专利汇可以提供电稳定燃烧器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 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。,下面是电稳定燃烧器专利的具体信息内容。
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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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.根据权利要求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;
其中所述混合器控制器被配置成操作所述控制阀以控制所述流体流动和所述混合速率。
36.根据权利要求34所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述流体包括燃料、氧化剂、空气或烟道气中的至少一者。
37.根据权利要求34所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述流体包括燃料。
38.根据权利要求37所述的电稳定燃烧器和混合器,其中如果所述燃料射流减少或停止,由所述混合器喷射的所述流体射流被配置成充当引燃火焰。
39.根据权利要求34所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述燃料射流包括发散性燃料射流,所述发散性燃料射流具有与沿着所述燃料射流的距离成比例变化的燃料浓度;并且
所述电稳定燃烧器和混合器还包括:
导电火焰保持器支撑件,所述导电火焰保持器支撑件被配置成将所述导电火焰保持器保持在沿着所述发散性燃料射流的一定距离处,使得与所述燃料射流发散度相对应的稀释加上由所述喷嘴喷射的所述流体引起的稀释导致所述燃烧反应中的燃料在接近其贫可燃极限处燃烧。
40.根据权利要求33所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且设置在所述充电器与所述导电火焰保持器之间。
41.根据权利要求40所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器控制器被配置成以一定方式驱动所述多个场电极,所述方式被选择为使所述多个场电极将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气以可选混合速率混合。
42.根据权利要求40所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器控制器被配置成以一定序列驱动所述多个场电极,所述序列被选择为使所述多个场电极在所述燃烧反应中形成流向涡而引起所述燃料与氧化剂、空气或燃烧流体的混合。
43.根据权利要求40所述的电稳定燃烧器和混合器,还包括电绝缘体,所述电绝缘体被配置成设置在所述导电火焰保持器与所述充电器之间的所述燃烧反应的周边;
其中所述多个场电极至少部分地由所述绝缘体携带。
44.根据权利要求43所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述电绝缘体和所述多个场电极形成一体化单元或一体化单元的一部分。
45.根据权利要求33所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且被设置成使得所述充电器设置在所述多个场电极与所述导电火焰保持器之间。
46.根据权利要求44所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器控制器被配置成以一定方式驱动所述多个场电极,所述方式被选择为使所述多个场电极将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气以所选混合速率混合。
47.根据权利要求44所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器控制器被配置成以一定序列驱动所述多个场电极,所述序列被选择为使所述多个场电极在所述燃烧反应中形成流向涡而引起所述燃料与氧化剂、空气或烟道气的混合。
48.根据权利要求44所述的电稳定燃烧器和混合器,还包括电绝缘体,所述电绝缘体被配置成设置在所述燃烧反应或燃料和氧化剂、空气或烟道气流的周边,使得所述充电器设置在所述电绝缘体与所述导电火焰保持器之间;
其中所述多个场电极至少部分地由所述电绝缘体携带。
49.根据权利要求48所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述电绝缘体和所述多个场电极形成一体化单元或一体化单元的一部分。
50.根据权利要求33所述的电稳定燃烧器和混合器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且被设置成使得所述导电火焰保持器设置在所述多个场电极与燃料喷嘴之间;
其中所述混合器控制器被配置成用叠加在随时间变化的混合电压序列上的基本上恒定的偏置电压驱动所述多个场电极;并且
其中所述偏置电压的施加被选择为使所述多个场电极作为所述充电器操作。
51.一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。
52.根据权利要求51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。
53.根据权利要求51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。
54.根据权利要求53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。
55.根据权利要求53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。
56.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中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包括在一定距离处支撑所述导电火焰保持器,使得由喷嘴与所述导电火焰保持器之间的燃料射流扩展所引起的所述燃料中的稀释加上由所述混合所引起的所述燃料中的稀释得到接近所述燃料的所述贫可燃极限的所选燃料稀释。
57.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中混合所述氧化剂和所述燃料包括对所述火焰赋予旋转惯性。
