EP1490630B1 - Brennstoffverbrennungsvorrichtung - Google Patents

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EP1490630B1
EP1490630B1 EP03714869A EP03714869A EP1490630B1 EP 1490630 B1 EP1490630 B1 EP 1490630B1 EP 03714869 A EP03714869 A EP 03714869A EP 03714869 A EP03714869 A EP 03714869A EP 1490630 B1 EP1490630 B1 EP 1490630B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flame
fuel combustion
voltage
resonant circuit
combustion apparatus
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03714869A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1490630A1 (de
Inventor
Rolf Heiligers
Wolfgang Heinrich Hunck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pyroplasma KG
Original Assignee
Pyroplasma KG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1490630B1 publication Critical patent/EP1490630B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F23C99/001—Applying electric means or magnetism to combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/70—Combustion with application of specific energy
    • F23G2202/701—Electrical fields

Definitions

  • the invention relates to a fuel combustion device for combustion of fuels in an exothermic chemical reaction.
  • the combustion device has a device for supplying fuel and a combustion chamber for combustion of the supplied fuel at a flame.
  • the flame and the coil form a resonant circuit.
  • Combustion is a chemical reaction (oxidation) of fuels with oxygen in the air with the release of heat. Hydrocarbons react to carbon dioxide CO 2 and water vapor H 2 O.
  • the combustion of solid fuels is initiated by heating to ignition temperature while the combustion of liquid fuels via intergassification is caused by the instantaneous exceedance of the ignition limit by means of a spark.
  • combustion is induced by means of a spark by momentarily exceeding the ignition limit.
  • exhaust gases are generated. From the composition of the exhaust gases can be assessed the quality of the combustion.
  • Combustion is, in the conventional sense, a plasma-like exothermic redox reaction which proceeds by emission of electromagnetic radiation, such as light and heat radiation.
  • Oxidation in chemistry is a chemical process in which a particle emits electrons. The emitted electrons are absorbed by other particles, such as oxygen and chlorine atoms. This process is called reduction. Each oxidation process is coupled with a reduction process. Reactio reactions, underlying such an electron transfer, called redox reactions. Energy is involved in all chemical reactions. More energy-rich systems go into lower-energy systems with the release of energy. Conversely, energy-poorer systems are converted into more energy-efficient systems while consuming energy. If heat energy is released during a reaction, this is called an exothermic reaction. Conversely, if energy is absorbed, there is an endothermic Reaction before. While some substances, such as charcoal only burn when burned, other fuels, such as wood, gasoline or gas form a flame.
  • a candle flame shows three brightness zones. Inside, the flame contains a dark core surrounded by a yellow-glowing mantle. The yellow-glowing coat is usually surrounded by a bluish flame seam. The relatively cool core contains the unburned vapors of the solid. Steam is generally the gas phase of a substance that is solid or liquid at room temperature. In the flame mantle, these vapors decompose into burning gases and fine carbon particles, which emit light and emit light. These carbon particles burn only at unhindered access of air at the outermost flame seam. The flame seam forms the hottest part of the flame. A flame is thus a burning gas stream, the glow of the flame being caused by glowing solid particles.
  • Flames therefore burn all flammable gases as well as liquids and solids which develop flammable vapors or gaseous decomposition products above the ignition temperature. Flames have a different electrical resistance to the flame jacket than the surrounding gas. The flame jacket is able to transport electric charges. A conventional flame is a thermal ionization phenomenon that is derivable from the Brownian molecular motion.
  • Ionization flame monitoring is based on the effect that the hot flame gases contain electrically charged atoms or molecules or ions that conduct an electric current.
  • FIG. 1 shows a flame ionization detector (FID) the state of the art.
  • the flame ionization detector (FID) has a ring electrode R and a tip electrode S.
  • the flame consisting of the flame core K and the flame jacket M is supplied with fuel.
  • an alternating electric field is established by applying an AC voltage between the two electrodes through a voltage source.
  • a current through a current measuring device can be measured.
  • the measured current despite the applied AC voltage is not AC, but a DC.
  • the ammeter can be used to determine if a flame is burning.
  • Flame ionization detectors FID can also be used to measure the concentration of hydrocarbons in the exhaust air and indoor air.
  • the ionization of organically bound carbon atoms in a hydrogen flame is used as a measuring effect.
  • the ion current occurring in the electric field is electrically amplified and displayed.
  • the ionic current is proportional to the number of organically bonded carbon atoms present in the air sample. This gives the concentration of the total carbon in PPM.
  • the detection limit is 0.1 - 0.2 PPM.
  • FIG. 2a shows a plasma jet reactor according to the prior art.
  • a gas mixture of N 2 and O 2 flows through a tube and enters a microwave field.
  • a generator generates microwaves that feed into a waveguide and are reflected at the other end of the waveguide. It comes to a superposition of the incoming and outgoing wave.
  • the plasma jet reactor serves as an exhaust gas catalyst. Due to the residence time of the flowing gas mixture of O 2 and N 2 in the superposition field of the microwaves form a thermal plasma with peak temperatures of up to 10,000 Kelvin. If the microwave is pulsed, a cold plasma with a temperature of 1,000-2,000 Kelvin is created. The introduced into the reaction chamber plasma, the concentration of the pollutants contained in the exhaust gas is lowered.
  • Plasma is generally understood to mean an ionized gas or gas mixture. If these gases are continuously supplied with energy, for example in the form of electric current, they pass into a state in which neutral gas molecules are excited and frequently positive charged ions and negatively charged electrons are formed on further energy input. This mixture of neutral, positively and negatively charged particles is called plasma.
  • Another way to reduce the concentration of pollutants is to convert a mecanicionisierbares noble gas, such as argon, as a carrier gas by an electric field by means of microwaves in plasma.
  • a mecanicionisierbares noble gas such as argon
  • FIG. 2b shows an arrangement according to the prior art for the removal of pollutants.
  • a microwave generator generates an electromagnetic field. The microwaves generated are reflected by a reflector and generate a plasma that strikes the pollutant to be eliminated via an orifice.
  • the pollutant is, for example, dioxin. This greatly increases the Brownian molecular motion of the dioxin molecules.
  • the argon plasma leads to elimination of the dioxin molecules due to the high temperature in a chemical reaction.
  • a disadvantage of the arrangement shown in Figure 2b is that the generator for generating the microwave has a very high energy consumption, typically requiring a power of 1-10 kW. In the arrangement shown in FIG.
  • a plasma is first generated and then the generated plasma is brought into contact with the pollutant to be eliminated in a separate reaction chamber.
  • the burning flame and the plasma field formed by the reflector are locally separate from each other.
  • the efficiency of the arrangement shown in Figure 2b for the removal of pollutants is very small due to the high energy consumption.
  • the object of the invention is to produce a potential difference forming AC voltage, i. a voltage field in a flame, the voltage form of which allows a charge to flow from the cathode to the anode, for example a pulsed DC voltage or a DC voltage-superimposed AC voltage.
  • AC voltage i. a voltage field in a flame
  • the voltage form of which allows a charge to flow from the cathode to the anode for example a pulsed DC voltage or a DC voltage-superimposed AC voltage.
  • a pure AC voltage is not functional and a pure DC voltage is only insufficiently functional to solve the task of the invention satisfactorily.
  • the flame forms with the potential difference forming AC voltage a dispersion spectrum with a flame resistance, which varies over the frequency range.
  • an electric field is superimposed on the flame.
  • the electric field generates a reaction plasma within the flame.
  • the supplied fuel is burned efficiently, so that the concentrations of the pollutants resulting from the combustion are minimal.
  • the fuel combustion device according to the invention is characterized by a power consumption below 100 watts with a 10kW burner, i. the electrical energy input is only 0.1% of the total chemical energy input.
  • the supplied fuels are almost 100% ig burned, with unwanted by-products in the exhaust gas, such as nitrogen oxides (NO x ) are released only in very low concentrations.
  • NO x nitrogen oxides
  • the fraction of unburned hydrocarbons, which likewise constitute pollutants, in the exhaust gas is likewise reduced to a fraction of virtually zero by means of the fuel combustion device according to the invention.
  • the reaction plasma produced in the flame increases the reaction rates within the flame and thus the combustion temperatures.
  • the energy obtained in the combustion reaction carried out depends on how high the reaction rate is.
  • hydrocarbon molecules C x H y
  • the energy generated by the fuel device is the greater the more hydrocarbon molecules react per unit time with oxygen (O 2 ).
  • the generation of the plasma increases the combustion temperature and thus the reaction rate.
