DE10260709B3 - Method and device for influencing combustion processes in fuels - Google Patents

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Abstract

Bekannt ist es, elektrische Mittel zur Führung und/oder Änderung einer Flamme einzusetzen. Gemäß der Erfindung wird die Flamme der Einwirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt, wobei durch die Isolierstoffhülle (5) aus ionenleitendem Material der Ladungstransport zwischen Flamme (2) und felderzeugender Elektrode (7, 9) unterbunden wird.It is known to use electrical means for guiding and / or changing a flame. According to the invention, the flame is exposed to the action of an electric field, the charge transport between flame (2) and field-generating electrode (7, 9) being prevented by the insulating material cover (5) made of ion-conducting material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen bei Brennstoffen, bei dem elektrische Mittel zur Führung und/oder Änderung einer Flamme an einem Brenner eingesetzt werden entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung von stabilisierenden und/oder schadstoffmindernden Mitteln zur Beeinflussung der Flamme beim Verbrennungsvorgang, wobei die Mittel felderzeugende Elektroden am Brenner aufweisen.The invention relates to a Process for influencing combustion processes with fuels, at the electrical means for guidance and / or change a flame on a burner can be used according to the Preamble of claim 1. The invention also relates also on a device for performing the method Use of stabilizing and / or pollutant reducing agents Influencing the flame during the combustion process, the means have field-generating electrodes on the burner.

Die vorteilhaften Einflüsse, die elektrische Felder auf Verbrennungsflammen haben können, sind im Grundsatz seit langem bekannt. Gemäß den Veröffentlichungen

  • – Industrial and Engineering Chemistry 43 (1951), Seiten 2726 bis 2731,
  • – 12th Annual energy-sources technology conf. (1989), Seiten 25 bis 31 und
  • – AIAA Journal 23 (1985), Seiten 1452 bis 1454 bestehen die Wirkungen des elektrischen Feldes in einer Verbesserung der Stabilität der Flamme. Gemäß
  • – Combust. Flame 78 (1989), Seiten 357 bis 364 und
  • – Combust. Flame 119 (1999), Seiten 356 bis 366 ist eine Verringerung der Rußemission und gemäß
  • – Fossil Fuel Combustion, ASME 1991, Seiten 71 bis 75 und
  • – Fluid Dynamics 30 (1995), Seiten 166 bis 174 eine Verminderung der Emission gasförmiger Schadstoffe gegeben.
In principle, the advantageous influences that electric fields can have on combustion flames have long been known. According to the publications
  • - Industrial and Engineering Chemistry 43 (1951), pages 2726 to 2731,
  • - 12 th Annual energy-sources technology conf. (1989), pages 25 to 31 and
  • - AIAA Journal 23 (1985), pages 1452 to 1454, the effects of the electric field consist in an improvement in the stability of the flame. According to
  • - Combust. Flame 78 (1989), pages 357 to 364 and
  • - Combust. Flame 119 (1999), pages 356 to 366 is a reduction in soot emissions and according to
  • - Fossil Fuel Combustion, ASME 1991, pages 71 to 75 and
  • - Fluid Dynamics 30 (1995), pages 166 to 174 given a reduction in the emission of gaseous pollutants.

Aus Combust. Flame 55 (1984), Seiten 53 bis 58 ist es auch bekannt, Verbrennungsvorgänge durch elektrische Entladungen, insbesondere Corona-Entladungen zu beeinflussen. Auch hier soll eine Verbesserung der Flammenstabilität und eine Verminderung der Schadstoffemission resultieren. Eine technische Anwendung der genannten Effekte wird in der WO 96/01394 A1 beschrieben. Allen oben beschriebenen Verfahren ist gemeinsam, dass die Elektroden, die benötigt werden, um das elektrische Feld oder eine Entladung in der Flamme zu erzeugen, in direktem Kontakt mit der Flamme stehen und zwar in dem Sinne, dass Ladungsträger aus der Flamme ungehindert auf die Elektroden gelangen können.From Combust. Flame 55 (1984), pages 53 to 58 it is also known to cause combustion processes by electrical discharges, in particular to influence corona discharges. Here too an improvement in flame stability and a decrease in Pollutant emissions result. A technical application of the above Effects are described in WO 96/01394 A1. All of the above Procedure is common that the electrodes that are needed to create the electric field or a discharge in the flame be in direct contact with the flame in the sense that load carrier can freely reach the electrodes from the flame.

