-3的軸向中心有緊固螺孔，電極架14-18為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，第一電極14-4和第二電極14-3安裝在電極架14-18的前端，第二電極14-3與第一電極14-4進(jìn)行嵌套設(shè)置，第二電極14-3置于第一電極14-4的圓環(huán)體內(nèi)空間中，在第二電極14-3的內(nèi)側(cè)有冷卻環(huán)槽，在電極架14-18中有夾持件14-26，夾持件14-26的后端為圓盤體結(jié)構(gòu)，在夾持件14-26中有用于連通引弧電極的電刷14-25，夾持件14-26的圓盤體前端有冷卻導(dǎo)流筒14-29，冷卻導(dǎo)流筒14-29伸入到第二電極14-3內(nèi)側(cè)的冷卻環(huán)槽中，在夾持件14-26中有穿心牽緊桿14-27，穿心牽緊桿14-27為空心螺栓結(jié)構(gòu)，穿心牽緊桿14-27用于緊固第二電極14-3，在第二電極14-3的緊固螺孔前端有擴(kuò)口的圓形孔道，其擴(kuò)口的圓形孔道與穿心牽緊桿14-27的內(nèi)空間相貫連通，穿心牽緊桿14-27的內(nèi)空間構(gòu)成引弧電極的伸縮滑道;在第一電極14-4的圓環(huán)體內(nèi)有氣室14-30，氣室14-30有氣化劑輸入接口 14-31接入，第一電極14-4與第二電極14-3之間有環(huán)形空間，第一電極14-4與第二電極14-3之間的環(huán)形空間構(gòu)成第一放電區(qū)14-5，在電極架14-18前端的壁體上有旋流螺牙14-32，氣室14-30通過旋流螺牙14-32的牙距空間連通到第一放電區(qū)14-5;電極安裝座14-10為中空圓盤體結(jié)構(gòu)，第三電極14-1為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，第三電極14-1嵌入到電極安裝座14-10的內(nèi)空間中，在第三電極14-1的外圍有冷卻水套14-12，冷卻水套14-12有冷卻劑輸入通道14-13接入和冷卻劑輸出通道14-9接出，冷卻劑輸入通道14-13有冷卻劑輸入接口接入，冷卻劑輸出通道14-9有冷卻劑輸出接口接出；圍護(hù)圓筒14-16安裝在第一電極14-4與電極安裝座14-10之間，圍護(hù)圓筒14-16的內(nèi)空間構(gòu)成第二放電區(qū)14-2，在圍護(hù)圓筒14-16的外圍有螺線管圈14-15，當(dāng)在螺線管圈14-15中進(jìn)行循環(huán)流動冷卻劑時，使螺線管圈14-15成為圍護(hù)圓筒14-16的冷卻盤管；當(dāng)對螺線管圈14-15進(jìn)行通電時，使螺線管圈14-15成為磁隔離線圈，在圍護(hù)圓筒14-16的圓筒內(nèi)周產(chǎn)生磁隔離層。電磁驅(qū)動組件通過接頭14-19安裝在電極架14-18的后端，電磁驅(qū)動組件由線圈骨架14-20、電磁線圈14-23和驅(qū)動桿14-24構(gòu)成，線圈骨架14-20的軸向中心有驅(qū)動桿14-24的伸縮滑道，驅(qū)動桿14-24為空心結(jié)構(gòu)，驅(qū)動桿14-24的前部桿體用于安裝引弧電極12，在驅(qū)動桿14-24中部和后部的空心桿體中有間隔設(shè)置的磁珠14-21和隔尚珠14-2 2，磁珠14-21選用永磁體材料，隔離珠14-22選用非磁性材料，各磁珠的極性進(jìn)行同向串聯(lián)設(shè)置，當(dāng)需伸出引弧電極時，對電磁線圈14-23進(jìn)行正向通電，使電磁線圈14-23中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動桿14-24內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行正方向配合，把驅(qū)動桿14-24向前推移；當(dāng)需縮回引弧電極時，對電磁線圈14-23進(jìn)行反向通電，使電磁線圈14-23中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動桿14-24內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行反方向配合，把驅(qū)動桿14-24向后移動。
