本申請涉及鍋爐燃燒器領域，尤其是涉及一種等離子點火助燃系統。

背景技術：

1、鍋爐燃燒器是用于將燃料（如煤、油、天然氣等）與空氣混合并點燃，以產生熱量供給鍋爐中的水或其他介質進行加熱或蒸發的設備。它是鍋爐系統的核心組件之一，直接影響到鍋爐的運行效率、安全性和環保性能，鍋爐燃燒器的點火系統是指用于引燃燃料（如煤粉、油、天然氣等）與空氣混合物，從而啟動燃燒過程的一系列設備和機制，等離子點火助燃系統是一種利用高能等離子體（電離氣體）實現燃料高效點燃和燃燒強化的先進技術，其核心在于通過電能或微波能激發氣體電離，產生高溫、高活性的等離子體流，從而突破傳統點火方式的局限，實現極低燃料濃度點火、寬工況穩定燃燒以及污染物協同控制。

2、上述中的現有技術方案存在以下缺陷：現在的等離子點火助燃系統通常會出現熱負荷分布不均的問題，等離子體集中噴射導致主燃區溫度過高，容易引發熱應力裂紋，縮短使用壽命，不便于使用。

技術實現思路

1、本申請為了解決上述背景技術中提出的問題，提供了一種等離子點火助燃系統。

2、本申請的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

3、一種等離子點火助燃系統，包括燃燒組件和點燃組件，所述點燃組件包括彎管和等離子發生器，所述等離子發生器一端固定安裝有金屬管，所述金屬管一端設有噴嘴，所述燃燒組件包括燃燒管，所述燃燒管內側中部設有中心筒，所述噴嘴設置在中心筒內部，所述中心筒外側的燃燒管半徑隨著遠離點燃組件逐漸增加，所述中心筒外側固定安裝有若干導流片，所述導流片呈螺旋型結構設置，所述導流片另一端與燃燒管內側固定連接，所述中心筒遠離點燃組件一端內部設有鈍體，所述中心筒遠離點燃組件一端設有內套筒。

4、通過采用上述方案，通過噴嘴的設置，便于點燃組件工作使噴嘴噴出高溫的等離子體，將中心筒內部的煤粉點燃，通過中心筒的設置，便于一部分煤粉氣流從中心筒內部穿過，圍成一級燃燒室，通過噴嘴設置在中心筒內部，便于噴嘴噴出的等離子體電弧與煤粉在此發生強烈的電化學反應，煤粉裂解，產生大量揮發分并被點燃，通過中心筒外側的燃燒管半徑隨著遠離點燃組件逐漸增加，便于中心筒外側與燃燒管之間的通道逐漸擴大，從而降低煤粉氣流的流動速度，通過導流片呈螺旋型結構設置，便于延長中心筒外側煤粉氣流的流動路徑，從而能對中心筒外側的煤粉氣流進行預熱，方便后續煤粉點燃，且能使煤粉氣流對中心筒進行散熱，避免中心筒溫度過高被燒壞，有利于提高使用壽命，通過中心筒遠離點燃組件一端內部設有鈍體，中心筒遠離點燃組件一端設有內套筒，便于內套筒圍成第二燃燒室，供中心筒外側噴出的煤粉氣流燃燒，鈍體一側形成低速高溫區，形成持續點火源，火焰穩定在鈍體后方，有助于提高火焰的穩定性。

5、進一步的，所述燃燒管外側套設有隔溫套，所述隔溫套遠離點燃組件一端設有火焰噴口。

6、通過采用上述方案，通過隔溫套的設置，便于對燃燒管外側進行隔溫，避免外部受到高溫影響。

7、進一步的，所述隔溫套頂部固定安裝有火焰圖像采集器，所述中心筒中部外側設有壁溫測點。

8、通過采用上述方案，通過火焰圖像采集器和壁溫測點的設置，便于對裝置噴出的火焰形態和中心筒的側壁穩定進行監測，方便提供燃燒效率反饋。

9、進一步的，所述燃燒管靠近點燃組件一端內部固定安裝有第二濃縮環，所述第二濃縮環朝向點燃組件一端內部設有縮口。

10、通過采用上述方案，通過第二濃縮環朝向點燃組件一端內部設有縮口，便于煤粉氣流通過第二濃縮環內部后使煤粉向中部集中，使氣流中部煤粉濃度升高。

11、進一步的，所述第二濃縮環和中心筒之間設有第一濃縮環，所述第一濃縮環兩端均開設有擴口。

12、通過采用上述方案，通過第一濃縮環兩端均開設有擴口，便于進一步的對煤粉氣流中部的煤粉濃度進行提升，方便被噴嘴噴出的高溫等離子體點燃。

13、進一步的，所述彎管一端與燃燒管連通，且所述彎管另一端連通有連通管，所述彎管和連通管兩端均設有連接法蘭。

14、通過采用上述方案，通過彎管和連通管兩端均設有連接法蘭，便于將裝置與外部管道連通，方便煤粉氣流進入燃燒管內部進行點火燃燒，且方便對彎管進行拆卸，實現便捷的對內部進行檢修和維護。