Der Einfluss elektrischer Felder auf Flammen beruht darauf, dass auf die in der Flamme vorhandenen oder die dort durch eine Entladung erzeugten Ladungsträger Kräfte ausgeübt werden, welche die Ladungsträger verschieben. Dies ist gleichbedeutend damit, dass ein elektrischer Strom fließt. Im Umkehrschluss ist die Beeinflussung einer Flamme durch ein elektrisches Feld oder eine elektrische Entladung nicht möglich, wenn kein Strom fließen kann.The influence of electrical fields on flames is based on that existing in the flame or the charge carriers generated there by a discharge are exerted, which are the charge carriers move. This is equivalent to being an electrical one Electricity flows. Conversely, the influence of a flame by an electrical one Field or electrical discharge not possible if no current can flow.

Untersuchungen bei der Anmelderin haben gezeigt, dass zur Beeinflussung von Flammen technischer Dimensionen, d.h. bei Heizleistungen im Bereich oberhalb 1kW, elektrische Feldstärken notwendig sind, die wegen der in der Flamme induzierten Gasentladungen elektrische Leistungen erfordern, welche die Anwendung des Verfahrens unwirtschaftlich oder technisch unmöglich machen. Im Extremfall kommt es zur Ausbildung eines Lichtbogens innerhalb der Flamme. Dies gilt vor allem für elektrische Gleichfelder. Es kann jedoch auch bei der dem Stand der Technik entsprechenden Anwendung elektrischer Wechselfelder oder gepulster elektrischer Felder zur Ausbildung unzulässiger stromstarker Entladungen kommen.Investigations by the applicant have shown that to influence flames technical dimensions, i.e. with heating powers in the range above 1kW, electrical field strengths necessary are electrical because of the gas discharges induced in the flame Services require which make the application of the process uneconomical or technically impossible do. In extreme cases, an arc is formed within the flame. This applies above all to DC electrical fields. However, it can also be used in the state of the art Use of alternating electrical fields or pulsed electrical Fields for training inadmissible high-current discharges come.

In der US 3 416 870 A wird dargelegt, dass eine Flamme sich mit elektrischen Mitteln beeinflussen lässt, ohne dass unzulässig hohe, zu einer technisch oder wirtschaftlich nicht vertretbaren Leistungsaufnahme führende Ströme in der zu beeinflussenden Flamme auftreten: Dazu werden die Flamme und mindestens eine der zur Felderzeugung nötigen Elektroden durch einen Isolierstoff von einander getrennt, derart, dass Ladungsträger aus der Flamme nicht auf die so isolierte Elektrode gelangen können. Zwischen der isolierten Elektrode und einer weiteren Elektrode, die mit der Flamme in Kontakt stehen kann, wird eine zeitlich veränderliche Spannung, d.h. insbesondere eine Wechselspannung oder eine pulsierende Gleichspannung angelegt. In der Flamme kann ein Strom so lange fließen, bis die Kapazität des aus den Elektroden und dem Isolierstoff gebildeten Kondensators aufgeladen ist oder anders ausgedrückt – bis das durch den Verschiebungsstrom und die dadurch bewirkte Ladungsträgeransammlung aufgebaute elektrische Gegenfeld einen weiteren Ladungsträgertransport verhindert. Nach Abtransport der während der Stromflussphase auf der Oberfläche des Isolierstoffs angesammelten Ladungen durch Verlustmechanismen, wie beispielsweise Diffusionsprozesse, kann erneut ein Verschiebungsstrom fließen, und es kommt zu einer erneuten Einwirkung des elektrischen Feldes auf die Flamme .In the US 3,416,870 A It is demonstrated that a flame can be influenced by electrical means without impermissibly high currents leading to a technically or economically unacceptable power consumption occurring in the flame to be influenced: For this purpose, the flame and at least one of the electrodes required for field generation are insulated separated from one another in such a way that charge carriers from the flame cannot reach the electrode isolated in this way. A voltage which changes over time, ie in particular an AC voltage or a pulsating DC voltage, is applied between the insulated electrode and a further electrode which can be in contact with the flame. A current can flow in the flame until the capacitance of the capacitor formed from the electrodes and the insulating material is charged or, in other words, until the electrical opposing field built up by the displacement current and the charge carrier accumulation caused thereby prevents further charge carrier transport. After removal of the charges accumulated on the surface of the insulating material during the current flow phase by means of loss mechanisms, such as diffusion processes, a displacement current can flow again and the electric field reacts on the flame.