58.根据权利要求57所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中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包括将气体的一个或多个射流注入所述氧化剂和燃料中以赋予所述旋转惯性。
59.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气混合包括将旋转电场施加到所述导电火焰保持器上方的所述火焰或所述燃料流。
60.根据权利要求59所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中施加旋转电场包括将连续波形施加到多个电极。
61.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将所述电压或电荷施加到所述火焰以及混合所述火焰通过至少重叠组的电极执行。
62.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气混合包括将电场施加到所述导电火焰保持器上方的所述火焰或所述燃料流。
63.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气混合包括用电离电极将电场施加到所述火焰或所述燃料流。
64.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中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包括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和在所述电压或电荷施加到所述火焰的位置下方混合。
65.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中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包括将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气在所述电压或电荷施加到所述火焰的位置上方混合。
66.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中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包括将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气在与所述电压或电荷施加到所述火焰的位置基本上重合的位置处混合。
67.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
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下方的位置处混合。
68.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
选择燃料和氧化剂化学计量;以及
调整所述导电火焰保持器支撑处的沿着所述燃料射流的所述距离,所述距离对应于所选择的燃料和氧化剂化学计量。
69.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
喷射所述燃料射流;以及
在所述燃料射流中卷吸至少氧化剂。
70.根据权利要求69所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂包括卷吸包括所述氧化剂的气体。
71.根据权利要求69所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂包括卷吸氧化剂、空气或烟道气。
72.根据权利要求69所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂包括卷吸烟道气。
73.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将所述燃料与氧化剂、空气或烟道气混合还包括将所述燃料与烟道气混合。
74.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中用所述导电火焰保持器保持所述火焰包括响应于所述火焰与所述导电火焰保持器之间的所述至少间歇电压差,而激发所述燃料射流中的至少间歇等离子体状态。
75.根据权利要求74所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
用所述等离子体状态保持燃料点火。
76.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
将所述导电表面保持在与施加到所述火焰的所述电压或电荷不同的电压。
77.根据权利要求76所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,其中将电压或电荷施加到所述火焰包括将随时间变化的电压或电荷施加到所述火焰;并且所述方法还包括:
将第二随时间变化的电压施加到所述导电火焰保持器,所述第二随时间变化的电压在符号上与施加到所述火焰的所述随时间变化的电压或电荷瞬时相反。
78.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
将所述导电火焰保持器基本上保持在接地电压。
79.根据权利要求51所述的用于操作电稳定燃烧器和混合器的方法,还包括:
将所述导电火焰保持器与地电隔离并且与施加到所述电极的所述电压之外的电压电隔离。
80.一种电稳定燃烧器,包括:
燃料喷嘴,所述燃料喷嘴被配置成提供燃料射流,所述燃料射流使燃料流过周围体积并且卷吸第一量的氧化剂、空气或烟道气,其中所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气被配置成被点火而提供燃烧反应;
导电火焰保持器,所述导电火焰保持器被配置用于靠近所述燃料射流安装;
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所述第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合。
81.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器被配置成使所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气的混合速率基本上最大化而不会猝灭所述燃烧反应。
82.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器被配置成将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以对应于介于1.1与1.7之间的所选丹姆克尔数的混合速率混合。