  • This does not significantly increase the energy yield, because the energy gain of combustion is only the heat content of the restoxidierbarer by the effect of combustion gases.
  • the pollutant load is greatly reduced by the fuel combustion device according to the invention.
  • the energy yield can be increased by 1-3% by the fuel combustion device according to the invention.
  • the energy yield is increased compared to conventional fuel combustion devices
  • pollutants may be, for example, nitrogen oxides or unburned hydrocarbons.
  • Components of the fuel combustion device can be dimensioned smaller with the same power.
  • the noise emission can be lowered by about 10 decibels.
  • Another advantage of the fuel combustion device according to the invention is that the shape of the flame can be influenced by the applied electric field. In this way it can be achieved that the generated combustion flame fills the entire combustion chamber or, alternatively, certain space sections of the combustion chamber are reached by the flame.
  • the essence of the invention is that an electric field for generating a reaction plasma in the flame is applied to the combustion flame.
  • the electric field is applied to the flame by means of at least two electrodes.
  • the electrodes are connected to a voltage generator.
  • the voltage generator preferably generates an alternating voltage.
  • a transformer is provided for the high transformation of the alternating voltage generated by the voltage generator, wherein a charge shift in the statistical average takes place only in a charge transport direction.
  • the applied AC voltage may have different signal shapes.
  • the AC voltage generated is nearly sinusoidal, wherein the positive half waves have a greater amplitude than the negative half waves or vice versa.
  • the AC voltage generated is pulsed, and there is also a half wave deviation in the area of the voltage function between the positive and negative half functions.
  • the voltage generator in addition to the AC voltage additionally generates a DC voltage.
  • the AC voltage may be a pure sine AC voltage.
  • a DC electric field is superimposed in the combustion chamber.
  • the field strength of the electric field applied to the flame is preferably between 0.1 and 10 kV / cm.
  • the frequency of the electric field applied to the flame is between 50 Hz and 2 GHz.
  • the combustion chamber may be open or closed.
  • a combustion medium in which the flame is formed for example a catalytic burner body or a pore burner body, can also be located in the combustion space.
  • the combustion chamber is an open space.
  • the combustion chamber is a closed combustion chamber.
  • the fuel supplied may in principle be any fuel.
  • the supplied fuel is a gas mixture.
  • the supplied fuel gas mixture is a hydrocarbon mixture.
  • An electric field for generating a reaction plasma is applied to the flame via at least two electrodes.
  • An electric field for generating a reaction plasma is applied to the flame via at least two electrodes, between which, in one possible embodiment, at least one grid electrode for influencing oscillation is located.
  • This arrangement is a tube assembly, such as a triode or penthode equate.
  • the grid electrodes take over a charge flow control within the flame combustion.
  • It can be a pure DC voltage between the anode and cathode, if alternating frequency control currents flow to the grid electrodes.
  • At least one electrode has an electrode tip for increasing the field strength of the electric field.
  • the other electrode is preferably a ring electrode.
  • the two electrodes form with the flame a capacitor which is connected in an electrical resonant circuit, wherein the flame itself forms an RC element.
  • wastes such as garbage are burned.
  • the shape of the flame in the combustion chamber by changes in the field strength and the frequency of the applied to the flame electric field E is adjustable.
  • the fuel combustion device comprises a mixing device for premixing the supplied fuels.
  • the ignition is preferably carried out by the application of the electric field.
  • an ignition device for igniting the supplied fuel is additionally provided.
  • this ignition device for example, a spark is generated to trigger the combustion.
  • the fuel combustion device is at least one of the two electrodes of a catalytically active material.
  • This catalytically active material is preferably platinum.
  • one of the two electrodes is designed as an injector electrode, through which the fuels are sprayed into the combustion chamber or misted by ultrasonic vibrations.
  • one of the two electrodes is designed as a spray electrode.
  • the flame is preferably electrostatically charged by the spray electrode.
  • this flame can be coupled via an antenna system consisting of the ring electrode, an alternating electromagnetic field in the flame.
  • the invention further provides a method of combusting fuels by a flame in an exothermic chemical reaction, comprising the steps of supplying the fuels to a combustion chamber to produce the flame, Applying an electric field to the flame to produce a reaction plasma having a high degree of ionization within the flame.
  • an alternating electric field is preferably applied to the flame.
  • the alternating electric field can also be coupled via a waveguide in the flame.
  • the alternating electric field can be generated by a microwave generator.
  • a DC electric field will be applied to the flame.
  • the field strengths of the electric field are preferably between 0.1 kV / cm and 10 kV / cm.
  • the electric field is applied in the inventive method by at least two electrodes to the flame.
  • the field strength of the electrical field superimposed on the DC field is sinusoidal over time in a first embodiment.
  • the field strength of the alternating electric field is pulse-shaped over time.
  • the type of pulsation of a DC voltage is as important as its pulse waveform.
  • the frequency and the curve shape of a DC voltage superimposed AC voltage is important.
  • pulse width decreases with a corresponding increase in pulse edge from 1 kV / ns below 500 ms or less, solid fuels within the flame body are further pulverized.
  • the pulse edge rise and the pulse width are a measure of the particulate comminution of solid fuels such as coal dust.
  • a high frequency and high voltage combustion reaction is highly desirable because a number of short and intense plasma flame phenomena are formed which result in brief, intense discharge within the flame. But it is about the flame resistance, a balance of the energy input calculable.
  • the high-frequency field is operated such that the plasma formed in the fuel-air mixture in the combustion chamber is thermally in equilibrium, although the energy input can only be pulsed.
  • the inventive control of the high-frequency field of an electrically pulsed or alternating field superimposed DC field ensures that a stationary plasma combustion and thereby a uniform plasma discharge of high intensity is formed, which has only a low tendency to discharge.
  • short-term, high-impedance plasma discharges form within the flame in the form of plasma flashes that cause intense energy for radicalization of the hydrocarbon air mixture.
  • these plasma discharges act only for a short time, but because of their number in the region adjacent to the electrode at the high potential differences particularly intense. This explains the low energy input into the flame.
  • the high-frequency field is operated with a frequency in the MHz range.
  • a high frequency contributes to the formation of homogeneously stationary, in thermal equilibrium plasma combustion, carried out in the balancing processes by discharges in the form of high-impedance plasma discharges and thus an intense flame reaction occurs.
  • the plasma is generated by a high-frequency field with a steeply rising, pulse-shaped profile, in which the steeply rising pulse-shaped profile is limited to values less than or equal to approximately 500 V / ⁇ s in a further embodiment.
  • the formation of high-impedance, only briefly burning plasma discharges within the flame is favored.
  • the high-frequency field is corrected to a substantially sinusoidal profile, which may have a steeply rising profile in the region of the flanks of the sine function.
  • the plasma discharge from corona and / or streamer discharges are formed at the electrode in order to produce a reliable flame contact and to reduce electrode wear.
  • the plasma filaments can propagate from the electrode to the flame in the form of a tuft-shaped divergent manner.
  • the discharges form between a single electrode on the flame in the combustion chamber.
  • the burning capacity is a dynamic flame control factor and can be used as a control-dynamic flame optimization constant.
  • Flames are excited to oscillate in self-resonance at certain frequencies.
  • the oscillation of the flame can be frequency-controlled.
  • the frequency of the alternating electric field is preferably between 50 Hz and 2 GHz.
  • the supplied fuels are ignited by applying the electric field, wherein the exothermic chemical reaction is triggered.
  • an ignition device is additionally provided, by means of which the supplied fuels are ignited.
  • the fuels are first mixed stoichiometrically by a mixing device and then fed to the combustion chamber.
  • the fuels are preferably sprayed into the combustion chamber.
  • the combustion chamber is preferably formed by an engine cylinder and a motor piston movable therein for power transmission.
  • the combustion chamber is a rotary drum furnace.
  • the first electrode is formed by a needle electrode grid and the second electrode is formed by a grate firing grid.
  • the combustion chamber has a first opening for supplying supply air and a second opening for discharging exhaust air.
  • FIG. 3 shows the basic arrangement of the combustion device 1 according to the invention.
  • the fuel combustion device 1 is used for combustion of fuels in an exothermic chemical reaction.
  • the fuel combustion device 1 has a fuel supply device 2.
  • the fuels are a gas mixture.
  • there the gases to be combusted are fed to a mixing device 3, which premixes the gases to be combusted by stoichiometry and releases the fuel mixture via a gas line 2.
  • the gas line 2 has an outlet opening 4, via which the gas mixture flows.