Gleiches ergibt sich im Prinzip auch aus der GB 1 013 015 A , bei der beim Verbrennungsprozess gleichermaßen elektrische und/oder magnetische Felder auf die Flamme einwirken. Weiterhin ist aus der EP 0 212 379 B1 eine Anordnung zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses in einem Verbrennungskraftwerk bekannt, bei dem ein Ionisierungselement zur Ionisierung der an der Verbrennung beteiligten Gase vorhanden ist.In principle, the same results from the GB 1 013 015 A , in which both electrical and / or magnetic fields act on the flame during the combustion process. Furthermore, from the EP 0 212 379 B1 an arrangement for improving the combustion process in a combustion power plant is known, in which an ionization element for ionizing the gases involved in the combustion is present.

Experimentelle Untersuchungen an einer Vorrichtung nach dem Prinzip der US 3 416 870 A zeigen, dass der Effekt des elektrischen Feldes vom Tastverhältnis der angelegten Impulsspannung in der Weise abhängt, dass der erzielbare Effekt umso größer ist, je länger tatsächlich eine Spannung anliegt, d.h. je größer das Tastverhältnis ist. Dem zu Folge würde die größte Wirkung beim Anlegen einer Gleichspannung erreicht, wenn auch in diesem Fall ein Strom fließen könnte. Da die Flamme von einer Isolierstoffhülle umschlossen ist, bewirkt das Anlegen einer Gleichspannung ohne besondere weitere Maßnahmen nicht das Fließen eines Stromes und bleibt damit ohne eine Wirkung im angestrebten Sinne.Experimental investigations on a device based on the principle of US 3,416,870 A show that the effect of the electric field depends on the duty cycle of the applied pulse voltage in such a way that the achievable effect is all the greater The longer the voltage is actually applied, ie the greater the duty cycle. As a result, the greatest effect would be achieved when applying a DC voltage, even if a current could flow in this case. Since the flame is enclosed in an insulating material, the application of a DC voltage without special measures does not cause a current to flow and therefore has no effect in the desired sense.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren anzugeben und die zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Verbrennungsvorgänge in wirtschaftlicher Weise positiv beeinflusst werden können.Based on this, it is the task of Invention to provide an improved method and the associated device to create with which the combustion processes in an economical manner can be positively influenced.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruches 7. Weiterbildungen des Verfahrens und/oder der zugehörigen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by the measures of claim 1 solved. A related one Device is the subject of claim 7. Further developments of the method and / or the associated device are in the dependent claims specified.

Bei der Erfindung werden die Flamme und die Elektroden durch einen ionenleitenden Stoff getrennt, wodurch der Ladungsträgertransport begrenzt wird. Dabei erfolgt die Begrenzung des Ladungsträgertransportes vorteilhafterweise temperaturabhängig, da der Übergang vom isolierenden Zustand in den leitenden Zustand temperaturabhängig ist.In the invention, the flame and the electrodes are separated by an ion-conducting substance, whereby the load carrier transport is limited. This limits the transport of load carriers advantageously temperature-dependent, since the transition is temperature-dependent from the insulating state to the conductive state.

