[发明专利]电稳定燃烧器

说明书

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。

本申请是申请日为2013年07月29日，申请号为201380076676.2，发明名称为“电稳定燃烧器”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月24日提交的名称为“ELECTRICALLY STABILIZED BURNER”(电稳定燃烧器)的美国非临时专利申请No.13/950,249的优先权权益，所述非临时专利申请在不与本文公开内容相矛盾的程度内以引用方式并入。

发明内容

根据一个实施例，电稳定燃烧器包括导电火焰保持器和充电器，所述导电火焰保持器被配置用于靠近燃料射流安装，所述充电器被设置成与导电火焰保持器协作以使燃烧反应在火焰保持器附近稳定。混合器被配置成将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气在导电火焰保持器上方混合。混合器被配置成将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气以一定速率混合，所述速率被选择为使燃烧反应的速率最大化，同时避免猝灭燃烧反应。充电器可为电晕电极或另一种离子源，其被设置成将电荷输出到燃料，输出到在燃料流附近且在导电火焰保持器下方的卷吸体积，或输出到随后与燃料或稀释燃料混合的氧化剂、空气和/或烟道气。除此之外或作为另外一种选择，充电器可以为与燃烧反应的导电部分电导通(例如，与火焰护套电导通)的充电电极。

根据一个实施例，用于操作电稳定燃烧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燃料射流支撑导电火焰保持器，将电压或电荷施加到由燃料射流支撑的燃烧反应，以及响应于燃烧反应与导电火焰保持器之间的至少间歇电压差，而使燃烧反应靠近导电火焰保持器稳定。将燃料与氧化剂、空气和/或烟道气在导电火焰保持器上方进一步混合。

本申请还涉及以下内容：

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