  • a ring electrode 5 is arranged in a ring around the outlet opening 4 and connected via a line 6 to a voltage generator 7.
  • the voltage generator 7 is connected via a line 8 to a tip electrode 9.
  • the electric field E ignites the outflowing gas mixture which burns in a combustion flame 10.
  • the flame 10 has a flame core 10a and a flame jacket 10b.
  • the flame 10 burns in a combustion chamber.
  • the combustion chamber is open.
  • the combustion chamber is a closed combustion chamber.
  • the alternating voltage applied to the two electrodes 9, 5 preferably has a frequency f between 50 Hz and 2 GHz. In this case, the alternating voltage can be sinusoidal or pulsed.
  • the voltage generator 7 preferably additionally generates a DC voltage, so that in addition to the alternating electric field and a DC electric field is applied to the flame 10.
  • the field strength of the applied electric field E is preferably 0.1-10 kV / cm.
  • the applied electric field E which consists of a DC electric field and an alternating electric field, generates ions and electrons in the flame.
  • the most important reaction phases within the combustion process of redox-reactive exothermic reactions are thermal radicalization, cracking and the redox-reactive combustion reaction.
  • the thermal radicalization and the plasma formation is amplified by the applied electric field E.
  • the radicals formed maintain their energy state until a redox reaction partner triggers the chemical redox reaction.
  • the reaction time of the redox reaction decreases with the increasing degree of radicalization of the redox reaction partners. This has the consequence that the exothermic temperature gradient increases. The temperature within the flame 10 and thus the combustion efficiency n are also increased.
  • the supplied fuel molecules are thermally cracked.
  • the applied electric field E accelerates the merging of the radicalized and ionized redox reaction partners, so that the reaction rate increases sharply.
  • the electric field E shifts the electrochemical equilibrium of the combustion reaction.
  • the static, electrodynamic and combustion kinetics parameters are changed.
  • the burning times are shortened.
  • the reaction plasma of the flame has a very high degree of ionization I.
  • the flame resistance R of the generated plasma is lower than the electrical resistance of an ordinary flame.
  • the occurring degree of ionization I within the plasma depends on the frequency, the edge steepness and the pulse ratio of the applied electrical AC voltage U.
  • the alternating electric field is formed with respect to the field strength and the frequency such that the degree of ionization I is optimal within the flame.
  • the field strength and the frequency of the applied electric field E can influence the ratio of the starting products of the chemical redox reaction to one another. If, for example, two substances A, B react to form starting products C, D, the ratio of the starting products C, D can be influenced by the frequency f and the field strength of the electric field E applied to the flame 10.
  • FIGS. 4a, 4b show various embodiments of the tip electrode 9 within the fuel device 1 according to the invention.
  • the tip electrodes 9a and 9b respectively, densify the field lines and thus locally increase the field strength.
  • a wire 11a having a diameter of 1/10 to 1/100 mm is accommodated in a jacket 12a.
  • the sheath 12a consists of an insulating material or a ceramic, such as quartz.
  • This wire 11a is connected via the line 8 to the voltage generator 7.
  • a ball 13a At the end of the lead wire 11a is a ball 13a, whose diameter is larger than the diameter of the wire 11a.
  • the wire 11a is conventionally made of a tungsten-steel alloy.
  • the ball 13a also consists of a tungsten-steel alloy prior to ignition. After ignition, a layer of tungsten carbide forms in the ball 13a, which is resistant to high temperatures.
  • FIG. 4b shows an alternative embodiment of the tip electrode 9.
  • the tip electrode 9b has a conical shape Tip 13b on. Due to the conically tapered tip 13b, a particularly high field strength density is achieved.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the fuel combustion device 1 according to the invention.
  • a transformer 14 is additionally provided, which contains a first coil 14a and a second coil 14b.
  • the AC voltage generated by the voltage source 7 is up-converted according to the turns ratio of the two coils 14a, 14b.
  • the highly transformed AC voltage is applied via the lines 6, 8 to the two electrodes 5, 9 for generating an alternating electric field.
  • particularly high electric field strengths can be achieved.
  • FIG. 6a shows a third embodiment of the fuel combustion device 1 according to the invention.
  • the counterelectrode 9 is not formed by a tip electrode but by a counter electrode 9 which encloses a glass cylinder made of insulating material.
  • the existing of an insulating material cylinder 15 is coated with the counter electrode 9.
  • the interior of the cylinder 15 forms the combustion chamber for the flame 10.
  • the cylinder 15 is preferably a quartz tube.
  • the flame 10 receives 15 electrical charge on the quartz, so that due to the alternating electric field, a capacitive reactive current can flow.
  • a DC voltage is applied to the electrodes 5 and 9 by the voltage generator 7, a small DC current flows in addition.
  • FIG. 6b shows the third embodiment of the fuel combustion device 1 according to the invention shown in FIG. 6a in a closed loop.
  • the flame 10 burns the supplied gas mixture and releases exhaust gases upward to an exhaust gas detector 16.
  • the exhaust gas detector 16 detects the chemical composition of the exhaust gas and determines the pollutant content, for example, the proportion of nitrogen oxide within the exhaust gas.
  • the exhaust gas detector 16 supplies via a data line 17 data to a controller 18, wherein the supplied data indicate the proportion of pollutants to be eliminated in the exhaust gas.
  • the controller 18 controls via control lines 19 the amplitude (U) and the frequency f of the voltage U. generated by the voltage generator 7. As a result, the amplitude
  • the arrangement shown in Figure 6b represents a control loop 20, by means of which the pollutant content of the exhaust gases, which are caused by the Abbrandflamme 10, can be minimized.
  • the controller 8 changes the frequency and the amplitude of the voltage until a minimum pollutant content is detected by the exhaust gas detector 16.
  • the controller 18 is programmable for various fuel gas mixtures supplied by the mixer 3.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the fuel combustion device 1 according to the invention
  • the counterelectrode is formed by the earth or mass.
  • the advantage of the embodiment illustrated in FIG. 7 is that a counter or tip electrode does not have to be provided.
  • FIGS. 8 to 11 show different signal profiles of the voltage U. applied to the electrodes 5, 9.
  • the voltage curve shown in FIG. 8 is a sinusoidal alternating voltage which is overlaid with a direct current voltage U 0 .
  • the ratio of the amplitude of the alternating voltage is
  • FIG. 10 shows another possible signal form of the applied AC voltage signal, wherein the rising signal edge is steeper than the falling signal edge.
  • the applied AC signal is pulsed.
  • the rising signal edge for example, has a slope of 2 kV / ms. This makes it possible to achieve particularly high ionization gradients within the flame.
  • FIG. 11 shows a further variant of an alternating voltage signal applied to the electrodes 5, 9.
  • the alternating voltage signal shown in FIG. 11 is pulse-shaped.
  • the pulse ratio which results from the ratio between the duration of the pulse .DELTA.t pulse and the pulse repetition time .DELTA.t pause , is preferably about 1/3.
  • the slope of the voltage pulses is for example 2 kV / ms. Typical amplitudes of the voltage pulses are 8 kV.
  • FIG. 12 shows the third embodiment of the fuel combustion device 1 according to the invention shown in FIG. 6a in a resonant circuit.
  • the voltage U generated by the voltage generator 7 is applied to the secondary circuit via a capacitor 21 and a transformer 22 consisting of two coupled coils 22a, 22b.
  • the ring electrode 5 is connected via a line 23 to the secondary coil 22b.
  • the counter electrode 9 is connected via a line 24 to a DC voltage source 25.
  • the flame jacket 10b of the flame 10 forms a counter electrode to the cylindrical electrode 9.
  • the flame jacket 10b forms a capacitor surface. Energy is injected via the resonant circuit.
  • the secondary oscillation circuit consists of the coupling inductance 22b and a capacitor. This capacitor is formed by the counter electrode jacket 9, the flame jacket 10b and the air dielectric.
  • FIG. 13 shows the equivalent circuit diagram for the resonant circuit shown in FIG.
  • the electrode 9 and the flame jacket 10b form a capacitor 26, to which the flame resistor 27 is connected in parallel.
  • the DC voltage source 25 By the DC voltage source 25, a DC bias voltage of 1 to 10 kV is applied.
  • the oscillating circuit stabilizes the flame with respect to its shape and burning behavior.
  • the secondary resonant circuit is an RCL resonant circuit.
  • the resonant circuit has a resonant frequency f R.
  • the flame can act as a semi-open resonant circuit or as a closed resonant circuit.