Mit der Erfindung lässt sich die Flamme beeinflussen, ohne dass unzulässig hohe, zu einer technisch oder wirtschaftlich nicht vertretbaren Leistungsaufnahme führende Ströme in der zu beeinflussenden Flamme auftreten. Bei der Einwirkung des elektrischen Feldes auf die Flamme wird der Ladungsträgertransport zwischen Flamme und Elektroden begrenzt und das Auftreten selbständiger Entladungen, insbesondere von Lichtbögen, vermieden. Dadurch ergibt sich eine stabilisierende und/oder schadstoffreduzierende Wirkung.With the invention affect the flame, without being impermissibly high, to a technical level or economically unacceptable power consumption leading currents in the flame to be influenced occur. When exposed to electrical Field on the flame is the charge carrier transport between the flame and electrodes limited and the occurrence of independent discharges, in particular of arcs, avoided. This results in a stabilizing and / or pollutant reducing Effect.

Die angegebenen Auswirkungen werden bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch realisiert, dass die Flamme und mindestens eine der zur Felderzeugung nötigen Elektroden durch einen ionenleitenden Isolierstoff voneinander getrennt werden, wodurch Ladungsträger aus der Flamme nicht auf die so isolierte Elektrode gelangen können. Als ionenleitendes Material wird entweder Aluminiumoxid oder insbesondere ein mit Zusätzen stabilisiertes Zirkoniumoxid verwendet. Solche Zusätze sind insbesondere Yttriumoxid.The stated effects will be in a device according to the invention realized that the flame and at least one of the fields force Electrodes separated from each other by an ion-conducting insulating material become, causing charge carriers cannot get out of the flame onto the insulated electrode. As an ion conductor Material becomes either aluminum oxide or in particular a zirconium oxide stabilized with additives used. Such additions are especially yttrium oxide.

Zusätzliche Vorteile der Erfindung ergeben sich, wenn dem System Sensoren und Regelvorrichtungen zugeordnet werden, die die an den Elektroden anliegende Spannung so steuern, dass der Verbrennungsprozess in gewünschter Weise beeinflusst wird. Vorteilhafterweise sind Sensoren vorhanden, von denen einer die Frequenz etwa vorhandener Verbrennungsschwingungen und ein anderer die Schadstoffkonzentration misst. Sensoren liefern das Eingangssignal zu einer Regelungseinheit, die Frequenz, Amplitude und Phase der an die Elektroden angelegten Spannung so steuert, dass die Verbrennungsschwingungen minimiert werden.Additional advantages of the invention arise when sensors and control devices are assigned to the system that control the voltage applied to the electrodes so that the combustion process is influenced in the desired way. Advantageously, sensors are available, one of which is the Frequency of any existing combustion vibrations and another measures the pollutant concentration. Sensors supply the input signal to a control unit, the frequency, amplitude and phase of the voltage applied to the electrodes controls so that the combustion vibrations be minimized.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Die 1 bis 3 zeigen in jeweiliger schematischer Schnittdarstellung drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of the figures with reference to the drawing in conjunction with the patent claims. The 1 to 3 show three different embodiments of the invention in each schematic sectional view.

In den Figuren haben gleiche oder gleich wirkende Teile gleiche Bezugszeichen. Die Figuren werden nachfolgend teilweise gemeinsam beschrieben.In the figures have the same or parts with the same effect have the same reference numerals. The figures are partially described below together.

Gemäß 1 wird die von einem Brenner 1 für gasförmige, flüssige oder in Gasen oder Flüssigkeiten transportierte, pulverförmig aufbereitete feste Brennstoffe erzeugte Flamme 2 von einer Isolierstoffhülle 3 so ummantelt, dass an einem Ende 4 der Umhüllung der Brennstoff ein- und an der anderen Seite 5 das Verbrennungsabgas austritt. Die Isolierstoffhülle 3 besteht aus ionenleitendem Stoff als einem spezifischen, hochtemperaturfesten keramischen Material, das bei Temperaturen von einigen hundert Kelvin, wie sie in der Nähe der Gasflammen in Gasturbinen erreicht werden, durch Ionenleitung elektrisch leitend wird.According to 1 is that of a burner 1 for gaseous, liquid or powdered solid fuels generated in gases or liquids 2 from an insulating sleeve 3 so encased that at one end 4 wrapping the fuel on and on the other side 5 the combustion exhaust gas emerges. The insulating sleeve 3 consists of ion-conducting material as a specific, high-temperature-resistant ceramic material, which becomes electrically conductive through ion conduction at temperatures of a few hundred Kelvin, which are reached in the vicinity of the gas flames in gas turbines.

