可选择稀释低NOx燃烧器的制造方法与工艺

可选择稀释低NOx燃烧器相关专利申请的交叉引用本申请要求2013年2月14日提交的、名称为“PERFORATEDFLAMEHOLDERANDBURNERINCLUDINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(穿孔火焰稳定器以及包括穿孔火焰稳定器的燃烧器)”的美国临时专利申请第61/765,022号的优先权，其在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入。本申请与2014年2月14日提交的、名称为“PERFORATEDFLAMEHOLDERANDBURNERINCLUDINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(穿孔火焰稳定器以及包括穿孔火焰稳定器的燃烧器)”的代理人案件第2651-172-04号；2014年2月14日提交的、名称为“FUELCOMBUSTIONSYSTEMWITHAPERFORATEDREACTIONHOLDER(带有穿孔反应保持器的燃料燃烧系统)”的代理人案件第2651-188-04号；以及2014年2月14日提交的、名称为“STARTUPMETHODANDMECHANISMFORABURNERHAVINGAPERFORATEDFLAMEHOLDER(具有穿孔火焰稳定器的燃烧器的启动方法和机构)”的代理人案件第2651-204-04号有关，这些在不与本文公开的内容冲突的情况下以引用方式并入本文。

背景技术：
燃烧系统在整个社会中被广泛采用。提高燃烧系统的效率和减少有害排放的努力从未停止。

技术实现要素：
发明人已经发现，抬升焰底来提供在燃烧开始前增加的挟带长度能减少氮氧化物(NOx)的排放。抬升焰底同时保持固有的火焰稳定性已被证实具有挑战性。根据一个实施例，离焰燃烧器包括主燃料源，所述主燃料源被配置为支持主燃烧反应；第二燃料源，所述第二燃料源被配置为支持第二燃烧反应；阻流体，所述阻流体被配置为保持所述第二燃烧反应；以及离焰稳定器，所述离焰稳定器相对于所述阻流体设置为更远离所述主燃料源和所述第二燃料源，且当所述第二燃烧反应由所述阻流体保持时被匹配为至少部分地浸入所述第二燃烧反应中。电动(electrically-powered)主燃烧反应致动器被配置为控制第二燃料流从所述第二燃料源至所述主燃烧反应的暴露。该电动主燃烧反应致动器被配置为当其被激活时，减少或消除第二燃料流至所述主燃烧反应的暴露。根据另一个实施例，一种操作离焰燃烧器的方法包括：支持主燃烧反应以产生靠近阻流体的点燃源；提供第二燃料流冲击所述阻流体；以及点燃所述第二燃料流以产生第二燃烧反应。电致动所述主燃烧反应以消除或降低所述主燃烧反应作为靠近所述阻流体的点燃源的有效性。允许第二燃烧反应被抬高并由离焰稳定器保持。所述第二燃料流在所述阻流体和所述离焰稳定器之间的区域被稀释。响应于电能中断，所述第二燃烧反应由所述阻流体保持。根据另一个实施例，一种控制燃烧的方法可包括：选择性地向主燃烧反应或引燃火焰致动器施加电能；以及根据所述选择性地向主燃烧反应或引燃火焰致动器施加电能，选择性地采用主燃烧反应或引燃火焰向第二燃烧反应施加点燃。根据另一个实施例，一种燃烧控制增益装置包括：第一燃料源，所述第一燃料源被配置为支持引燃火焰或主燃烧反应；引燃火焰或主燃烧反应致动器，所述引燃火焰或主燃烧反应致动器被配置为选择主燃烧反应或引燃火焰偏转；以及第二燃料源。所述引燃火焰或主燃烧反应偏转被选择为控制第二燃料点燃位置。根据另一个实施例，一种燃烧控制增益装置包括：第一燃料源，所述第一燃料源被配置为支持引燃火焰或主燃烧反应；引燃火焰或主燃烧反应致动器，所述引燃火焰或主燃烧反应致动器被配置为选择主燃烧反应或引燃火焰偏转；以及第二燃料源。选择所述引燃火焰或主燃烧反应偏转以控制其中第二燃料不被点燃的非点燃位置。当主燃烧反应或引燃火焰未被偏转时，阻流体对应于第二燃料点燃位置。当主燃烧反应或引燃火焰被偏转时，离焰稳定器对应于第二燃料点燃位置。附图说明图1A为根据一个实施例的燃烧器的示意图，该燃烧器包括离焰稳定器，处于第二火焰被锚至离焰稳定器下方的阻流体的状态。图1B为图1A的包括离焰稳定器的燃烧器的示意图，该燃烧器处于第二火焰被锚至阻流体上方的离焰稳定器的状态。图2为根据一个实施例的燃烧器的侧截面示意图，该燃烧器包括柯恩达表面，沿所述柯恩达(coanda)表面主燃烧反应可响应于主燃烧反应的偏转或未偏转而流动。图3为根据一个实施例的燃烧器的顶视图，该燃烧器包括离焰稳定器，其中主燃烧反应致动器包括离子风装置。