15、進一步的，所述彎管外部一側固定安裝有固定座，所述固定座頂部與等離子發生器底部固定連接。

16、通過采用上述方案，通過固定座的設置，便于為等離子發生器提供穩固的支撐和固定。

17、進一步的，所述噴嘴內部固定安裝有電弧組件，所述電弧組件與等離子發生器電性連接。

18、通過采用上述方案，通過電弧組件的設置，便于在噴嘴內部產生高能電弧。

19、進一步的，所述等離子發生器遠離金屬管一端設有氣體接口，所述氣體接口與噴嘴連通。

20、通過采用上述方案，通過氣體接口與噴嘴連通，便于氣體被高能電弧電離成高溫等離子體并噴出，方便將中心筒內部的煤粉氣流點燃。

21、進一步的，所述等離子發生器一側設有冷卻循環水接口，所述金屬管內部靠近噴嘴一端設有冷卻通道，所述冷卻通道與冷卻循環水接口連通。

22、通過采用上述方案，通過冷卻通道與冷卻循環水接口連通，便于對噴嘴進行冷卻，避免噴嘴溫度過高，有利于延長使用壽命。

23、綜上所述，本申請具有以下技術效果：

24、通過噴嘴的設置，便于點燃組件工作使噴嘴噴出高溫的等離子體，將中心筒內部的煤粉點燃，通過中心筒的設置，便于一部分煤粉氣流從中心筒內部穿過，圍成一級燃燒室，通過噴嘴設置在中心筒內部，便于噴嘴噴出的等離子體電弧與煤粉在此發生強烈的電化學反應，煤粉裂解，產生大量揮發分并被點燃，通過中心筒外側的燃燒管半徑隨著遠離點燃組件逐漸增加，便于中心筒外側與燃燒管之間的通道逐漸擴大，從而降低煤粉氣流的流動速度，通過導流片呈螺旋型結構設置，便于延長中心筒外側煤粉氣流的流動路徑，從而能對中心筒外側的煤粉氣流進行預熱，方便后續煤粉點燃，且能使煤粉氣流對中心筒進行散熱，避免中心筒溫度過高被燒壞，有利于提高使用壽命，通過中心筒遠離點燃組件一端內部設有鈍體，中心筒遠離點燃組件一端設有內套筒，便于內套筒圍成第二燃燒室，供中心筒外側噴出的煤粉氣流燃燒，鈍體一側形成低速高溫區，形成持續點火源，火焰穩定在鈍體后方，有助于提高火焰的穩定性，達到了有效避免局部溫度過高的效果，有利于延長使用壽命，且能提高燃燒的穩定性。

技術特征：

1.一種等離子點火助燃系統，其特征在于，包括燃燒組件（101）和點燃組件（102），所述點燃組件（102）包括彎管（10201）和等離子發生器（10204），所述等離子發生器（10204）一端固定安裝有金屬管（10207），所述金屬管（10207）一端設有噴嘴（10208），所述燃燒組件（101）包括燃燒管（10101），所述燃燒管（10101）內側中部設有中心筒（10104），所述噴嘴（10208）設置在中心筒（10104）內部，所述中心筒（10104）外側的燃燒管（10101）半徑隨著遠離點燃組件（102）逐漸增加，所述中心筒（10104）外側固定安裝有若干導流片（10108），所述導流片（10108）呈螺旋型結構設置，所述導流片（10108）另一端與燃燒管（10101）內側固定連接，所述中心筒（10104）遠離點燃組件（102）一端內部設有鈍體（10109），所述中心筒（10104）遠離點燃組件（102）一端設有內套筒（10105）。

2.根據權利要求1所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述燃燒管（10101）外側套設有隔溫套（10102），所述隔溫套（10102）遠離點燃組件（102）一端設有火焰噴口（10110）。

3.根據權利要求2所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述隔溫套（10102）頂部固定安裝有火焰圖像采集器（10103），所述中心筒（10104）中部外側設有壁溫測點。

4.根據權利要求1所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述燃燒管（10101）靠近點燃組件（102）一端內部固定安裝有第二濃縮環（10107），所述第二濃縮環（10107）朝向點燃組件（102）一端內部設有縮口。

5.根據權利要求4所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述第二濃縮環（10107）和中心筒（10104）之間設有第一濃縮環（10106），所述第一濃縮環（10106）兩端均開設有擴口。

6.根據權利要求1所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述彎管（10201）一端與燃燒管（10101）連通，且所述彎管（10201）另一端連通有連通管（10202），所述彎管（10201）和連通管（10202）兩端均設有連接法蘭。

7.根據權利要求6所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述彎管（10201）外部一側固定安裝有固定座（10203），所述固定座（10203）頂部與等離子發生器（10204）底部固定連接。

8.根據權利要求7所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述噴嘴（10208）內部固定安裝有電弧組件，所述電弧組件與等離子發生器（10204）電性連接。

9.根據權利要求8所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述等離子發生器（10204）遠離金屬管（10207）一端設有氣體接口（10205），所述氣體接口（10205）與噴嘴（10208）連通。

10.根據權利要求9所述的一種等離子點火助燃系統，其特征在于，所述等離子發生器（10204）一側設有冷卻循環水接口（10206），所述金屬管（10207）內部靠近噴嘴（10208）一端設有冷卻通道，所述冷卻通道與冷卻循環水接口（10206）連通。

技術總結
本申請涉及鍋爐燃燒器領域，尤其是一種等離子點火助燃系統，包括燃燒組件和點燃組件，所述點燃組件包括彎管和等離子發生器，所述等離子發生器一端固定安裝有金屬管，所述金屬管一端設有噴嘴，所述燃燒組件包括燃燒管，所述燃燒管內側中部設有中心筒，所述噴嘴設置在中心筒內部，所述中心筒外側的燃燒管半徑隨著遠離點燃組件逐漸增加，所述中心筒外側固定安裝有若干導流片，所述導流片呈螺旋型結構設置，所述導流片另一端與燃燒管內側固定連接，所述中心筒遠離點燃組件一端內部設有鈍體，所述中心筒遠離點燃組件一端設有內套筒，達到了有效避免局部溫度過高的效果，有利于延長使用壽命，且能提高燃燒的穩定性。

技術研發人員：楊曉明,魏道君,盧紅書,蘇超
受保護的技術使用者：華電國際電力股份有限公司萊城發電廠
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28