Ein Stoff mit derartigen Eigenschaften ist insbesondere Aluminiumoxid oder mit Zusätzen stabilisiertes Zirkoniumoxid, die ionenleitende Eigenschaften haben. Insbesondere der zweitgenannte Stoff wird bei festelektrolytkeramischen Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die auch als SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) bekannt sind, verwendet. Dort ermöglicht dieses Material den Ladungsträgertransport – in diesem Fall über den ionenleitenden Elektrolyten – bei hinreichend hohen Temperaturen.A substance with such properties is in particular aluminum oxide or zirconium oxide stabilized with additives, which have ion-conducting properties. Especially the second one Material is used in solid electrolyte ceramic high-temperature fuel cells, also known as SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). There this enables Material the charge carrier transport - in this Case over the ion-conducting electrolyte - at sufficiently high temperatures.

In 1 ist eine Elektrode 6 innerhalb der Umhüllung 3 angeordnet. Die innerhalb der Umhüllung 3 angeordnete Elektrode 6 kann auch das Gehäuse 1 oder ein anderes elektrisch leitendes Teil des Brenners 1 sein wie es in 2 dargestellt ist.In 1 is an electrode 6 inside the wrapper 3 arranged. The inside of the wrapper 3 arranged electrode 6 can also the housing 1 or another electrically conductive part of the burner 1 be like it in 2 is shown.

Eine weitere Elektrode 7 ist außerhalb der Umhüllung 3 angebracht. Sowohl innerhalb als auch außerhalb der Umhüllung 3 können mehrere Elektroden gleichen oder unterschiedlichen Potentials vorhanden sein, wobei für die technische Funktion nachfolgend der Einfachheit halber immer nur von einer inneren und einer äußeren Elektrode gesprochen wird.Another electrode 7 is outside the wrapper 3 appropriate. Both inside and outside the wrapper 3 If there are several electrodes of the same or different potential, only one inner and one outer electrode are spoken of for the technical function for the sake of simplicity.

In den Ausführungsbeispielen der 1 und 3 sind die Verbindungen der Elektroden 7 bzw. 9 mit dem Netzteil 8 durch Isolierdurchführungen 12 bzw. 13 von der Isolierstoffhülle 3, welche die Brennkammer 5 umgibt, galvanisch getrennt.In the embodiments of the 1 and 3 are the connections of the electrodes 7 respectively. 9 with the power supply 8th through insulation feedthroughs 12 respectively. 13 from the insulating sleeve 3 which the combustion chamber 5 surrounds, galvanically isolated.

Die in den einzelnen Figuren beispielhaft als torusförmige Ringelektroden oder auch als Zylinderelektroden dargestellten Elektroden können auch in anderer geeigneter Gestalt ausgeführt sein. Insbesondere können die Elektroden aus Folien bestehen und auf die Isolierstoffhülle aufgeklebt sein. Ferner können die Elektroden auf die Isolierstoffumhüllung mittels geeigneter Verfahren aufgedampft oder aufgespritzt werden.The examples in the individual figures as toroidal ring electrodes or as a cylinder Electrodes shown electrodes can also be designed in another suitable shape. In particular, the electrodes can consist of foils and be glued to the insulating material cover. Furthermore, the electrodes can be evaporated or sprayed onto the insulating material covering by means of suitable methods.

In den Figuren sind die Elektroden 6, 7 bzw. 1,7 bzw. 9, 11 durch Zuleitungen mit dem Netzteil 8 verbunden, das eine Gleichspannung liefert. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die angegebene Vorrichtung auch die Anwendung einer Wechselspannung, einer getakteten Gleichspannung, einer Impulsspannung oder beliebiger Kombinationen davon gestattet.The electrodes are in the figures 6 . 7 respectively. 1 . 7 respectively. 9 . 11 through leads with the power supply 8th connected, which provides a DC voltage. An advantage of the invention is that the specified device also allows the use of an AC voltage, a clocked DC voltage, a pulse voltage or any combination thereof.