[0021]本實施例中，第二放電組件11中有電極座11-4，在電極座11-4上有用于安裝到氣化爐上的安裝法蘭11 -3，第四電極11 -1安裝在電極座11 -4的前端，在第四電極11 -1內(nèi)有冷卻腔11-12，電極座11-4內(nèi)有冷卻導(dǎo)流管11-9，冷卻導(dǎo)流管11-9伸入到第四電極11-1的冷卻腔11-12中，第四電極11-1與第三電極14-1相對設(shè)置，第三電極14-1與第四電極11-1之間的空間構(gòu)成第三放電區(qū)10，第一放電區(qū)14-5、第二放電區(qū)14-2和第三放電區(qū)10依次串聯(lián)。
[0022]上述實施例中，第二電極14-3、第三電極14-1、第四電極11-1和引弧電極12選用鎢合金材料制作；電極座11-4、第一電極14-4、夾持件14-26、穿心牽緊桿14-27、電極安裝座14-10和接頭14-19選用普通金屬材料制作；圍護(hù)圓筒14-16選用耐高溫非金屬材料制作;螺線管圈14-15選用紫銅管繞制；電極架14-18選用膠木材料或聚四氟乙烯材料制作。
[0023]上述實施例在固體有機廢物氣化處置領(lǐng)域中應(yīng)用，應(yīng)用時，第一放電組件14和第二放電組件11通過絕緣構(gòu)件安裝在氣化爐的氣化區(qū)24-1下部的耐火爐墻上，把水蒸氣接入到第一放電組件14中的氣化劑輸入接口 14-31上，氣化爐的耐火爐墻中的冷卻盤管24-3、第一放電組件14冷卻回路的相應(yīng)接口和第二放電組件11冷卻回路的相應(yīng)接口連接到冷卻系統(tǒng)的相應(yīng)管路上。等離子體裝置開始引弧時，對電磁線圈14-23進(jìn)行正向通電，使驅(qū)動桿14-24帶動引弧電極12前移，調(diào)節(jié)引弧電極12由第二電極14-3前端擴(kuò)口的圓形孔道中伸出，依次穿過圍護(hù)圓筒14-16的內(nèi)空間和第三電極14-1的環(huán)內(nèi)空間，進(jìn)入到氣化爐內(nèi)的第三放電區(qū)10，使引弧電極12的頭端伸入到距離第四電極11-1的頭端5-30mm的空間中；水蒸氣進(jìn)入到第一放電組件14內(nèi)的氣室14-30中，然后通過旋流螺牙14-32的牙距空間以旋轉(zhuǎn)氣流方式進(jìn)入到第一放電區(qū)14-5中，10000V以上的高頻電源使第一放電區(qū)14-5內(nèi)形成氣流隔離方式的放電電場，同時使引弧電極12的頭端與第四電極11-1之間進(jìn)行放電，形成初始電弧，然后對電磁線圈14-23進(jìn)行反向通電，使驅(qū)動桿14-24向后移動，帶動引弧電極12后移，使引弧電極12的頭端退縮到第二電極14-3前端擴(kuò)口的圓形孔道中，從而把電弧從第四電極11-1引到第三電極14-1上，然后又把電弧從第三電極14-1引到第二電極14-3上，使第二放電區(qū)14-2產(chǎn)生高溫等離子體電弧，以及在第三放電區(qū)10產(chǎn)生高溫等離子體火炬;水蒸氣被第一放電區(qū)14-5的電場活化后依次通過第二放電區(qū)14-2和第三放電區(qū)10，在高溫等離子體電弧的作用下被分解氫、氧的活性化學(xué)物，然后作為氣化劑進(jìn)入到氣化區(qū)24-1，與固體有機廢物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的富氫合成氣，所進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，同時，高溫等離子體電弧釋放的熱量也上升進(jìn)入到氣化區(qū)24-1中，把灰分熔融成液態(tài)的熔渣，液態(tài)的熔渣從出渣口 24-4通過水封落入渣池;高溫等離子體電弧的余熱與氣化區(qū)24-1中產(chǎn)生的反應(yīng)熱在氣化爐內(nèi)向上運行，提供原料烘干和熱解所需的熱量。氣化爐內(nèi)生成的富氫合成氣由合成氣輸出口被引出，經(jīng)降溫和凈化處理后作為生產(chǎn)甲醇或二甲醚的原料氣利用。
【主權(quán)項】