  • the flame 10 acts as an open resonant circuit or as an antenna, the flame body itself acting as an energy absorber.
  • FIG 14 is a preferred embodiment of a low-emission internal combustion engine as an application example of the fuel combustion device according to the invention.
  • the internal combustion engine has a fuel supply, not shown, for supplying fuel.
  • the fuel is supplied in a closed combustion chamber 28 as a combustion chamber.
  • the combustion chamber 28 is formed by an engine cylinder 29 and a motor piston 20 movable therein, which is provided for power transmission.
  • a tip electrode 9 protrudes into the combustion chamber 28. Preferred embodiments of such a tip electrode 9 are shown in FIGS. 4a, 4b.
  • the piston 30 is movable up to a top dead center OT within the engine cylinder 29.
  • the tip electrode 9 extends into the combustion chamber 28 up to a distance L1.
  • the distance between the top of the combustion chamber and the top dead center OT is L2. In a preferred embodiment, the distance L1 is greater than the difference between L2 and L1.
  • a voltage pulse is coupled into the resonant circuit coil 31b via a transformer 31 comprising two coils 31a, 31b.
  • a capacitor 32 is connected in parallel with the resonant circuit coil 31b.
  • a DC voltage source 32 is connected in series.
  • the counter electrode to the tip electrode 9 is preferably formed by the grounded motor cylinder 29.
  • the voltage signal shown in Figure 15b is applied.
  • the transformer 31 the voltage U1 is coupled into the resonant circuit coil 31b, so that the resonant circuit consisting of the capacitor 32 and the coil 31 begins to oscillate.
  • the generated vibration is damped, so that their amplitude decreases.
  • the amplitude of the pulse-shaped voltage generated by the voltage generator is for example 2 kV.
  • the distances between the different voltage pulses of the voltage signal U1 is determined by the number of revolutions of the motor.
  • the resonant circuit 31b, 32 a vibrating, decaying sinusoidal AC signal is applied to the tip electrode 9, which is superimposed on a DC voltage U 0 .
  • the voltage signal thus formed is shown in FIG. 15b.
  • the first pulse of a voltage pulse train ignites the fuel mixture supplied to the combustion chamber.
  • the subsequent voltage pulses of the pulse sequence the plasma formed in the explosion flame is maintained.
  • the ignition preferably takes place shortly before the piston 30 has reached the top dead center TDC.
  • the internal combustion engine according to the invention does not require an independent ignition device. This can optionally be provided in addition.
  • the internal combustion engine according to the invention is a gasoline engine or a diesel engine.
  • the frequency f of the voltage pulses generated by the oscillation circuit 31b, 32 may be in a range between 50 Hz and 2 GHz.
  • the internal combustion engine according to the invention shown in Figure 14 is characterized by a particularly simple structure. A conventional spark plug is not needed for ignition. Ignition occurs through the tip electrode 9. By generating the plasma within the explosion flame, combustion within the combustion chamber 28 is particularly effective with high efficiency. The proportion of pollutants formed is particularly low due to the plasma formed in the explosion flame.
  • FIG. 16 shows a first embodiment of a waste incineration device 33 as an application example of the fuel combustion device according to the invention.
  • the waste incinerator 33 as shown in FIG. 16, has a combustion chamber 34 which is a rotary drum furnace 34 in the embodiment shown in FIG.
  • the rotary drum furnace 34 is continuously rotated by roller drives 36, 37.
  • the waste 38 At the bottom of the rotary drum furnace 34 is the waste 38 to be incinerated.
  • the waste 38 is introduced through an opening within the rotary drum furnace 34.
  • a tip electrode 9 protrudes.
  • the tip electrode 9 is connected to the voltage generator 7 via a line 8.
  • the voltage generator 7 generates an AC voltage and a DC voltage.
  • the generated voltage is applied via a line 6 to a furnace jacket electrode 39.
  • the generated voltage U for waste incineration is for example between 30 and 45 kV.
  • a strong electric field E is generated inside the combustion chamber 34 that the waste 38 contained therein begins to burn.
  • the waste 38 burns in a flame 10 containing a reaction plasma.
  • Typical combustion temperatures are 800 ° C to 900 ° C.
  • FIG. 17 shows an alternative embodiment of a waste incinerator 33.
  • the first electrode is formed by a needle electrode grid 40 and the second electrode is formed by a grate firing grid, ie by an insulated mesh belt 41.
  • the combustion chamber 34 has a first opening 42 for supplying supply air and a second opening 43 for discharging exhaust air.
  • the inventive combustion device 1, as shown in Figure 3, is also suitable for the construction of heaters.
  • the flame 10 heats the ambient air as an energy transfer medium.
  • the ambient air is then fed to a heat exchanger.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennstoffverbrennungsvorrichtung zur Verbrennung von Brennstoffen in einer exothermen chemischen Reaktion.
  • Die DE 1 274 781 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades bei Brennern. Die Verbrennungsvorrichtung weist eine Einrichtung zum Zuführen von Brennstoffen sowie einen Verbrennungsraum zur Verbrennung der zugeführten Brennstoffe bei einer Flamme auf. Dabei bilden die Flamme und die Spule einen Schwingkreis.
  • Die Verbrennung ist eine chemische Reaktion (Oxidation) von Brennstoffen mit Sauerstoff der Luft unter Freisetzung von Wärme. Kohlenwasserstoffe reagieren zu Kohlendioxid CO2 und Wasserdampf H2O. Die Verbrennung von festen Brennstoffen wird durch Erhitzen auf Entzündungstemperatur eingeleitet während die Verbrennung bei flüssigen Brennstoffen über Zwischenvergasung durch die momentane Überschreitung der Zündgrenze mittels eines Zündfunken hervorgerufen wird. Bei gasförmigen Brennstoffen wird durch momentane Überschreitung der Zündgrenze die Verbrennung mittels eines Zündfunken induziert. Bei der Verbrennung entstehen Abgase. Aus der Zusammensetzung der Abgase kann man die Güte der Verbrennung beurteilen. Eine Verbrennung ist im herkömmlichen Sinne eine plasmatisch anmutende exotherme Redoxreaktion, die unter Abgabe elektromagnetischer Strahlung, wie Licht- und Wärmestrahlung vonstatten geht. Unter Oxidation versteht man in der Chemie einen chemischen Vorgang bei dem ein Teilchen Elektronen abgibt. Die abgegebenen Elektronen werden von anderen Teilchen, beispielsweise von Sauerstoff- und Chloratomen aufgenommen. Dieser Vorgang wird als Reduktion bezeichnet. Jeder Oxidationsvorgang ist mit einem Reduktionsvorgang gekoppelt. Die Reaktio-Reaktionen, denen ein derartiger Elektronenübergang zu Grunde liegt, nennt man Redoxreaktionen. Bei allen chemischen Reaktionen ist Energie beteiligt. Energiereichere Systeme gehen unter Freisetzung von Energie in energieärmere Systeme über. Umgekehrt werden energieärmere Systeme unter Energieaufwand in energiereichere Systeme überführt. Wird bei einer Reaktion Wärmeenergie frei, so spricht man von einer exothermen Reaktion. Wird umgekehrt Energie aufgenommen, so liegt eine endotherme Reaktion vor. Während manche Stoffe, beispielsweise Holzkohle beim Verbrennen nur glühen, bilden andere Brennstoffe, wie beispielsweise Holz, Benzin oder Gas eine Flamme.
  • Eine Kerzenflamme zeigt drei Helligkeitszonen. Die Flamme enthält innen einen dunklen Kern, der von einem gelbleuchtenden Mantel umgeben ist. Der gelbleuchtende Mantel wird in der Regel von einem bläulichen Flammensaum umschlossen. Der relativ kühle Kern enthält die unverbrannten Dämpfe des festen Stoffes. Als Dampf bezeichnet man allgemein die Gasphase eines Stoffes, der bei Zimmertemperatur fest oder flüssig ist. Im Flammenmantel zersetzen sich diese Dämpfe in brennende Gase und feine Kohlenstoffteilchen, die in helle Glut geraten und Licht aussenden. Diese Kohlenstoffteilchen verbrennen erst bei ungehindertem Luftzutritt am äußersten Flammensaum. Der Flammensaum bildet den heißesten Teil der Flamme. Eine Flamme ist somit ein brennender Gasstrom, wobei das Leuchten der Flamme durch glühende Feststoffteilchen hervorgerufen wird. Durch Flammen verbrennen daher alle brennbaren Gase sowie solche Flüssigkeiten und Feststoffe, die oberhalb der Entzündungstemperatur brennbare Dämpfe bzw. gasförmige Zersetzungsprodukte entwickeln. Flammen weisen an dem Flammenmantel einen anderen elektrischen Widerstand auf als das umgebende Gas. Der Flammenmantel ist in der Lage elektrische Ladungen zu transportieren. Bei einer herkömmlichen Flamme handelt es sich um eine thermische Ionisationserscheinung, die aus der Braunschen Molekularbewegung ableitbar ist.