图4为根据一个实施例的离焰稳定器的示意图。图5为根据另一个实施例包括离焰稳定器的燃烧器的示意图。图6为根据一个实施例的燃烧器的方块图，该燃烧器包括离焰稳定器和反馈电路，所述反馈电路被配置为感测离焰稳定器的操作。图7为根据一个实施例的示出用于操作燃烧器的方法的流程图，该燃烧器包括主燃烧反应致动器，所述主燃烧反应致动器被配置为选择第二燃烧位置。具体实施方式在以下详细描述中，参照构成本文一部分的附图。除非在上下文中另外指明，否则在附图中类似的标记通常表示类似的部件。在不脱离本发明的精神或范围的前提下，可采用其他实施例和/或可进行其他更改。图1A为根据一个实施例的燃烧器100的一部分的侧截面图，该燃烧器100包括离焰稳定器108，处于第二火焰(也称为第二燃烧反应)101被锚至离焰稳定器下方的阻流体106的状态。图1B为根据一个实施例的燃烧器100的一部分的侧截面图，该燃烧器100包括离焰稳定器108，处于第二火焰101被锚至阻流体106上方的离焰稳定器108的状态。在图示的实施例中，离焰稳定器108和阻流体106皆为曲面(toroidal)形状。仅示出了燃烧器的一侧，另一侧则为实质(substantial)镜像。离焰燃烧器100包括主燃料源102，该主燃料源102被配置为支持主燃烧反应103。第二燃料源104被配置为支持第二燃烧反应101，并包括围绕阻流体的内表面延伸的凹槽112，以及从阻流体的顶部处出来的多个孔114。阻流体106被配置为保持第二燃烧反应101。离焰稳定器108被设置为相对于阻流体106更远离主燃料源102和第二燃料源104，并且当第二燃烧反应由阻流体106保持时被对齐为至少部分地浸入第二燃烧反应101中。电动主燃烧反应致动器110可被配置为控制第二燃料流从第二燃料源104至主燃烧反应103的暴露。电动主燃烧反应致动器110可被配置为当所述电动主燃烧反应致动器110被激活时，减少或消除第二燃料流至主燃烧反应103的暴露。类似地，电动主燃烧反应致动器110可被配置为当所述电动主燃烧反应致动器110没有被激活时，使得第二燃料流暴露至主燃烧反应103或使得第二燃料流至主燃烧反应103的暴露增加。例如，电动主燃烧反应致动器110可被配置作为电动主燃烧反应偏转器110。电动主燃烧反应偏转器110被配置为当所述电动主燃烧反应偏转器110被激活时，使所述主燃烧反应103的动力或浮力偏转。根据一个实施例，由激活的主燃烧反应偏转器110引起的主燃烧反应103的偏转的动力或浮力可被选择为使得第二燃烧反应从由阻流体106保持抬高为由所述离焰稳定器108保持。除此之外和/或作为另外一种选择，电动主燃烧反应偏转器110可被配置为当所述电动主燃烧反应偏转器110被激活时，使所述主燃烧反应103偏转离开由所述第二燃料源104输出的第二燃料流。主燃烧反应103偏转离开第二燃料流可被选择为使第二燃料源的点燃延迟。图2为根据一个实施例的燃烧器200的侧截面示意图，该燃烧器包括柯恩达表面202、204，沿所述柯恩达表面第一燃烧反应可流动。燃烧器200包括阻流体106。阻流体106包括两个柯恩达表面202、204。主燃料源102被匹配为当所述电动主燃烧反应偏转器110没有被激活时，使得主燃烧反应基本上沿第一柯恩达表面202发生。所述电动主燃烧反应偏转器110被配置为当所述电动主燃烧反应偏转器110被激活时，使得主燃烧反应基本上沿第二柯恩达表面204发生。根据一个实施例，第一柯恩达表面202被匹配为使得所述主燃烧反应使第二燃料的点燃基本上与阻流体106一致。第二柯恩达表面204被匹配为使得所述主燃烧反应使第二燃料的点燃在阻流体106和离焰稳定器108之间。除此之外或作为另外一种选择，第二柯恩达表面204可被匹配为使得所述主燃烧反应使第二燃料的点燃基本上与火焰稳定器108一致。除此之外或作为另外一种选择，第二柯恩达表面204可被匹配为使得所述主燃烧反应或来自所述主燃烧反应的产物与第二燃烧反应结合，而不导致第二燃烧反应点燃。参见图1A、图1B和图2，电动主燃烧反应偏转器110可包括离子风装置(如图所示)。离子风装置包括电荷喷射电极诸如电晕电极(也称为齿形电极)116。根据一个实施例，当所述电动主燃烧反应偏转器110被激活时，齿形电极116被配置为被保持在15千伏和50千伏之间。离子风装置还包括平滑电极118。当所述电动主燃烧反应偏转器110被激活时，平滑电极118被配置为处于或(至少)接近电接地。离子风装置优选地设置于特征是温度低于主燃烧反应温度的空间区域中。发明人发现在周围保持环境温度或将电荷喷射电极116的表面温度保持为相对低在给定电压下提升电荷喷射速率。电荷喷射电压可根据Peek定律确定。当第二燃烧反应由离焰稳定器108保持时，从阻...