. 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. -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. -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I. 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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】F23N5/00, F23D14/46, F23D14/00
【公开号】CN105247284
【申请号】CN201380076676
【发明人】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
【申请人】克利尔赛恩燃烧公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2013年7月29日
【公告号】US20140065558, WO2015012872A1