  • Die Fähigkeit von Flammen elektrische Ladungen zu transportieren wird bei den sogenannten Flammenionisationsdetektoren (FID) zur Flammenüberwachung ausgenutzt. Die Ionisationsflammenüberwachung beruht auf dem Effekt, dass die heißen Flammengase elektrisch geladene Atome oder Moleküle bzw. Ionen enthalten, die einen elektrischen Strom leiten.
  • Figur 1 zeigt einen Flammenionisationsdetektor (FID) nach dem Stand der Technik. Der Flammenionisationsdetektor (FID) weist eine Ringelektrode R und eine Spitzenelektrode S auf. Die aus dem Flammenkern K und dem Flammenmantel M bestehende Flamme wird mit Brennstoff versorgt. Zwischen der Ringelektrode R, die den Flammenkern K umschließt, und der Spitzenelektrode S wird ein elektrisches Wechselfeld aufgebaut, indem durch eine Spannungsquelle eine Wechselspannung zwischen den beiden Elektroden angelegt wird. Durch Anlegen der Wechselspannung an die in die Flamme eingetauchte Spitzenelektrode S wird ein Strom durch eine Strommesseinrichtung messbar. Der gemessene Strom ist trotz der angelegten Wechselspannung kein Wechselstrom, sondern ein Gleichstrom. Mit dem Strommesser kann festgestellt werden, ob eine Flamme brennt. Aufgrund des Gleichrichtereffektes der Flamme kann auch bei Elektrodenkurzschluss nicht irrtümlich das Vorhandensein einer Flamme festgestellt werden. Flammenionisationsdetektoren FID können auch zur Konzentrationsmessung von Kohlenwasserstoffen in der Abluft und Raumluft eingesetzt werden. Dabei wird als Messeffekt die Ionisation organisch gebundener Kohlenstoffatome in einer Wasserstoffflamme ausgenutzt. Der bei dem elektrischen Feld auftretende Ionenstrom wird elektrisch verstärkt und angezeigt. Der Ionenstrom ist proportional zu der Zahl der in der Luftprobe vorhandenen organisch gebundenen Kohlenstoffatome. Man erhält so die Konzentration für den Gesamtkohlenstoff in PPM. Die Nachweisgrenze liegt dabei bei 0,1 - 0,2 PPM.
  • Figur 2a zeigt einen Plasma-Jet-Reaktor nach dem Stand der Technik. Bei dem dargestellten Reaktor strömt ein Gasgemisch aus N2 und O2 über ein Rohr ein und gelangt in ein Mikrowellenfeld. Ein Generator erzeugt Mikrowellen, die in einen Hohlleiter einspeist und am anderen Ende des Hohlleiters reflektiert werden. Es kommt dabei zu einer Überlagerung der einlaufenden und auslaufenden Welle. Der Plasma-Jet-Reaktor dient als Abgaskatalysator. Aufgrund der Verweilzeit des durchströmenden Gasgemisches aus O2 und N2 in dem Überlagerungsfeld der Mikrowellen bilden sich ein thermisches Plasma mit Spitzentemperaturen von bis zu 10.000 Kelvin aus. Wird die Mikrowelle dabei gepulst so entsteht ein kaltes Plasma mit einer Temperatur von 1.000-2.000 Kelvin. Durch das in die Reaktionskammer eingeführte Plasma wird die Konzentration der in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe gesenkt.
  • Unter Plasma versteht man allgemein ein ionisiertes Gas bzw. Gasgemisch. Führt man diesen Gasen kontinuierlich Energie zu, beispielsweise in Form von elektrischem Strom, so gehen sie in einen Zustand über, in dem neutrale Gasmoleküle angeregt sind und bei weiterer Energiezufuhr häufig positiv geladene Ionen und negativ geladene Elektronen entstehen. Dieses Gemisch aus neutralen, positiv und negativ geladenen Partikeln bezeichnet man als Plasma.
  • Eine weitere Möglichkeit die Konzentration von Schadstoffen zu verringern besteht darin, ein leichtionisierbares Edelgas, wie beispielsweise Argon, als Trägergas durch ein elektrisches Feld mittels Mikrowellen in Plasma umzuwandeln.
  • Figur 2b zeigt eine Anordnung nach dem Stand der Technik zur Beseitigung von Schadstoffen. Ein Mikrowellengenerator erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Die erzeugten Mikrowellen werden an einem Reflektor reflektiert und erzeugen ein Plasma, das über eine Öffnung auf den zu beseitigenden Schadstoff trifft. Bei dem Schadstoff handelt es sich beispielsweise um Dioxin. Hierdurch wird die Braunsche Molekularbewegung der Dioxinmoleküle stark erhöht. Das Argonplasma führt zu einer Beseitigung der Dioxinmoleküle aufgrund der hohen Temperatur in einer chemischen Reaktion. Ein Nachteil der in Figur 2b dargestellten Anordnung besteht darin, dass der Generator zur Erzeugung der Mikrowelle einen sehr hohen Energieverbrauch hat, wobei er typischerweise eine Leistung von 1-10 kW benötigt. Bei der in Figur 2b dargestellten Anordnung wird zunächst ein Plasma generiert und anschließend in einer getrennten Reaktionskammer das generierte Plasma mit dem zu beseitigenden Schadstoff in Kontakt gebracht. Die Abbrandflamme und das durch den Reflektor gebildete Plasmafeld sind lokal von einander getrennt. Der Wirkungsgrad der in der Figur 2b dargestellten Anordnung zur Beseitigung von Schadstoffen ist aufgrund des hohen Energiebedarfs sehr klein.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Brennstoffverbrennungsvorrichtung zur Verbrennung von Brennstoffen zu schaffen, bei der der Anteil der von der Verbrennung entstehenden Schadstoffe mit geringem Energieaufwand minimiert wird.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, eine potentialdifferenzbildende Wechselspannung zu erzeugen, d.h. ein Spannungsfeld in einer Flamme, dessen Spannungsform eine Ladung von Kathode zur Anode fließen lässt, beispielsweise eine gepulste Gleichspannung oder eine gleichspannungsüberlagerte Wechselspannung. Eine reine Wechselspannung ist nicht funktionsfähig und eine reine Gleichspannung ist nur unzureichend funktionsfähig die erfindungsgemäße Aufgabe zufriedenstellend zu lösen.
  • Die Flamme bildet mit der potentialdifferenzbildenden Wechselspannung ein Dispersionsspektrum mit einem Flammwiderstand aus, der über den Frequenzbereich variiert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennstoffverbrennungsvorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung wird der Flamme ein elektrisches Feld überlagert. Das elektrische Feld erzeugt dabei ein Reaktionsplasma innerhalb der Flamme. Durch dieses Reaktionsplasma wird der zugeführte Brennstoff effizient verbrannt, so dass die Konzentrationen der bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe minimal sind.
  • Die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung zeichnet sich durch einen Energieverbrauch aus, der unter 100 Watt bei einem 10kW Brenner liegt, d.h. der elektrische Energieeintrag liegt bei lediglich 0,1 % des gesamten chemischen Energieeintrags.
  • Die zugeführten Brennstoffe werden nahezu 100%ig verbrannt, wobei unerwünschte Nebenprodukte im Abgas, wie beispielsweise Stickoxide (NOx) nur in sehr geringen Konzentrationen abgegeben werden.
  • Bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen als Brennstoff wird mittels der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung der Anteil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe, die ebenfalls Schadstoffe darstellen, im Abgas ebenfalls auf einen Anteil von nahezu Null abgesenkt.
  • Durch die Bildung eines Reaktionsplasmas innerhalb der Flamme wird die Energieausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungseinrichtungen deutlich gesteigert. Die umweltschädlichen Giftstoffe, wie beispielsweise Dioxine und Furane, werden durch die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung fast vollständig beseitigt.