83.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,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。
84.根据权利要求83所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器被配置或控制成将氧化剂、空气或烟道气和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。
85.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,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或通自所述导电火焰保持器的电流通道;并且其中所述电流通道被选择为使所述燃烧反应在所述导电火焰保持器附近稳定。
86.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,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离所述燃料喷嘴的一定距离处,所述距离对应于所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气的所选混合物。
87.根据权利要求86所述的电稳定燃烧器,其中所述燃料喷嘴、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被配置为一体化单元。
88.根据权利要求86所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括:
第一电绝缘体,所述第一电绝缘体设置在所述充电器与所述导电火焰保持器之间;以及
第一电源,所述第一电源可操作地耦合到所述充电器并且可操作地耦合到所述导电火焰保持器。
89.根据权利要求88所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括与所述第一电绝缘体一体化的一个或多个流体通路,所述一个或多个流体通路被配置成将第二量的氧化剂、空气、烟道气或燃料中的任何一者或组合注入所述燃烧反应中以引起混合。
90.根据权利要求88所述的电稳定燃烧器,其中所述第一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。
91.根据权利要求88所述的电稳定燃烧器,其中所述第一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,其中所述随时间变化的电荷包括符号变化的电荷。
92.根据权利要求88所述的电稳定燃烧器,其中所述充电器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器与所述导电火焰保持器之间的电流进行稳定。
93.根据权利要求92所述的电稳定燃烧器,还包括:
电源控制器,所述电源控制器可操作地耦合到所述第一电源并且形成所述第一电源的一部分,所述电源控制器被配置成控制由所述第一电源施加到所述充电器的电压并且被配置成控制由所述第一电源施加到所述导电火焰保持器的电压,所述施加到所述导电火焰保持器的电压与施加到所述充电器的所述电压不同。
94.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,其中所述第一电源被配置成将基本上恒定的电压施加到所述充电器。
95.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,其中所述第一电源被配置成将随时间变化的电压施加到所述充电器。
96.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,其中所述导电火焰保持器保持在接地电势。
97.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,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。
98.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,其中所述第一电源被配置成将电压施加到所述导电火焰保持器,所述电压在符号上与由所述充电器施加到所述燃烧反应的电荷相反。
99.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,其中所述第一电源控制器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。
100.根据权利要求88所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器与所述第一电绝缘体一体地形成。
101.根据权利要求93所述的电稳定燃烧器,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和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以所选速率混合。
102.根据权利要求101所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括一个或多个流体通路,所述一个或多个流体通路各自被配置成将流体射流切向地喷射到所述燃烧反应中,所述一个或多个流体通路被布置成将所述燃烧反应驱动到流向涡中。
103.根据权利要求102所述的电稳定燃烧器,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通路;
其中所述混合器控制器被配置成操作所述控制阀以控制通过所述一个或多个流体通路的所述流体流动而控制所述混合速率。
104.根据权利要求102所述的电稳定燃烧器,其中所述流体射流包括燃料、氧化剂、空气和/或烟道气中的任何一者或组合。
105.根据权利要求102所述的电稳定燃烧器,其中至少一个流体射流包括燃料;并且其中如果所述燃料射流减少或停止,由所述混合器喷射的所述流体射流被配置成充当引燃火焰。
106.根据权利要求102所述的电稳定燃烧器,其中所述燃料射流包括发散性燃料射流,所述发散性燃料射流具有与沿着所述发散性燃料射流的距离成比例变化的燃料浓度;
并且
其中所述导电火焰保持器被配置成设置在沿着所述发散性燃料射流的一定距离处,使得与所述燃料射流发散度相对应的所述燃料浓度中的稀释加上由所述流体通路喷射的所述流体引起的稀释导致所述燃烧反应中的燃料在接近或大于其贫可燃极限处燃烧。
107.根据权利要求101所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且设置在所述充电器与所述导电火焰保持器之间;并且
