电稳定燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种电稳定燃烧器，所述电稳定燃烧器被配置成支撑燃烧反应，诸如基本上在所选燃料稀释下具有一定混合速率的燃烧反应，所述混合速率被选择为使所述反应速率最大化而不会猝灭所述燃烧反应。

Electric stabilizing burner

An electrically stabilized burner is disclosed which is configured to support combustion reactions, such as a combustion reaction with a certain mixing rate, which is selected to maximize the reaction rate without quenching the combustion reaction, essentially under the dilution of the selected fuel.

【技术实现步骤摘要】
电稳定燃烧器本申请是申请日为2013年07月29日，申请号为201380076676.2，专利技术名称为“电稳定燃烧器”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2013年7月24日提交的名称为“ELECTRICALLYSTABILIZEDBURNER”(电稳定燃烧器)的美国非临时专利申请No.13/950,249的优先权权益，所述非临时专利申请在不与本文公开内容相矛盾的程度内以引用方式并入。
技术实现思路
根据一个实施例，电稳定燃烧器包括导电火焰保持器和充电器，所述导电火焰保持器被配置用于靠近燃料射流安装，所述充电器被设置成与导电火焰保持器协作以使燃烧反应在火焰保持器附近稳定。混合器被配置成将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气在导电火焰保持器上方混合。混合器被配置成将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气以一定速率混合，所述速率被选择为使燃烧反应的速率最大化，同时避免猝灭燃烧反应。充电器可为电晕电极或另一种离子源，其被设置成将电荷输出到燃料，输出到在燃料流附近且在导电火焰保持器下方的卷吸体积，或输出到随后与燃料或稀释燃料混合的氧化剂、空气和/或烟道气。除此之外或作为另外一种选择，充电器可以为与燃烧反应的导电部分电导通(例如，与火焰护套电导通)的充电电极。根据一个实施例，用于操作电稳定燃烧器的方法包括在与所选燃料稀释相对应的沿着燃料射流的一定距离处靠近燃料射流支撑导电火焰保持器，将电压或电荷施加到由燃料射流支撑的燃烧反应，以及响应于燃烧反应与导电火焰保持器之间的至少间歇电压差，而使燃烧反应靠近导电火焰保持器稳定。将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气在导电火焰保持器上方进一步混合。本申请还涉及以下内容：1)一种电稳定燃烧器和混合器，包括：导电火焰保持器，所述导电火焰保持器被配置用于靠近燃料射流安装；充电器，所述充电器被设置成与所述导电火焰保持器协作以使燃烧反应在所述火焰保持器附近稳定；以及混合器，所述混合器被配置成将所述燃料与包括氧化剂、空气或烟道气的燃烧流体在所述导电火焰保持器上方混合。2)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述充电器包括充电电极。3)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器被配置成使所述燃料与燃烧流体的混合速率基本上最大化而不会猝灭所述燃烧反应。4)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器被配置成将所述燃料与燃烧流体以对应于所选丹姆克尔数的混合速率混合。5)根据4)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述所选丹姆克尔数等于或大于1。6)根据5)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述所选丹姆克尔数在1.1与1.7之间。7)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述导电火焰保持器被成形为限定孔隙，所述孔隙被配置成沿周边被支撑并邻近所述燃料射流。8)根据7)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器被配置成或控制成将燃烧流体与燃料以丹姆克尔数混合，所述丹姆克尔数被选择为形成设置在所述孔隙附近的紧凑燃烧反应。9)根据8)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述丹姆克尔数被选择为形成基本上设置在所述孔隙中的紧凑火焰。10)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述充电器和所述导电火焰保持器被配置成协作以保持所述燃烧反应中通往所述导电火焰保持器的电流通道；并且其中所述电流通道稳定位于所述导电火焰保持器附近的所述燃烧反应。11)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括燃料喷嘴，所述燃料喷嘴被配置成输出所述燃料射流。12)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：支撑结构，所述支撑结构被配置成将所述导电火焰保持器保持在与所选燃料和燃烧流体混合物相对应的离燃料喷嘴的一定距离处。13)根据12)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述喷嘴、所述支撑结构、所述导电火焰保持器、所述混合器和所述充电器中的两者或更多者被配置为一体化单元。14)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：电绝缘体，所述电绝缘体设置在充电器与所述导电火焰保持器之间。15)根据14)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器形成为与所述电绝缘体一体化的一个或多个流体通道，所述一个或多个流体通道被配置成将氧化剂、空气、烟道气或燃料注入所述燃烧反应中以引起所述混合。