  • Durch das in der Flamme hervorgerufene Reaktionsplasma werden die Reaktionsgeschwindigkeiten innerhalb der Flamme gesteigert und somit die Verbrennungstemperaturen. Die bei der ausgeführten Verbrennungsreaktion gewonnene Energie, die sogenannte Reaktionsenthalpie, hängt davon ab, wie hoch die Reaktionsgeschwindigkeit ist. Mit der Brennstoffverbrennungsvorrichtung werden beispielsweise Kohlenwasserstoff-Moleküle (CxHy) als Brennstoff zugeführt. Die durch die Brennstoffvorrichtung erzeugte Energie ist umso größer je mehr Kohlenwasserstoff-Moleküle pro Zeiteinheit mit Sauerstoff (O2) reagieren. Durch die Erzeugung des Plasmas wird die Verbrennungstemperatur und somit die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Hierdurch wird aber nicht die Energieausbeute bedeutend gesteigert, denn der Energiezugewinn der Verbrennung ist nur der Wärmeinhalt der durch den Effekt restoxidierbarer Verbrennungsgase. Die Schadstoffbelastung wird durch die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung stark abgesenkt. Je nach Brennstoff kann durch die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung die Energieausbeute um 1-3 % gesteigert werden.
  • Die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung weist im Wesentlichen folgende Vorteile auf:
  • Die Energieausbeute wird im Vergleich zu herkömmlichen Brennstoffverbrennungsvorrichtungen gesteigert;
  • Der Anteil von Schadstoffen in den abgegebenen Abgasen wird minimiert. Bei diesen Schadstoffen kann es sich beispielsweise um Stickstoffoxide oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe handeln.
  • Bauteile der Brennstoffverbrennungsvorrichtung können bei gleicher Leistung kleiner dimensioniert werden.
  • Zusätzlich kann die Geräuschemission um etwa 10 Dezibel abgesenkt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung besteht darin, dass die Form der Flamme durch das angelegte elektrische Feld beeinflussbar ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die erzeugte Verbrennungsflamme den ganzen Verbrennungsraum ausfüllt oder alternativ bestimmte Raumabschnitte des Verbrennungsraums durch die Flamme erreicht werden.
  • Die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung kann in allen Geräten eingesetzt werden bei denen ein offenes Feuer bzw. eine offene Flamme vorkommt. Dies sind insbesondere:
    • Anlagen zur Erzeugung von Dampf- und Prozesswärme in der Industrie;
    • Heizungen;
    • Gasturbinen;
    • Müllverbrennungsanlagen;
    • Düsentriebwerke;
    • Hochtemperaturöfen;
    • Verbrennungsmotoren.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass an die Verbrennungsflamme ein elektrisches Feld zur Erzeugung eines Reaktionsplasmas in der Flamme angelegt wird. Dabei wird das elektrische Feld mittels mindestens zweier Elektroden an die Flamme angelegt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung sind die Elektroden mit einem Spannungsgenerator verbunden.
  • Der Spannungsgenerator erzeugt dabei vorzugsweise eine Wechselspannung.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Transformator zur Hochtransformation der durch den Spannungsgenerator erzeugten Wechselspannung vorgesehen, wobei eine Ladungsverschiebung im statistischen Mittel nur in eine Ladungstransportrichtung hin erfolgt.
  • Die angelegte Wechselspannung kann unterschiedliche Signalformen aufweisen.
  • Bei einer ersten Ausführungsform ist die erzeugte Wechselspannung nahezu sinusförmig, wobei die positiven Halbwellen eine größere Amplitude aufweisen als die negativen Halbwellen oder umgekehrt.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist die erzeugte Wechselspannung pulsförmig, wobei ebenfalls eine Halbwellenabweichung in der Fläche der Spannungsfunktion zwischen der positiven und den negativen Halbfunktion besteht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Spannungsgenerator neben der Wechselspannung zusätzlich eine Gleichspannung. Dabei kann es sich bei der Wechselspannung um eine reine Sinuswechselspannung handeln.
  • In diesem Fall wird in dem Verbrennungsraum neben dem elektrischen Wechselfeld zusätzlich ein elektrisches Gleichfeld überlagert.
  • Die Feldstärke des an die Flamme angelegten elektrischen Feldes beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 kV/cm.
  • Zu einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Frequenz des an die Flamme angelegten elektrischen Feldes zwischen 50 Hz und 2 GHz.
  • Der Verbrennungsraum kann offen oder geschlossen sein.
  • In dem Verbrennungsraum kann sich auch ein Verbrennungsmedium befinden ,in dem die Flamme ausgebildet wird, beispielsweise ein Katalytbrennerkörper oder ein Porenbrennerkörper.
  • Bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung ist der Verbrennungsraum ein offener Raum.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Verbrennungsraum eine geschlossene Brennkammer.
  • Bei dem zugeführten Brennstoff kann es sich im Prinzip um einen beliebigen Brennstoff handeln.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zugeführten Brennstoff um ein Gasgemisch.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das zugeführte Brennstoffgasgemisch ein Kohlenwasserstoffgemisch.
  • An die Flamme wird über mindestens zwei Elektroden ein elektrisches Feld zur Erzeugung eines Reaktionsplasmas angelegt.
  • An die Flamme wird über mindestens zwei Elektroden, zwischen denen bei einer möglichen Ausführungsform mindestens eine Gitterelektrode zur Schwingungsbeeinflussung liegt, ein elektrisches Feld zur Erzeugung eines Reaktionsplasmas angelegt.
  • Durch die beiden Elektroden wird ein elektrisches Gleichfeld durch die Gitterelektroden wird ein elektrisches Wechselfeld angelegt Dieser Anordnung ist einer Röhrenanordnung, beispielsweise einer Triode oder Penthode gleichzusetzen.
  • Die Gitterelektroden übernehmen dabei eine Ladungsflusssteuerung innerhalb der Flammverbrennung.
  • Dabei kann zwischen Anode und Kathode eine reine Gleichspannung liegen, wenn an den Gitterelektroden wechselfrequente Steuerströme fließen.
  • Dabei weist vorzugsweise mindestens eine Elektrode eine Elektrodenspitze zur Erhöhung der Feldstärke des elektrischen Feldes auf.
  • Bei der anderen Elektrode handelt es sich vorzugsweise um eine Ringelektrode.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform bilden die beiden Elektroden mit der Flamme einen Kondensator, der in einem elektrischen Schwingkreis verschaltet ist, wobei die Flamme selbst ein RC-Glied bildet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden in der geschlossenen Brennkammer der Brennstoffverbrennungsvorrichtung durch die Flamme Abfallstoffe ,wie beispielsweise Müll, verbrannt.
  • Diese Abfallstoffe bilden den zugeführten Brennstoff.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung ist die Form der Flamme in dem Verbrennungsraum durch Veränderungen der Feldstärke und der Frequenz des an die Flamme angelegten elektrischen Feldes E einstellbar.
  • Dies bietet den besonderen Vorteil, dass man gezielt bestimmte Räume innerhalb des Verbrennungsraums durch die Flamme erreichen kann. Man kann die Flamme so auf die räumliche Dimensionierung des Verbrennungsraums abstimmen und die Feldstärke und Frequenz des angelegten elektrischen Feldes vorzugsweise so einstellen, dass der Verbrennungsraum vollständig ausgefüllt ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung eine Mischeinrichtung zum Vormischen der zugeführten Brennstoffe auf.
  • In der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung erfolgt die Zündung vorzugsweise durch das Anlegen des elektrischen Feldes.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungseinrichtung ist zusätzlich eine Zündungseinrichtung zum Zünden der zugeführten Brennstoffe vorgesehen. Durch diese Zündeinrichtung wird beispielsweise ein Zündfunken zur Auslösung der Verbrennung erzeugt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung besteht mindestens eine der beiden Elektroden aus einem katalytisch aktiven Material.
  • Dieses katalytisch aktive Material ist vorzugsweise Platin.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung ist eine der beiden Elektroden als Injektorelektrode ausgebildet, durch die die Brennstoffe in den Verbrennungsraum eingesprüht oder durch Ultraschallschwingungen eingenebelt werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung ist eine der beiden Elektroden als Sprühelektrode ausgebildet.
  • Durch die Sprühelektrode wird die Flamme vorzugsweise elektrostatisch aufgeladen.
  • In diese Flamme kann über ein Antennensystem, das aus der Ringelektrode besteht, ein elektromagnetisches Wechselfeld in die Flamme eingekoppelt werden.
  • Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Verbrennung von Brennstoffen durch eine Flamme in einer exothermen chemischen Reaktion mit den folgenden Schritten, nämlich Zuführen der Brennstoffe in einen Verbrennungsraum zur Erzeugung der Flamme,
    Anlegen eines elektrischen Feldes an die Flamme zur Erzeugung eines Reaktionsplasmas mit einem hohen Ionisationsgrad innerhalb der Flamme .