其中所述混合器控制器还包括多个第二电源,所述多个第二电源各自可操作地耦合到每个所述多个场电极之一。
108.根据权利要求107所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成以一定方式驱动所述多个场电极,所述方式被选择为使所述多个场电极将所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以所选混合速率混合。
109.根据权利要求108所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成以一定序列驱动所述多个场电极,所述序列被选择为使所述多个场电极在所述燃烧反应中形成流向涡而引起所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气的混合。
110.根据权利要求109所述的电稳定燃烧器,其中所述第一电绝缘体被配置成设置在所述燃烧反应周边或所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气周边并设置在所述导电火焰保持器与所述充电器之间,并且;
其中所述多个场电极至少部分地由所述第一电绝缘体携带;并且
其中所述第一电绝缘体和所述多个场电极形成一体化单元或一体化单元的一部分。
111.根据权利要求101所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且被设置成使得所述充电器设置在所述多个场电极与所述导电火焰保持器之间。
112.根据权利要求111所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成使所述多个第二电源中的每一者以一定方式单独地将电压施加到所述多个场电极的每一个,所述方式被选择为使所述多个场电极将所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以所选混合速率混合。
113.根据权利要求112所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成以一定序列驱动所述多个第二电源的每一个,所述序列被选择为使所述多个场电极在所述燃烧反应中形成流向涡而引起所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气的混合。
114.根据权利要求109所述的电稳定燃烧器,还包括第二电绝缘体,所述第二电绝缘体被配置成设置在所述燃烧反应周边或所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气周边,使得所述第二电绝缘体设置在所述充电器上方;
其中所述多个场电极至少部分地由所述第二电绝缘体携带;并且
其中所述第二电绝缘体和所述多个场电极形成一体化单元或一体化单元的一部分。
115.一种电稳定燃烧器,包括:
燃料喷嘴,所述燃料喷嘴被配置成提供燃料射流,所述燃料射流使燃料流过周围体积并且卷吸第一量的氧化剂、空气或烟道气,其中所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气被点火而提供燃烧反应;
导电火焰保持器,所述导电火焰保持器被配置用于靠近所述燃料射流安装;
混合器,所述混合器被配置成将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合;并且
其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且被设置成使得所述导电火焰保持器设置在所述多个场电极与燃料喷嘴之间;
其中所述混合器控制器还包括多个第二电源,所述多个第二电源各自可操作地耦合到每个所述多个场电极之一;
其中所述混合器控制器被配置成用叠加在随时间变化的混合电压序列上的基本上恒定的偏置电压驱动所述多个场电极;并且
其中所述偏置电压的施加被选择为使所述多个场电极作为充电器操作。
116.根据权利要求115所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成以一定方式驱动所述多个场电极,所述方式被选择为使所述多个场电极将所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以所选混合速率混合。
117.根据权利要求115所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器控制器被配置成以一定序列驱动所述多个场电极,所述序列被选择为使所述多个场电极在所述燃烧反应中形成流向涡而引起所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气的混合。
118.根据权利要求115所述的电稳定燃烧器,还包括第三电绝缘体,所述第三电绝缘体被配置成设置在所述燃烧反应周边或所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气周边,使得所述导电火焰保持器设置在所述第三电绝缘体与所述燃料喷嘴之间;
其中所述多个场电极至少部分地由所述第三电绝缘体携带;并且
其中所述第三电绝缘体和所述多个场电极形成一体化单元或一体化单元的一部分。
119.根据权利要求115所述的电稳定燃烧器,其中所述混合器包括多个场电极,所述多个场电极可操作地耦合到所述混合器控制器并且被设置成使得所述导电火焰保持器设置在所述多个场电极与燃料喷嘴之间;
其中所述混合器控制器被配置成用叠加在随时间变化的混合电压序列上的随时间变化的偏置电压驱动所述多个场电极;并且
其中所述随时间变化的偏置电压的施加被选择为使所述多个场电极作为充电器操作。
120.根据权利要求80所述的电稳定燃烧器,还包括:
第二混合器,所述第二混合器被设置在所述导电火焰保持器下方并且被配置成将所述燃料和所述第一量的氧化剂、空气或烟道气混合或将所述燃料和烟道气混合。
121.一种用于操作电稳定燃烧器的方法,包括如下步骤:
提供使燃料流动的燃料射流;
在与所选燃料稀释相对应的沿着所述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;
将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合以提供混合的燃料。
对所述混合的燃料点火以提供燃烧反应;
将电压或电荷施加到所述燃烧反应;以及
响应于所述燃烧反应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所述燃烧反应。
122.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中所述所选燃料稀释对应于处于或大于所述燃料的贫可燃极限的燃料浓度。
