一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，属于节能燃烧技术领域；该方法是燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧，该方法采用微波可以提高燃烧混合气分子的电离度，提高燃烧效率，达到节能的目的，由于采用大/小周期性的脉冲燃烧，解决了窑炉和锅炉，加热炉的传热效率，强化对流传热效率；同时解决窑炉加热炉大断面的温差问题，减少氮氧化物、碳氢和一氧化碳的排放；产生的微波不需要消耗电，是谐振腔自由振荡。

An Energy-saving Combustion Method Using Microwave Electron Paramagnetic Resonance Cavity to Generate Microwave Pulse

The invention relates to a method for generating microwave pulse energy-saving combustion using microwave electron paramagnetic resonance cavity, which belongs to the field of energy-saving combustion technology. The method comprises a rectangular microwave resonator consisting of air and fuel of burner, combustion chamber or engine under constant or rotating magnetic conditions, a trinity rectangular resonator consisting of microwave, electron and paramagnetic, under the condition of microwave frequency cycle. Pulse combustion with periodic output energy between maximum and minimum can be produced. This method uses microwave to improve the ionization degree of combustion mixture molecules, combustion efficiency and energy saving. Because of the use of large/small periodic pulse combustion, the heat transfer efficiency of kiln, boiler and heating furnace can be solved, and the convective heat transfer efficiency can be enhanced. At the same time, the large cross section of kiln heating furnace can be solved. The problem of temperature difference reduces the emission of nitrogen oxides, hydrocarbons and carbon monoxide; the microwave generated does not need to consume electricity and is a free oscillation of the resonator.

【技术实现步骤摘要】
一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法
本专利技术涉及一种节能燃烧的方法，具体涉及一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，属于节能燃烧