16)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：电源，所述电源可操作地耦合到所述充电器。17)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成使所述充电器将基本上恒定的电荷施加到所述燃烧反应。18)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成使所述充电器将随时间变化的电荷施加到所述燃烧反应。19)根据18)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述随时间变化的电荷包括极性变化的电荷。20)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述充电器包括充电电极，所述充电电极被配置成靠近所述燃烧反应设置；并且其中所述燃烧反应由所述充电电极与所述导电火焰保持器之间的电流进行稳定。21)根据20)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：电源控制器，所述电源控制器被配置成控制由所述电源施加到所述充电器的电压。22)根据20)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成将基本上恒定的电压施加到所述充电器。23)根据20)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成将随时间变化的电压施加到所述充电器。24)根据20)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源可操作地耦合到所述导电火焰保持器并且被配置成将与施加到所述充电器的所述电压不同的电压施加到所述导电火焰保持器。25)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述导电火焰保持器保持在接地电压。26)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述导电火焰保持器与对应于从所述燃烧反应接收的电荷的电压之外的电压进行流电隔离。27)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：充电器控制器，所述充电器控制器可操作地耦合到所述电源；其中所述充电器控制器被配置成控制所述电源输出的电压。28)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成将电压施加到所述导电火焰保持器。29)根据28)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成将电压施加到所述导电火焰保持器，所述电压在极性上与由所述充电器施加到所述燃烧反应的电荷相反。30)根据16)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述电源被配置成驱动所述充电器以保持所述充电器与所述导电火焰保持器之间的电容耦合电压关系。31)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：绝缘体，所述绝缘体设置在所述导电火焰保持器与所述充电器之间。32)根据31)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器与所述绝缘体一体地形成。33)根据1)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：混合器控制器，所述混合器控制器可操作地耦合到所述混合器并且被配置成使所述混合器将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气以所选速率混合。34)根据33)所述的电稳定燃烧器和混合器，其中所述混合器包括被配置成喷射流体射流的一个或多个流体喷嘴，所述一个或多个流体喷嘴被布置成将所述燃烧反应驱动到流向涡中。35)根据34)所述的电稳定燃烧器和混合器，还包括：控制阀，所述控制阀可操作地耦合到所述混合器控制器和所述一个或多个流体喷嘴；其中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，包括：在与所选燃料稀释相对应的沿着燃料射流的一定距离处靠近所述燃料射流支撑导电火焰保持器；将电压或电荷施加到所述火焰；响应于所述火焰与所述导电火焰保持器之间的至少间歇电压差，而用所述导电火焰保持器保持由所述燃料射流支撑的所述火焰；以及将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合。

【技术特征摘要】
2013.07.24 US 13/950,2491.一种用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，包括：在与所选燃料稀释相对应的沿着燃料射流的一定距离处靠近所述燃料射流支撑导电火焰保持器；将电压或电荷施加到所述火焰；响应于所述火焰与所述导电火焰保持器之间的至少间歇电压差，而用所述导电火焰保持器保持由所述燃料射流支撑的所述火焰；以及将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合。2.根据权利要求1所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，其中所述所选燃料稀释基本上对应于所述燃料的贫可燃极限。3.根据权利要求1所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，还包括：混合所述氧化剂、空气或烟道气和燃料以在对应于所述火焰的位置处保持所选丹姆克尔数。4.根据权利要求3所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，其中所述所选丹姆克尔数大于或等于1。5.根据权利要求3所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法，其中所述所选丹姆克尔数为1.1至1.7。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·科兰尼诺，罗伯特·E·布赖登塔尔，伊戈·A·克里克塔弗维奇，克里斯多佛·A·威克洛夫，
申请(专利权)人：克利尔赛恩燃烧公司，
类型：发明
国别省市：美国,US