123.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气以混合速率在对应于所述燃烧反应的位置处混合,所述混合速率对应于介于约1.1至1.7之间的所选丹姆克尔数。
124.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中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的所述步骤包括在一定距离处支撑所述导电火焰保持器的步骤,使得由喷嘴与所述导电火焰保持器之间的燃料射流扩展所引起的所述燃料中的稀释加上通过将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气混合的所述步骤所引起的所述燃料射流中的稀释得到接近所述燃料的所述贫可燃极限的所选燃料稀释。
125.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气和/或烟道气混合的所述步骤包括将第二量的燃料、氧化剂、空气和/或烟道气中的任何一者或组合的一个或多个流体射流注入所述燃烧反应中的步骤,以便将旋转惯性赋予所述燃烧反应。
126.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气混合的所述步骤包括将旋转电场施加到所述导电火焰保持器上方的所述燃烧反应或所述混合的燃料的步骤。
127.根据权利要求126所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中施加旋转电场的所述步骤包括将连续电压波形施加到多个场电极的步骤。
128.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将电压或电荷施加到所述燃烧反应以及将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合的所述步骤通过将电压波形顺序地施加到至少重叠组的场电极来执行。
129.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合的所述步骤包括将电场施加到所述导电火焰保持器上方的所述燃烧反应或所述混合的燃料的步骤。
130.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气混合的所述步骤包括用充电器将电场施加到所述燃烧反应或所述混合的燃料的步骤。
131.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合的所述步骤包括将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方和在所述电压或电荷施加到所述燃烧反应的位置下方混合的步骤。
132.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合的所述步骤包括将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述电压或电荷施加到所述燃烧反应的位置上方混合的步骤。
133.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在所述导电火焰保持器上方混合的所述步骤包括将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气在与所述电压或电荷施加到所述燃烧反应的位置基本上重合的位置处混合的步骤。
134.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
将所述燃料与第一量的氧化剂、空气或烟道气在低于所述导电火焰保持器的位置处混合。
135.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
选择燃料和氧化剂化学计量;以及
调整所述导电火焰保持器支撑处的沿着所述燃料射流的所述距离,以对应于所选择的燃料和氧化剂化学计量。
136.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
在所述燃料射流中卷吸至少氧化剂。
137.根据权利要求136所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂的所述步骤包括卷吸包括所述氧化剂的气体。
138.根据权利要求136所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂的所述步骤包括卷吸所述氧化剂和气体或烟道气。
139.根据权利要求136所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中在所述燃料射流中卷吸至少所述氧化剂包括卷吸烟道气。
140.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将所述燃料与所述第一量的氧化剂、空气或烟道气混合的所述步骤还包括将所述燃料与烟道气混合的步骤。
141.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中用所述导电火焰保持器保持所述燃烧反应的所述步骤包括响应于所述燃烧反应与所述导电火焰保持器之间的所述至少间歇电压差而激发所述混合的燃料中的至少间歇等离子体状态的步骤。
142.根据权利要求141所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
用所述等离子体状态保持所述混合的燃料的点火。
143.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
将所述导电火焰保持器保持在与施加到所述燃烧反应的所述电压或电荷不同的电压。
144.根据权利要求143所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,其中将电压或电荷施加到所述燃烧反应的所述步骤包括将第一随时间变化的电压或电荷施加到所述燃烧反应的步骤以及将第二随时间变化的电压施加到所述导电火焰保持器的步骤,所述第二随时间变化的电压在符号上与施加到所述燃烧反应的所述随时间变化的电压或电荷瞬时相反。
145.根据权利要求121所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
将所述导电火焰保持器基本上保持在接地电势。
146.根据权利要求130所述的用于操作电稳定燃烧器的方法,还包括如下步骤:
将所述导电火焰保持器与地进行流电隔离并且与施加到电离电极的所述电压之外的电压进行流电隔离。
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