燃烧系统中的两个或更多个反应的电场控制技术方案

一种燃烧系统，其可包括多个加热体积部分。多个加热体积部分中的至少两个可包括各自对应的电极。所述电极可被驱动以在它们各自的体积中产生各自的电场。所述电场可被配置成驱动各自需要的反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种燃烧系统，其可包括多个加热体积部分。多个加热体积部分中的至少两个可包括各自对应的电极。所述电极可被驱动以在它们各自的体积中产生各自的电场。所述电场可被配置成驱动各自需要的反应。【专利说明】燃烧系统中的两个或更多个反应的电场控制相关申请的交叉引用本申请根据美国法典第35条第§119 (e)款，要求2011年2月9日提交的，由Thomas S.Hartwick>DavidB.Goodson、以及 ChristopherA.Wiklof 专利技术的题目为“ELECTRICFIELD CONTROL OF TWO OR MORE RESPONSES IN A COMBUSTION SYSTEM” 且序列号为61/441，229的美国临时申请的优先权利益；该申请在本申请提交之时同本申请一同审查，并且对于该申请中和在此公开内容不一致的范围以引用的方式被并入。概述根据实施方式，在燃烧系统的加热体积中，至少一个第一电场能受控制以驱动第一反应，并且至少一个第二电场能受控制以驱动第二反应。所述反应可能是化学反应或物理反应。加热体积的第一部分可能对应至少一个燃烧反应区域。加热体积的第二部分可能对应热传递区域、污染治理部分、和/或燃料传送部分。至少一个第一电场和至少一个第二电场可包括一个或多个直流电场、一个或多个交流电场、一个或多个脉冲序列、一个或多个时变波形、一个或多个数字合成波形、和/或一个或多个模拟波形。可以布置一个或多个传感器来感测对电场的一个或多个反应。例如，第一电场可被驱动以最大化燃烧效率。另外地或可选择地，第一反应可包括涡流、混合、反应物碰撞能量、反应物碰撞频率、发光度、热辐射、以及烟道气体温度。第二电场可被驱动以产生和第一反应不同的第二反应。例如，第二反应可选择热传递通道、清理来自热传递表面的燃烧产物、最大化到达热载体的热传递、使灰粉沉淀、最小化氮氧化物输出、和/或回收未燃烧的燃料。因此第二反应可包括对着或沿着或远离一个或多个热传递表面驱动热的气体、使灰粉沉淀、驱动制氮氧化反应以最小 化反应程度、活化燃料、和/或引导燃料颗粒。控制器可响应于至少一个输入变量和/或检测到至少一个接收到的传感器数据来改变第一电场或第二电场中的至少一个。例如，所述至少一个输入变量包括燃料流速度、电需求、蒸汽需求、涡轮需求、和/或燃料类型。附图简述图1是根据一个实施方式的、说明被配置成从使用电场的加热体积的各自的部分选择两个或多个反应的燃烧系统的图；图2是根据另一个实施方式的、说明被配置成从使用电场的加热体积的各自的部分选择两个或多个反应的燃烧系统的图；图3是根据一个实施方式的、用于图1和图2中的系统的控制器的框图；图4是根据一个实施方式的、示出用于保持在传感器反馈数据和电极输出信号之间的一个或多个可编程的说明性关系的方法的流程图；图5是根据一个实施方式的、包括用来控制燃料、气流、以及在加热体积的各自的部分产生出的至少两个电场的控制器的燃烧系统的框图；图6是根据一个实施方式的、使用多个控制器部分驱动来自燃烧系统部分的各自的反应的系统的图。详细描述在下面的详细的说明书中，对附图作出了参考，这些附图构成了本说明书的一部分。在附图中，除非在文中另作规定，否则相似的符号通常标识相同的部件。在详细的说明书、附图、以及权利要求中描述的说明性的实施方式不是旨在进行限制。可以使用不背离在此公开的主题的精神和范围的其他的实施方式，以及做出不背离在此公开的主题的精神和范围的其他的改变。图1是根据一个实施方式的、说明被配置成从使用电场的加热体积106的各自的部分102、104选择两个或多个反应的燃烧系统101的图。布置在加热体积106的第一部分102中的燃烧器108可被配置成支持火焰109。电子控制器Iio被配置成至少产生第一电极驱动信号和第二电极驱动信号。