1.一種等離子體系統(tǒng)，包括三相整流器、高頻電源和等離子體裝置，三相整流器有三相交流輸入接口接入、直流輸出接口接出和直流回路接口接入，三相交流電路連接到三相整流器的三相交流輸入接口 ；高頻電源有工頻輸入接口接入、高頻輸出接口接出和高頻回路接口接入，單相交流電路連接到高頻電源的工頻輸入接口 ；其特征是: 系統(tǒng)中有第一隔離器(20)和第二隔離器(21)，第一隔離器(20)有第一直流輸入端(20-2)接入和第一直流輸出端(20-1)接出，第二隔離器(21)有第二直流輸入端(21-2)接入和第二直流輸出端(21-1)接出，三相整流器(22)的直流輸出接口(22-2)連接到第一隔離器(20)的第一直流輸入端(20-2)和第二隔離器(21)的第二直流輸入端(21-2);等離子體裝置由第一放電組件(14)和第二放電組件(I I)組成，第一放電組件(14)中有第一電極(14-4)、第二電極(14-3)、第三電極(14-1)、第一電氣接口(14-6)、第二電氣接口(14-8)和第三電氣接口(14-7)，第一電極(14-4)為圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，第二電極(14-3)為圓柱體結(jié)構(gòu)，第二電極(14-3)與第一電極(14-4)進(jìn)行嵌套設(shè)置，第二電極(14-3)置于第一電極(14-4)的圓環(huán)體內(nèi)空間中，第三電極(14-1)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，在第一電極(14-4)與第三電極(14-1)之間有圍護(hù)圓筒;第二放電組件(11)中有第四電極(11-1)和第四電氣接口(11-2)，第四電極(11-1)與第三電極(14-1)相對設(shè)置;高頻電源(5)的高頻輸出接口( 5-3)通過第一電氣接口( 14-6 )連接到第一電極(14-4)，第一隔離器(20)的第一直流輸出端(20-1)通過第二電氣接口(14-8)連接到第二電極(14-3)，第二隔離器(21)的第二直流輸出端(21-1)通過第四電氣接口(11-2)連接到第四電極(11-1)，第四電氣接口(11-2)同時連接到高頻電源(5)的高頻回路接口(5-2)，三相整流器(22)的直流回路接口(22-1)通過第三電氣接口(14-7)連接到第三電極(14-1)o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)中有引弧電極(12)，在第二電極(14-3)的軸向中心有孔道，引弧電極(12)由第二電極(14-3)軸向中心的孔道伸出或縮進(jìn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是第一電極(14-4)與第二電極(14-3)之間有環(huán)形空間，第一電極(14-4)與第二電極(14-3)之間的環(huán)形空間構(gòu)成第一放電區(qū)(14-5)，第一電極(14-4)與第三電極(14-1)之間的圍護(hù)圓筒內(nèi)空間構(gòu)成第二放電區(qū)(14-2)，第三電極(14-1)與第四電極(11-1)相對之間的空間構(gòu)成第三放電區(qū)(10)，第一放電區(qū)(14-5)、第二放電區(qū)(14-2)和第三放電區(qū)(10)依次串聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是第二放電組件(11)中有電極座(11-4)，第四電極(11-1)安裝在電極座(11-4)的前端，在第四電極(11-1)內(nèi)有冷卻腔(11-12)，電極座(11-4)內(nèi)有冷卻導(dǎo)流管(11-9)，冷卻導(dǎo)流管(11-9)伸入到第四電極(11-1)的冷卻腔(I 1-12)中；在電極座(I 1-4)上有用于安裝到氣化爐上的安裝法蘭(I 1-3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是第一放電組件(14)中有電極架(14-18)、圍護(hù)圓筒(14-16)、電極安裝座(14-10)和電磁驅(qū)動組件，電極架(14-18)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，第一電極(14-4)和第二電極(14-3)安裝在電極架(14-18)的前端，電極安裝座(14-10)為中空圓盤體結(jié)構(gòu)，第三電極(14-1)嵌入到電極安裝座(14-10)的內(nèi)空間中，圍護(hù)圓筒(14-16)安裝在第一電極(14-4)與電極安裝座(14-10)之間；電磁驅(qū)動組件安裝在電極架(14-18)的后端，電磁驅(qū)動組件由線圈骨架(14-20)、電磁線圈(14-23)和驅(qū)動桿(14-24)構(gòu)成，線圈骨架(14-20)的軸向中心有驅(qū)動桿(14-24)的伸縮滑道，驅(qū)動桿(14-24)的前部桿體用于安裝引弧電極。