Układ i sposób rozruchu palnika plazmowego

Nazwa technologii

Układ i sposób rozruchu palnika plazmowego

Abstrakt (krótki opis oferowanej technologii)

Przedmiotem oferty jest wynalazek – wysokonapięciowy o częstotliwości radiowej układ do bezpośredniego rozruchu palnika plazmowego łukowego (niskotemperaturowa termiczna plazma) oraz know-how dotyczące doboru parametrów urządzenia do konkretnego palnika plazmowego. Wynalazek został zgłoszony do ochrony w UPRP pod nr P.444326. Wynalazek został opracowany przez Politechnikę Wrocławską i Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z .o.o.

Szczegóły technologiczne i opis oferowanej technologii

Układ do rozruchu palnika plazmowego zbudowany jest z wysokonapięciowego energoelektronicznego układu jonizującego (o mocy >100VA, wartości skutecznej napięcia 8-24kV i częstotliwości 40-120 kHz). Moduł energoelektronicznego układu jonizującego podłączony jest bezpośrednio do elektrod roboczych palnika plazmowego, który to podłączony jest do stycznika dużej mocy o napięciu znamionowym >1000V. Wstępne wyładowanie jonizujące (zapalające) w przestrzeni pomiędzy elektrodami roboczymi palnika plazmowego, pozwala na uruchomienie właściwej plazmy roboczej. Układ jonizujący wyposażony jest w przeciwzakłóceniowy układ filtrujący i do zabezpieczenia obwodów pomocniczych i sterowniczych - filtr LC.

Przykładowa sekwencja uruchamiania palnika plazmowego za pomocą układu wg. wynalazku:

1. uruchomić blok zasilania plazmotronu
2. uruchomić zasilacz dużej mocy układu jonizującego
3. wprowadzić pomiędzy elektrody robocze palnika plazmowego gaz do jonizacji wstępnej (argon, hel)
4. włączyć układ jonizujący (na kilka sekund), co powoduje podanie pomiędzy elektrody robocze napięcia o wartości skutecznej 8-24kV i o częstotliwości 40-120kHz w zależności od typu, mocy palnika plazmowego
5. załączyć stycznik dużej mocy – podanie właściwego napięcia na elektrody robocze palnika plazmowego i następnie w momencie pojawienia się przepływu prądu roboczego w kanale plazmowym (automatycznie) następuje podanie gazu roboczego/plazmotwórczego
6. wyłączyć układ jonizujący
7. plazmotron pracuje

Wynalazek został pozytywnie przetestowany na plazmotronach o mocy 25-40 kW.

Docelowe branże dla oferowanej technologii

Wynalazek znajduje zastosowanie:

• do zapalania (rozruchu) plazmy, w szczególności w zabudowanych plazmotronach, gdzie alternatywne metody zapalania nie są możliwe do wykonania
• w plazmotronach o mocy od 5kW, korzystnie > 20kW
• korzystnie w plazmotronach o łuku wewnętrznym tzw. bez transferu łuku plazmowego
• w plazmotronach z transferem łuku plazmowego

Innowacyjność i korzyści z zastosowania technologii

• możliwość zapalania plazmotronów zabudowanych
• możliwość szybkiego zapalania plazmy po zerwaniu łuku (stabilizacja pracy plazmy). Układ do rozruchu palnika plazmowego może pracować dorywczo (zapalnie) lub ciągle, w celu stabilizowania pracy palnika, szybkiego powtórnego zapalenia po zerwaniu łuku
• zwiększenie bezpieczeństwa, w porównaniu do alternatywnych metod np. zapalania ręcznego – brak mechanicznego zwierania (łączenia) elektrod (np. przez personel techniczny). Zapalanie odbywa się automatycznie wg. ustalonej sekwencji

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii

TRL 7 – Dokonano demonstracji prototypu systemu w otoczeniu operacyjnym

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii (old)

Technologia zweryfikowana w warunkach operacyjnych

Oferta technologiczna do pobrania