Die Isolierstoffumhüllung 3 kann so ausgelegt sein, dass siewie in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 angedeutet – die Brennkammer 5 umhüllt. Sie kann jedoch auch innerhalb einer Brennkammer eine einzelne Flamme oder auch mehrere Flammen umschließen. In einer Brennkammer können mehrere Isolierstoffhüllen mit den ihnen zugeordneten Elektroden eine oder jeweils mehrere Flammen umschließen.The insulation wrapping 3 can be designed in such a way that, as in the exemplary embodiments of the 1 and 2 indicated - the combustion chamber 5 envelops. However, it can also enclose a single flame or several flames within a combustion chamber. In a combustion chamber, several insulating material sleeves with the electrodes assigned to them can enclose one or more flames.

Im Ausführungsbeispiel der 3 wird die Elektrode 9 dadurch von der Flamme 2 abgeschirmt, dass sie vollständig und formschlüssig mit einer Isolierstoffhülle 10 ummantelt ist, während die Elektrode 11 in direktem Kontakt mit der Flamme stehen kann.In the embodiment of the 3 becomes the electrode 9 thereby from the flame 2 shielded that they are complete and form-fitting with an insulating sleeve 10 is encased while the electrode 11 can be in direct contact with the flame.

Statt des gasförmigen Brennstoffes können auch Feststoffe in der gleichen Weise behandelt werden. Wesentlich ist hierbei, dass über dem Festbrennstoff, der sich im Normalfall auf einem Rost befindet, kleinere Flammen bilden, die als sogenannte Flamelets bezeichnet werden und die im oben beschriebenen Sinne beeinflusst werden.Instead of the gaseous fuel, too Solids are treated in the same way. Is essential here that about solid fuel, which is normally on a grate, form smaller flames called flamelets and are influenced in the sense described above.

Der wesentliche Vorteil der anhand der einzelnen Figuren beschriebenen Anordnungen besteht darin, dass der Strom durch die Flamme zwar ausreicht, um schadstoffmindernde und stabilisierende Effekte zu bewirken, jedoch immer soweit begrenzt bleibt, dass der Aufbau einer strom- und leistungsstarken Entladung ausgeschlossen ist.The main advantage of using The arrangements described in the individual figures are that the current through the flame is sufficient to reduce pollutants and to have stabilizing effects, but always remains as limited as possible, that the establishment of a current and powerful discharge is excluded is.

Zur Komplettierung der in den Figuren dargestellten Beispiele lassen sich dem System Sensoren und Regelungsvorrichtungen zuordnen: Ein erster Sensor erfasst die Frequenz und/oder Amplitude etwa vorhandener Verbrennungs-Schwingungen. Ein zweiter Sensor misst die Schadstoffkonzentration im Abgasstrom der Flamme. Die Sensoren liefern Eingangssignale zu einer Regelungseinheit, welche die an den Elektroden anliegende Gleichspannung und Frequenz, Amplitude und Phase einer der Gleichspannung etwa überlagerten Wechsel- oder Impulsspannung derart steuert bzw. regelt, dass die Verbrennungsschwingungen und die Schadstoffkonzentration im Abgas minimal wird.To complete the in the figures Examples shown can be the system sensors and control devices assign: A first sensor detects the frequency and / or amplitude existing combustion vibrations. A second sensor measures the pollutant concentration in the exhaust gas flow of the flame. The sensors deliver input signals to a control unit, which the DC voltage and frequency, amplitude applied to the electrodes and phase of an alternating or pulse voltage superimposed on the direct voltage controls in such a way that the combustion vibrations and the pollutant concentration in the exhaust gas becomes minimal.

