一種高壽命等離子體電極結構，包括等離子體發生器管式陽極，等離子體發生器管式陰極，其特征是：在等離子體發生器管式陽極外設置陽極電磁線圈，在等離子體發生器管式陰極外設置陰極電磁線圈；等離子體發生器管式陽極電磁線圈由電磁線圈絕緣隔熱套筒、電磁線圈繞組、電磁線圈匝間絕緣層、電磁線圈兩端電纜連接頭、電磁線圈兩端冷卻水連接頭、電磁線圈中間抽頭組成；等離子發生器管式陰極電磁線圈由電磁線圈絕緣隔熱套筒、電磁線圈繞組、電磁線圈匝間絕緣層、電磁線圈兩端電纜連接頭、電磁線圈兩端冷卻水連接頭、電磁線圈中間抽頭組成。特別適合在大功率、大電流等離子發生器應用，提高等離子體電極壽命。

技術領域

本發明涉及一種等離子體電極，尤其涉及一種大功率管式陰陽銅電極等離子體的電極結構。

背景技術

等離子體技術由于環保，節能，可靠，溫度高等特性，由于材料的突破和成本的降低，已經越來越多的由軍用轉為工業應用。而且目前已經廣泛被應用于燃煤電廠的煤粉點火、固廢處理的垃圾發電、垃圾焚燒、危廢處理等眾多領域。在工業應用中，如電廠煤粉點火領域，中小功率的等離子發生器的陰極使用壽命最長約300小時，功率為約200kW，電流為250A左右，使用時間已經基本足夠。但在固廢和危廢處理領域的大功率等離子應用，由于功率大，電流大，電流約在2000A左右，使用壽命非常短，這在一些固廢處理工藝中，頻繁更換發生器組件，對工藝流程而言，成本高，經濟性差。所以，提高大功率、大電流等離子發生器的壽命成為等離子應用的關鍵點。

通過對目前市面上應用的柱狀陰極等離子發生器、管狀陰極等離子發生器的特性進行分析。需要對等離子弧進行約束，使其按照預定的目標運行，改善弧的運行軌跡，才能提高管式陰陽極等離子發生器的使用壽命。特別是在大功率、大電流等離子發生器應用場合。要改變等離子弧的運行軌跡，要對等離子弧進行約束，通過仿真及受力分析，電磁場在等離子發生器上的應用成為了首選。可以使得結構簡單，接線方便，效果顯著。

發明內容

本發明的目的是提供一種高壽命等離子體電極結構。模塊化管狀陰極和管狀陽極，結構簡單，拆裝方便，突出地在內部結構設計上的創新使得內部氣流場平穩可控。特別地與之配套的陰極電磁線圈，陽極電磁線圈，極大地提高管狀電極的燒蝕壽命，解決了管狀銅電極在大功率(大電流、高電壓)下燒蝕壽命短的問題。

解決本發明所采用的技術方案是，一種高壽命等離子體電極結構，包括等離子體發生器管式陽極，等離子體發生器管式陰極，其特征是：在等離子體發生器管式陽極外設置陽極電磁線圈，在等離子體發生器管式陰極外設置陰極電磁線圈；等離子體發生器管式陽極電磁線圈由電磁線圈絕緣隔熱套筒、電磁線圈繞組、電磁線圈匝間絕緣層、電磁線圈兩端電纜連接頭、電磁線圈兩端冷卻水連接頭、電磁線圈中間抽頭組成；等離子發生器管式陰極電磁線圈由電磁線圈絕緣隔熱套筒、電磁線圈繞組、電磁線圈匝間絕緣層、電磁線圈兩端電纜連接頭、電磁線圈兩端冷卻水連接頭、電磁線圈中間抽頭組成。

所述的陽極電磁線圈繞組是中間有抽頭串并聯或者獨立組合電磁線圈結構的2個線圈組成；所述的陰極電磁線圈繞組是中間有抽頭串并聯或者獨立組合電磁線圈結構的2個線圈組成。

所述的等離子體發生器管式陽極由陽極拉斐爾噴口段、陽極穩弧段、拉斐爾中間進氣口段和外部陽極水冷套組成；所述的等離子體發生器管式陰極由管式陰極中間進氣拉菲爾進氣口段、陰極穩弧段、管式陰極旋氣環、管式陰極尾部進氣拉斐爾段、堵頭和外部陰極水冷套組成。

所述的等離子體發生器管式陽極的陽極穩弧段設置陽極電磁線圈繞組；所述的等離子體發生器管式陰極由管式陰極的陰極穩弧段設置陰極電磁線圈繞組。

為保證尾部進氣具有一定的旋轉角度，其特征是：所述的管式陰極旋氣環，為尾部進氣旋氣環，環狀塊上設置有一定角度和一定數量均布的氣流孔；所述管式陰極尾部進氣拉菲爾段，形狀為拉斐爾形狀；所述管式陰極堵頭為尾部進氣的進氣管接口段。