技术介绍
1.燃烧热能技术基础背景在常规定容条件下，化学燃烧效率27%，初始温度低，燃烧中混合气体电离度只有10ppm，太低，化学反应慢，不充分，化石燃料浪费太大。在等压10MPa,100个大气压条件下，燃烧效率49%。在燃爆和爆炸条件下，初始电离度800ppm，一般气体燃爆压力2MPa，固体可以达到40MPa以上。根据热力学第一定律，即能量守恒定律H(化学能)=U(热能)+PV(动能)；H化学能，U热能，PV动能；微波提高碳，氢，氧，氮原子电离度，化学反应效率提高，可以产生更多的热能(U)和动能(PV)。2.微波电子技术发展背景微波，电子，顺磁在谐振腔中同时产生，有磁必有电，有电必有波，可以电生磁，磁生波，波生电，三位一体，同生同灭。顺磁体中的电子磁距在恒磁场或者旋磁场作用下，电子发生塞曼能级分裂，电子自旋在此相邻能级间跃迁，辐射(或吸收)一定频率的电磁波，通过对可燃混合气体中含有未成对电子或者通过紫外照射氧化还原反应等方式能够产生未成对电子，提高碳，氢，氧，氮原子的电离度，促进化学反应的进行。感应磁场强度越大，微波频率越高，电离度越大，节能燃烧越好。微波频率:0.3~300GHZ；f=g.u.B/h；f微波频率；g=2.0023自由电子的朗德因子；u为电子磁距的自然单位，玻尔磁子；B外加磁场；h普朗克常数外加磁场越强，微波频率越高，电离度越大，节能效果越好。3.燃烧热能科学和微波电子科学的结合是本专利技术产生的基础背景。微波:可以提高碳，氢，氧，氮的电子电离度。电子:可以提高电子密度，可以提高电子偶的产生条件和效率。顺磁:提高正负电子，电子偶的湮灭效率，化学能量释放转移更多热能和动能。在微电子级别的燃烧领域中，燃烧要经过电离>正负电子耦合>电子偶湮灭等微观过程。产生谐振的微波，电子，顺磁每个环节效率的提升，都可以提高化学能的释放，产生更多的热能和动能。4.本专利技术的应用领域，热能:窑炉，锅炉，加热炉，热风炉的燃烧器或者燃烧室。动能:航天，航空，航海，汽车等领域发动机。本专利技术是微波电子学和热能燃烧学的交叉边缘科学专利技术，在恒磁或者旋磁场中，产生微波电子顺磁共振微波，形成微波频率周期脉冲节能燃烧的专利技术方法，具有提高燃料和助燃风的混合物中碳，氢，氧，氮电离度的能力，提高燃烧效率，达到节能燃烧的效果。经过检索，关于这方面的专利技术还没有报道过。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，采用该方法，混合气体电离度高，燃烧效率高，节能达到8%~55%，减少环境污染。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，把传统的燃烧器做成微波矩形燃烧器，燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧；所述的燃烧器或燃烧室是指窑炉、锅炉、加热炉、热风炉的燃烧器或燃烧室；所述的发动机为航天、航空、航海、汽车领域的发动机；所述的在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔的可燃混合气体出口为矩形微波出口；所述的谐振腔是由铁磁性，或者软磁，硬磁磁性材料组成；所述的磁性材料的磁导率>10000；所述的谐振腔磁感应强度>0.3特斯拉；所述的谐振腔由恒磁或者旋转磁场组成；所述的混合气体由燃气，油，煤和空气组成。本专利技术的有益效果是：1.微波提高燃烧混合气分子的电离度，提高燃烧效率，节能。2.大/小周期性的脉冲燃烧，解决窑炉和锅炉，加热炉的传热效率，强化对流传热效率。3.解决窑炉，加热炉大断面的温差。4.减少氮氧化物的排放。5.减少碳氢和一氧化碳的排放。6.产生的微波不需要消耗电，是谐振腔自由振荡。附图说明图1为3.75G×15G1/4微波谐振腔；图2为5G×10G1/2微波谐振腔。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，这些实施例只用来说明本专利技术，不限制本专利技术的内容。实施例1一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，把传统的燃烧器做成微波矩形燃烧器，燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧；所述的燃烧器或燃烧室是指窑炉、锅炉、加热炉、热风炉的燃烧器或燃烧室；所述的发动机为航天、航空、航海、汽车领域的发动机；所述的在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔的可燃混合气体出口为矩形微波出口；所述的谐振腔是由铁磁性，或者软磁，硬磁磁性材料组成；所述的磁性材料的磁导率>10000；所述的谐振腔磁感应强度>0.3特斯拉；所述的谐振腔由恒磁或者旋转磁场组成；所述的混合气体由燃气，油，煤和空气组成；谐振腔矩形出口40*10mm组成的混合气体出口，产生频率3.75G和15G，形成1/4微波电子顺磁共振。图1为1/4微波谐振腔。实施例2一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，把传统的燃烧器做成微波矩形燃烧器，燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧；所述的燃烧器或燃烧室是指窑炉、锅炉、加热炉、热风炉的燃烧器或燃烧室；所述的发动机为航天、航空、航海、汽车领域的发动机；所述的在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔的可燃混合气体出口为矩形微波出口；所述的谐振腔是由铁磁性，或者软磁，硬磁磁性材料组成；所述的磁性材料的磁导率>10000；所述的谐振腔磁感应强度>0.3特斯拉；所述的谐振腔由恒磁或者旋转磁场组成；所述的混合气体由燃气，油，煤和空气组成；谐振腔矩形出口30*15mm组成的混合气体出口，产生频率5G和10G，形成1/2微波电子顺磁共振。图2为1/2微波谐振腔。实施例3强辉陶瓷使用情况，从2018年5月23日起开始安装使用，安装前5.11~5.20四号窑炉运行参数如下：一级排烟电流56A，二级排烟电流15A；抽热电流51A；前助燃21A，后助燃22A；10天产量：69447平方，耗气861850立方米，单位气耗12.41立方米/平米，800*800砖。经过2个月安装321套炉宝，在7月底调试完成，经过8月，9月运行正常，达到如下窑炉运行参数：一级排烟电流48A（减少8A），二级排烟电流15A；抽热电流45A（减少6A）；前助燃电流17.5A（减3.5A）后助燃电流20A（减2A）；8.9~8.18单位气耗11.05立方米/平方米，8.19~8.28单位气耗10.76立方米/平方米，8.29~9.7单位气耗10.84立方米/平方米30天平均单位气耗：10.88立方米/平方米，800*800砖平均节约1.53立方米/平方米，节能率12.32%。在运行中生产顺利，质量优良，整体电流减了19.5A左右，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，其特征在于：把传统的燃烧器做成微波矩形燃烧器，燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，其特征在于：把传统的燃烧器做成微波矩形燃烧器，燃烧器、燃烧室或发动机的空气和燃料在恒磁或者旋磁条件下矩形微波谐振腔组成，微波，电子，顺磁组成的三位一体矩形谐振腔，在微波频率周期条件下，产生输出能量在最大和最小之间周期性的脉冲燃烧。2.根据权利要求1所述的一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，其特征在于：所述的燃烧器或燃烧室是指窑炉、锅炉、加热炉、热风炉的燃烧器或燃烧室。3.根据权利要求1所述的一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，其特征在于：所述的发动机为航天、航空、航海、汽车领域的发动机。4.根据权利要求1所述的一种利用微波电子顺磁共振腔产生微波脉冲节能燃烧的方法，其特征在于：所述的在恒磁或者旋磁条件下矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯敬东，
申请(专利权)人：侯敬东，
类型：发明
国别省市：广东,44