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是在第二電極(14-3)的內(nèi)側(cè)有冷卻環(huán)槽，在電極架(14-18)中有夾持件(14-26)，夾持件(14-26)的后端為圓盤體結(jié)構(gòu)，在圓盤體的前端有冷卻導(dǎo)流筒(14-29)，冷卻導(dǎo)流筒(14-29)伸入到第二電極(14-3)內(nèi)側(cè)的冷卻環(huán)槽中；在夾持件(14-26)中有穿心牽緊桿(14-27)，穿心牽緊桿(14-27)為空心螺栓結(jié)構(gòu)，穿心牽緊桿(14-27)用于緊固第二電極(14-3);在第二電極(14-3)的前端有擴(kuò)口的圓形孔道，第二電極(14-3)前端擴(kuò)口的圓形孔道與穿心牽緊桿(14-27)的內(nèi)空間相貫連通，穿心牽緊桿(14-27 )的內(nèi)空間構(gòu)成引弧電極的伸縮滑道。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是在第一放電組件(14)中有氣室(14-30)，氣室(14-30)有氣化劑輸入接口(14-31)接入;在電極架(14-18)前端的壁體上有旋流螺牙(14-32)，氣室(14-30)通過旋流螺牙(14-32)的牙距空間連通到第一電極(14-4)與第二電極(14-3)之間的空間。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是在第三電極(14-1)的外圍有冷卻水套(14-12)，冷卻水套(14-12)有冷卻劑輸入通道(14-13)接入和冷卻劑輸出通道(14-9)接出，冷卻劑輸入通道(14-13)有冷卻劑輸入接口接入，冷卻劑輸出通道(14-9)有冷卻劑輸出接口接出。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是在圍護(hù)圓筒(14-16)的外圍有螺線管圈(14-15)，當(dāng)在螺線管圈(14-15)中進(jìn)行循環(huán)流動冷卻劑時，使螺線管圈(14-15)成為圍護(hù)圓筒(14-16)的冷卻盤管；當(dāng)對螺線管圈(14-15)進(jìn)行通電時，使螺線管圈(14-15)成為磁隔離線圈，在圍護(hù)圓筒(14-16)的圓筒內(nèi)周產(chǎn)生磁隔離層。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等離子體系統(tǒng)，其特征是驅(qū)動桿(14-24)為空心結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動桿(14-24)中部和后部的空心桿體中有間隔設(shè)置的磁珠(14-21)和隔尚珠(14-22);在夾持件(14-26)中有用于連通引弧電極的電刷(14-25)。
【專利摘要】一種等離子體系統(tǒng)，涉及等離子體設(shè)備，包括三相整流器、高頻電源和等離子體裝置，三相交流電路連接到三相整流器的三相交流輸入接口，單相交流電路連接到高頻電源的工頻輸入接口；系統(tǒng)中有第一隔離器和第二隔離器，等離子體裝置由第一放電組件和第二放電組件組成，第一放電組件中有第一電極、第二電極、第三電極，第二放電組件中有第四電極，高頻電源的高頻輸出接口連接到第一電極，三相整流器的直流輸出接口通過第一隔離器連接到第二電極以及通過第二隔離器連接到第四電極。本實用新型適合在固體廢物處置領(lǐng)域中應(yīng)用，采用等離子體氣化方式，把水蒸氣經(jīng)過電離活化后再經(jīng)二級高溫等離子體電弧進(jìn)行熱解處理，分解為氫、氧活性化學(xué)物后作為氣化劑應(yīng)用。
【IPC分類】H05H1/24
【公開號】CN205385648
【申請?zhí)枴緾N201620185596
【發(fā)明人】周開根
【申請人】衢州迪升工業(yè)設(shè)計有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月11日