Claims (27)

Verfahren zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen bei Brennstoffen, bei dem elektrische Mittel zur Führung und/oder Änderung einer Flamme verwendet werden, wobei die Flamme der Einwirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt und ein Ladungsträgertransport von der Flamme zu mindestens einer der felderzeugenden Elektroden oder umgekehrt dadurch begrenzt wird, dass die Flamme und die Elektrode voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Trennung von Flamme und Elektrode ein ionenleitender Stoff verwendet wird, wodurch ein Ladungsträgertransport von der Flamme zu wenigstens einer der felderzeugenden Elektroden oder umgekehrt begrenzt wird.Method for influencing combustion processes in the case of fuels, using electrical means for guiding and / or changing a flame, the flame being exposed to the action of an electrical field and a charge carrier transport from the flame to at least one of the field-generating electrodes or vice versa being limited thereby, that the flame and the electrode are separated from one another, characterized in that an ion-conducting substance is used to separate the flame and the electrode, as a result of which a charge carrier transport from the flame to at least one of the field-generating electrodes or vice versa is limited. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Material und Geometrie des ionenleitenden Stoffes so gewählt werden, dass durch Ionenleitung ein temperaturabhängiger Übergang vom isolierenden in den leitenden Zustand erfolgt, wobei im leitenden Zustand die Leitfähigkeit auf zulässige Werte begrenzt bleibt.The method of claim 1, wherein the material and geometry of the ion-conducting substance should be chosen so that ion conduction a temperature dependent transition from the insulating to the conductive state, being in the conductive Condition the conductivity on permissible Values remains limited. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Leitfähigkeit derart begrenzt wird, dass der Ladungsträgertransport gering ist und der Strom durch die Flamme zulässige Werte nicht überschreitet.The method of claim 2, wherein the conductivity is limited in such a way that the charge carrier transport is low and the current through the flame allowed Values do not exceed. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Ladungsträgertransport so gering gehalten wird, dass beim Verbrennungsvorgang das Auftreten selbständiger, insbesondere stromstarker, Entladungen, beispielsweise eines Lichtbogens, verhindert wird.The method of claim 3, wherein the charge carrier transport is kept so low that the occurrence during the combustion process independent, in particular high-current discharges, for example an arc, is prevented. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ladungsträgertransport derart begrenzt wird, dass thermo-akustische Emissionen vermindert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the load carrier transport is limited in such a way that thermo-acoustic emissions are reduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgemischtes Gas als Brennstoff verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a premixed gas is used as fuel becomes. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6 unter Verwendung von stabilisierenden und/oder schadstoffmindernden Mitteln zur Beeinflussung der Flamme beim Verbrennungsvorgang, wobei die Mittel felderzeugende Elektroden aufweisen und mindestens eine der Elektroden durch eine Isolierstoffhülle von der Flamme getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffhülle (3) aus einem ionenleitenden Material besteht, wodurch verhindert wird, dass Ladungsträger aus der Flamme (2) auf die Elektrode (7, 9) treffen.Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or one of claims 2 to 6 using stabilizing and / or pollutant-reducing means for influencing the flame during the combustion process, the means having field-generating electrodes and at least one of the electrodes being separated from the flame by an insulating material sleeve , characterized in that the insulating sleeve ( 3 ) consists of an ion-conducting material, which prevents charge carriers from coming out of the flame ( 2 ) on the electrode ( 7 . 9 ) to meet. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material bei Temperaturen von einigen 100 K durch die Ionenleitung in den leitenden Zustand übergeht.Apparatus according to claim 7, characterized in that the material at temperatures of some 100 K through the ion conduction in the lei tending condition. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ionenleitende Material Aluminiumoxid ist.Device according to claims 7 and 8, characterized in that that the ion-conducting material is aluminum oxide. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ionenleitende Material ein mit Zusätzen stabilisiertes Zirkoniumoxid ist.Device according to claims 7 and 8, characterized in that that the ion-conducting material is a zirconium oxide stabilized with additives is. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze Yttriumoxid sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that the additives Are yttrium oxide. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffhülle (3) die Flamme (2) derart umgibt, dass an ihrem einen Ende der Brennstoff eintritt und am anderen Ende das Verbrennungsabgas austritt.Apparatus according to claim 7, characterized in that the insulating sleeve ( 3 ) the flame ( 2 ) surrounds such that the fuel enters at one end and the combustion exhaust gas exits at the other end. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Elektrode (1, 9) vorhanden ist, die nicht von einer Isolierstoffhülle (3) umgeben ist.Device according to claim 7, characterized in that at least one further electrode ( 1 . 9 ) is present that is not covered by an insulating sleeve ( 3 ) is surrounded. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb der Isolierstoffhülle (3) die weitere Elektrode (9) befindet.Apparatus according to claim 7, characterized in that within the insulating sleeve ( 3 ) the further electrode ( 9 ) is located. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Isolierstoffhülle (3) angeordnete Elektrode durch ein Gehäuse oder ein anderes elektrisch leitendes Teil des Brenners (1) gebildet ist.Device according to claim 14, characterized in that the inside of the insulating sleeve ( 3 ) arranged electrode through a housing or another electrically conductive part of the torch ( 1 ) is formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (7, 9) auf gegenüber der ersten Elektrode (1) unterschiedlichem Potential liegen.Device according to one of claims 7 to 15, characterized in that the electrodes ( 7 . 9 ) opposite the first electrode ( 1 ) have different potential. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Elektroden (7) formschlüssig von der Isolierstoffhülle (3) anliegt.Device according to one of claims 7 to 16, characterized in that at least one of the electrodes ( 7 ) form-fitting from the insulating sleeve ( 3 ) is present. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (7, 9) unterschiedlichen Potentials von der Isolierstoffhülle (3) galvanisch getrennt sind.Apparatus according to claim 7, characterized in that the electrodes ( 7 . 9 ) different potential from the insulating material cover ( 3 ) are galvanically isolated. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffhülle (3) elektrisch isolierende Durchführungen (10) aufweist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the insulating sleeve ( 3 ) electrically insulating bushings ( 10 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (7, 9) torusförmige Ringelektroden bilden.Device according to one of claims 7 to 18, characterized in that the electrodes ( 7 . 9 ) form toroidal ring electrodes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (7, 9), Zylinderelektroden bilden.Device according to one of claims 7 to 20, characterized in that the electrodes ( 7 . 9 ), Form cylinder electrodes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (7, 9) durch auf die Isolierstoffhülle außen aufgebrachte Folien und/oder durch Auf dampfen oder Aufspritzen hergestellte Schichten gebildet werden.Device according to one of claims 7 to 21, characterized in that the electrodes ( 7 . 9 ) are formed by foils applied to the outside of the insulating sleeve and / or layers produced by vapor deposition or spraying. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1, 7; 1, 9; 6, 7) durch Zuleitungen mit einem Netzteil (8) verbunden sind.Device according to one of claims 7 to 22, characterized in that the electrodes ( 1 . 7 ; 1 . 9 ; 6 . 7 ) by cables with a power supply ( 8th ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (8) eine Gleichspannung liefert.Device according to claim 23, characterized in that the power supply ( 8th ) supplies a DC voltage. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (8) eine getaktete Gleichspannung, eine Wechselspannung oder eine Impulsspannung liefert.Device according to claim 23, characterized in that the power supply ( 8th ) provides a clocked DC voltage, an AC voltage or a pulse voltage. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (8) eine getaktete Gleichspannung, eine Wechselspannung oder eine Impulsspannung liefert, die einer konstanten Gleichspannung überlagert sind.Device according to claim 23, characterized in that the power supply ( 8th ) provides a clocked DC voltage, an AC voltage or a pulse voltage, which are superimposed on a constant DC voltage. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren für die Frequenz und/oder Amplitude von Verbrennungsschwingungen und/oder die Schadstoffkonzentration im Abgasstrom vorhanden sind, wobei durch wenigstens eine Steuer und/oder Regelvorrichtung Frequenz, Amplitude und Phase der an die Elektrode angelegten Spannung so gesteuert bzw. geregelt wird, dass die Verbrennungsschwingungen bzw. die Schadstoffkonzentration minimiert werden.Device according to one of claims 7 to 26, characterized in that that sensors for the frequency and / or amplitude of combustion vibrations and / or the pollutant concentration is present in the exhaust gas stream, whereby by at least one control and / or regulating device frequency, Amplitude and phase of the voltage applied to the electrode so is controlled or regulated that the combustion vibrations or the pollutant concentration can be minimized.
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