加热体积106的第一部分102可包括实际上大气压力的燃烧体积，该燃烧体积中包括一个或多于一个的燃烧器108。第一和第二电场以及加热体积106的第一和第二部分102、104可能是实际上非重叠的。例如，第一和第二电场可以分别在锅炉燃烧体积和烟囱中产生。根据其他的实施方式，加热体积106的第一和第二部分102、104可至少部分地重叠。至少一个第一电极112可以被布置在由燃烧器108支持的火焰109的附近，并且被可选择地耦合到电子控制器110以通过第一电极驱动信号传输通路114接收第一电极驱动信号。第一电极驱动信号可以被配置成至少在加热体积106的第一部分102中产生第一电场配置。第一电场配置可以被选择为产生来自系统101的第一反应。所述至少一个第一电极可包括许多物理配置。例如，燃烧器108可以被电绝缘并被驱动以形成至少一个第一电极。另外地或可选择地，所述至少一个第一电极112可能包括如图1中的图示说明的环状物或圆筒状物。根据另一个实施方式，所述至少一个第一电极112可能包括保持横向于或垂直于由燃烧器108限定的流动区域的充电杆(比如由304型不锈钢制成的外直径为1/4英寸的管状物)。相对所述至少一个第一电极布置的一个或多个第二特征物(未示出)可能以在所述第一电极和所述一个或多个第二特征物之间形成的第一电场配置被可选择地保持在地电压或偏置电压上。可选地，至少一个第一电极可能包括至少两个第一电极，并且第一电场配置可能在至少两个第一电极之间形成。不超出在此公开的限制，电场配置可能包括静态电场、脉冲电场、旋转电场、多轴电场、交流电场、直流电场、周期性电场、非周期性电场、重复电场、随机电场、或伪随机电场。至少一个第二电极116可被布置在相对于所述至少一个第一电极112的、由燃烧器108支持的火焰109的远端处。所述至少一个第二电极116可以被可选择地连接到电子控制器110以通过第二电极驱动信号传输通路118接收第二电极驱动信号。第二电极驱动信号可以被配置成在加热体积106的第二部分104中产生第二电场配置。第二电场配置可以被选择用来产生来自系统101的第二反应。第一反应可能被限制为在加热体积106的第一部分102中发生的反应，而第二反应可能被限制为在加热体积106的第二部分104中发生的反应。第一和第二反应可能与加热体积106的第一和第二部分102、104中存在的第一和第二种类的离子物质的各自的反应有关。例如，至少一个第一电极112可以被驱动以产生加热体积106的第一部分102中的第一电场，该第一电场被选择用来驱动火焰109内部和其附近的燃烧达到比没有电场时能达到的反应程度更强烈的反应程度。例如，至少一个第二电极116可以被驱动以在加热体积106的第二部分104中产生第二电场，该第二电场被选择用来驱动来自加热体积的热量传递达到比没有电场时能达到的热量传递的量更高的量。图2是根据另一个实施方式的、说明被配置成从使用电场的加热体积106的各自的部分102、104选择两个或更多个反应的燃烧系统201的图。图1和图2中的系统实施方式可以被配置成使得第一电极和第二电极中的至少一个包括至少两个电极。例如,在图2中示出的系统201中，加热体积106的第一部分102的电极可包括被配置为环形电极的第一电极部分112a，以及被配置为燃烧器电极的第二电极部分112b。电极部分112a、112b可以通过各自的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从燃烧系统选择两个或更多个反应的方法，包括：在包括了燃烧期间产生的带电物质的加热体积的第一部分中驱动至少一个第一电场；以及在所述加热体积的第二部分中驱动至少一个第二电场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·S·哈特威克，大卫·B·古德森，克里斯多佛·A·威克洛夫，约瑟夫·科兰尼诺，
申请(专利权)人：克利尔赛恩燃烧公司，
类型：
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