  • Dabei wird an die Flamme vorzugsweise ein elektrisches Wechselfeld angelegt.
  • Das elektrische Wechselfeld kann auch über einen Hohlleiter in die Flamme eingekoppelt werden.
  • Das elektrische Wechselfeld kann dabei von einem Mikrowellenerzeuger generiert werden.
  • Zusätzlich zu dem elektrischen Wechselfeld wird bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein elektrisches Gleichfeld an die Flamme angelegt werden.
  • Die Feldstärken des elektrischen Feldes liegen vorzugsweise zwischen 0,1 kV/cm und 10 kV/cm.
  • Das elektrische Feld wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch mindestens zwei Elektroden an die Flamme angelegt.
  • Die Feldstärke des elektrischen, dem Gleichspannungsfeld überlagerten Wechselfeldes ist im Zeitverlauf bei einer ersten Ausführungsform sinusförmig.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Feldstärke des elektrischen Wechselfeldes im Zeitverlauf pulsförmig.
  • Die Art der Pulsung einer Gleichspannung ist ebenso von Bedeutung, wie dessen Pulskurvenverlauf. Auch die Frequenz und der Kurvenformverlauf einer Gleichspannung überlagernden Wechselspannung ist von Bedeutung.
  • Sinkt die Pulsweite mit entsprechendem Pulsflankenanstieg von ab 1kV/ns unter 500 ms oder kleiner, ab, werden Festbrennstoffe innerhalb des Flammkörpers weiter pulverisiert. Der Pulsflankenanstieg und die Pulsbreite sind ein Maß für die partikuläre Zerkleinerung der Festbrennstoffe wie beispielsweise Kohlestaub.
  • Bei der Müllverbrennung vermindert man dadurch eine hohe Staubentwicklung, und ein Anhaften unverbrannter Kohlenwasserstoffe.
  • Eine hochfrequente und von hoher Spannung hervorgerufene Verbrennungsreaktion ist sehr wünschenswert, da eine Anzahl sich kurzzeitig und intensiv ausbildender Plasmaflammerscheinungen gebildet werden, die zu einer kurzzeitigen, intensiven Entladung innerhalb der Flamme führen. Es ist aber über den Flammwiderstand ein Gleichgewicht des Energieeintrages berechenbar.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Hochfrequenzfeld derart betrieben, dass sich das in dem Kraftstoff Luft-Gemisch im Brennraum gebildete Plasma thermisch im Gleichgewicht befindet, obwohl der Energieeintrag auch nur gepulst werden kann. Durch die erfindungsgemäße Regelung des Hochfrequenzfeldes eines elektrisch gepulsten oder wechelfeldüberlagerten Gleichspannungsfeldes wird erreicht, dass sich eine stationäre Plasmaverbrennung und dadurch eine gleichmäßige Plasmaentladung hoher Intensität ausbildet, die nur eine geringe Entladungsneigung aufweist. Statt dessen wird aufgrund der hohen Frequenz erfindungsgemäß erreicht, dass sich kurzzeitige, hochohmige Plasmaentladungen innerhalb der Flamme in Form von Plasmablitzen ausbilden, die intensiv Energie zur Radikalisierung des Kohlenwasserstoff Luft-Gemisches hervorrufen. Zwar wirken diese Plasmaentladungen nur kurzzeitig, dafür aber aufgrund ihrer Anzahl in dem der Elektrode benachbarten Bereich bei der hohen Potentialdifferenzen besonders intensiv. Dadurch ist der niedrige Energieeintrag in die Flamme zu erklären.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird das Hochfrequenzfeld mit einer Frequenz im MHz-Bereich betrieben. Eine derart hohe Frequenz trägt zur Bildung der homogen stationären, sich im thermischen Gleichgewicht befindlichen Plasmaverbrennung bei, bei der Ausgleichsvorgänge durch Entladungen in Form von hochohmigen Plasmaentladungen erfolgen und damit eine intensiven Flammreaktion erfolgt.
  • Besonders günstig ist es, wenn das Plasma durch ein Hochfrequenzfeld mit einem steil ansteigenden, impulsförmigen Verlauf erzeugt wird, bei dem in weiterer Ausgestaltung der steil ansteigende impulsförmige Verlauf auf Werte kleiner oder gleich etwa 500 V/us begrenzt wird. Durch derartige Spannungsverläufe wird die Bildung von hochohmigen, nur kurzzeitig brennenden Plasmaentladungen innerhalb der Flamme begünstigt.
  • In einer anderen Weiterbildung wird das Hochfrequenzfeld auf einen im Wesentlichen sinusförmigen Verlauf ausgeregelt, der im Bereich der Flanken der Sinusfunktion einen steil ansteigenden Verlauf aufweisen kann.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Plasmaentladung aus Korona- und/oder Streamer-Entladungen an der Elektrode gebildet werden, um einen sicheren Flammkontakt herzustellen und den Elektrodenverschleiß zu reduzieren. Hierbei können sich in einer Weiterbildung die Plasmafäden von der Elektrode büschelförmig divergierend zu der Flamme ausbreiten.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden sich die Entladungen zwischen einer einzelnen Elektrode an der Flamme im Brennraum aus.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Geometrie der mindestens einen Elektrode eine Feldstärkeüberhöhungen des Hochfrequenzfeldes hervorruft, die zu Bildung kurzeitiger Plasmaentladungen in die Flamme hinein führen. Eine derartige Konzentration der Wirkungen des Hochfrequenzfeldes auf die Flamme erlaubt ein sicheres Zünden der Flamme als auch ein sicheres Betreiben derselben.
  • Beispielhaft konstruktiv ist eine Elektrode in der Mitte des Reaktionsraumes der technischen Flamme sinnvoll, die eine Spitzenzündentladung mittels einer Tesla-Transformatoranordnung bei Reaktionsstart auslöst.
  • Die Abbrandkapazität ist ein dynamischer Flammsteuerungsfaktor und kann als regeldynamische Flammoptimierungskonstante genutzt werden.
  • Flammen werden bei bestimmten Frequenzen zum Oszillieren in Eigenresonanz angeregt. Die Oszillation der Flamme kann frequenzgesteuert werden.
  • Bei Anlegen von zwei Wechselspannungen an die Flamme entsteht nach dem Überlagerungsprinzip eine Differenzfrequenz der Frequenzen beider Wechselspannungen, was bedeutend zur Vermeidung von Flammabrissen oder der Unterdrückung von dynamischen Überschwingungen der Flammen beiträgt.
  • Die Frequenz des elektrischen Wechselfeldes liegt vorzugsweise zwischen 50 Hz und 2 GHz.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zugeführten Brennstoffe durch Anlegen des elektrischen Feldes gezündet, wobei die exotherme chemische Reaktion ausgelöst wird.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zusätzlich eine Zündeinrichtung vorgesehen, durch die die zugeführten Brennstoffe gezündet werden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Brennstoffe zunächst durch eine Mischeinrichtung stöchiometrisch gemischt und anschließend dem Verbrennungsraum zugeführt.
  • Die Brennstoffe werden vorzugsweise in den Verbrennungsraum gesprüht.
  • Der Verbrennungsraum wird vorzugsweise durch einen Motorzylinder und einen darin beweglichen Motorkolben zur Kraftübertragung gebildet.
  • Bei einer Ausführungsform ist der Verbrennungsraum ein Drehtrommelofen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird die erste Elektrode durch ein Nadelelektrodengitter und die zweite Elektrode durch ein Rostfeuerungsgitter gebildet.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform weist der Verbrennungsraum eine erste Öffnung zum Zuführen von Zuluft und eine zweite Öffnung zum Abführen von Abluft auf.
  • Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung, und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbrennung von Brennstoffen, unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Merkmale beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Flammenionisationsdetektor nach dem Stand der Technik;
    Figur 2a
    einen Plasma-Jet-Generator nach dem Stand der Technik;
    Figur 2b
    einen Schadstoffkatalysator nach dem Stand der Technik;
    Figur 3
    eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffvorrichtung;
    Figur 4a
    eine erste Ausführungsform der in der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung eingesetzten Spitzenelektrode;
    Figur 4b
    eine zweite Ausführungsform der in der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung eingesetzten Spitzenelektrode;
    Figur 5
    eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 6a
    eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 6b
    die in Figur 6a dargestellte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung in einem Regelkreis;
    Figur 7
    eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 8
    eine an die Elektroden angelegte Wechselspannung gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 9
    ein weiteres an die Elektroden angelegtes Wechselspannungssignal gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 10
    ein weiteres an die Elektroden angelegtes Spannungssignal gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffvorrichtung;
    Figur 11
    ein weiteres Wechselspannungssignal, das an die Elektroden der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform angelegt wird;
    Figur 12
    die Anordnung der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung in einem Schwingkreis;
    Figur 13
    ein Ersatzschaltbild des in Figur 12 dargestellten Schwingkreises;
    Figur 14
    einen schadstoffarmen Verbrennungsmotor als Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 15a
    ein Pulssignal, welches in den Schwingkreis des Verbrennungsmotors gemäß Figur 14 eingekoppelt wird;
    Figur 15b
    ein an die Spitzenelektrode des Verbrennungsmotors angelegtes Wechselspannungssignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verbrennungsmotors nach Figur 14;
    Figur 16
    eine Abfallverbrennungsvorrichtung als Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung;
    Figur 17
    eine Abfallverbrennungsvorrichtung als Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffvorrichtung;
  • Figur 3 zeigt die Grundanordnung der erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung 1. Die Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1 dient zur Verbrennung von Brennstoffen in einer exothermen chemischen Reaktion. Die Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1 weist eine Einrichtung 2 zum Zuführen von Brennstoffen auf. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Brennstoffen um ein Gasgemisch. Dabei werden die zuverbrennenden Gase einer Mischeinrichtung 3 zugeführt, die die zu verbrennenden Gase durch stöchiometrisch vormischt und das Brennstoffgemisch über eine Gasleitung 2 abgibt. Die Gasleitung 2 weist eine Austrittsöffnung 4 auf, über die das Gasgemisch ausströmt. Eine Ringelektrode 5 ist ringförmig um die Austrittsöffnung 4 angeordnet und über eine Leitung 6 mit einem Spannungsgenerator 7 verbunden. Der Spannungsgenerator 7 ist über eine Leitung 8 an eine Spitzenelektrode 9 angeschlossen. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung U zwischen der Ringelektrode 5 und der Spitzenelektrode 9 entsteht ein elektrisches Feld E in dem offenen Verbrennungsraum zwischen den Elektroden 5, 9.
  • Das elektrische Feld E zündet das ausströmende Gasgemisch, das in einer Abbrandflamme 10 verbrennt. Die Flamme 10 weist einen Flammenkern 10a und einen Flammenmantel 10b auf. Die Flamme 10 brennt in einem Verbrennungsraum. Bei der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Verbrennungsraum offen. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Verbrennungsraum eine geschlossene Brennkammer. Durch das an die Flamme 10 angelegte elektrische Feld E wird in der Flamme 10 ein Reaktionsplasma erzeugt, das einen hohen Ionisationsgrad aufweist. Die an die beiden Elektroden 9, 5 angelegte Wechselspannung weist vorzugsweise eine Frequenz f zwischen 50 Hz und 2 GHz auf. Dabei kann die Wechselspannung sinusförmig oder pulsförmig sein. Zusätzlich erzeugt der Spannungsgenerator 7 vorzugsweise zusätzlich eine Gleichspannung, so dass neben dem elektrischen Wechselfeld auch ein elektrisches Gleichfeld an die Flamme 10 angelegt ist. Die Feldstärke des angelegten elektrischen Feldes E beträgt dabei vorzugsweise 0,1 - 10 kV/cm.
  • In der Flamme 10 läuft eine ladungsbeschleunigte exotherme Reaktion ab. Durch das angelegte elektrische Feld E, das aus einem elektrischen Gleichfeld und einem elektrischen Wechselfeld besteht, entstehen Ionen und Elektronen in der Flamme.
  • Die wichtigsten Reaktionsphasen innerhalb des Verbrennungsprozesses redoxreaktiver exothermer Reaktionen sind die thermische Radikalisierung, das Cracken und die redoxreaktive Abbrandreaktion. Die thermische Radikalisierung und die Plasmabildung wird durch das angelegte elektrische Feld E verstärkt. Die gebildeten Radikale erhalten ihren Energiezustand aufrecht bis ein Redoxreaktionspartner die chemische Redoxreaktion auslöst. Die Reaktionszeit der Redoxreaktion sinkt mit dem zunehmenden Radikalisierungsgrad der Redoxreaktionspartner. Dies hat zur Folge, dass der exotherme Temperaturgradient steigt. Die Temperatur innerhalb der Flamme 10 und somit der Verbrennungswirkungsgrad n werden ebenfalls erhöht.
  • Die zugeführten Brennstoffmoleküle werden thermisch gecrackt. Das angelegte elektrische Feld E beschleunigt das Zusammenführen der radikalisierten und ionisierten Redoxreaktionspartner, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit stark zunimmt. Durch das elektrische Feld E verschiebt sich das elektrochemische Gleichgewicht der Verbrennungsreaktion. Es werden die statischen, elektrodynamischen und verbrennungskinetischen Parameter verändert. Die Abbrandzeiten werden verkürzt. Das Reaktionsplasma der Flamme weist einen sehr hohen Ionisationsgrad I auf. Der Flammenwiderstand R des erzeugten Plasmas ist niedriger als der elektrische Widerstand einer gewöhnlichen Flamme. Der dabei auftretende Ionisationsgrad I innerhalb des Plasmas hängt von der Frequenz, der Flankensteilheit und dem Pulsverhältnis der angelegten elektrischen Wechselspannung U ab.
  • Das elektrische Wechselfeld wird bezüglich der Feldstärke und der Frequenz derart ausgebildet, dass der Ionisationsgrad I innerhalb der Flamme optimal ist. Mit steigendem Ionisationsgrad I sinkt der Schadstoffanteil, da die Verbrennungsstoffe vollständig verbrennen. Der Ionisationsgrad I darf allerdings nicht zu sehr gesteigert werden, damit nicht zuviel zugeführte elektrische Energie als Wärme verlorengeht. Durch die Einstellung der Feldstärke und der Frequenz des angelegten elektrischen Feldes E lässt sich das Verhältnis der Ausgangsprodukte der chemischen Redoxreaktion zueinander beeinflussen. Reagieren beispielsweise zwei Stoffe A, B zu Ausgangsprodukten C, D, lässt sich durch die Frequenz f und die Feldstärke des an die Flamme 10 angelegten elektrischen Feldes E das Verhältnis der Ausgangsprodukte C, D beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßen Brennstoffvorrichtung 1 ist es daher möglich, gezielt den Anteil von schädlichen Brennstoffprodukten zu reduzieren.
  • Die Figuren 4a, 4b zeigen verschiedene Ausführungsformen der Spitzenelektrode 9 innerhalb der erfindungsgemäßen Brennstoffvorrichtung 1. Durch die Spitzenelektrode 9a bzw. 9b erfolgt eine Verdichtung der Feldlinien und somit eine lokale Erhöhung der Feldstärke. Bei der in Figur 4a dargestellten Ausführungsform der Spitzenelektrode 9a ist ein Draht 11a mit einem Durchmesser von 1/10 bis 1/100 mm in einem Mantel 12a untergebracht. Die Ummantelung 12a besteht aus einem Isolationsmaterial bzw. einer Keramik, wie beispielsweise Quarz. Dieser Draht 11a ist über die Leitung 8 an den Spannungsgenerator 7 angeschlossen. Am Ende des Zuleitungsdrahtes 11a befindet sich eine Kugel 13a, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Drahtes 11a. Der Draht 11a besteht herkömmlicherweise aus einer Wolfram-Stahl-Legierung. Die Kugel 13a besteht ebenfalls vor dem Zünden aus einer Wolfram-Stahl-Legierung. Nach dem Zünden bildet sich in der Kugel 13a eine Schicht aus Wolfram-Carbid, die hochtemperaturbeständig ist.
  • Die Figur 4b zeigt eine alternative Ausführungsform der Spitzenelektrode 9. Bei der in Figur 4b dargestellten Ausführungsform weist die Spitzenelektrode 9b eine kegelförmige Spitze 13b auf. Aufgrund der kegelförmig zulaufenden Spitze 13b wird eine besonders hohe Feldstärkendichte erreicht.
  • Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1. Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist zusätzlich ein Transformator 14 vorgesehen, der eine erste Spule 14a und eine zweite Spule 14b enthält. Durch den Transformator 14 wird die durch die Spannungsquelle 7 erzeugte Wechselspannung entsprechend dem Windungsverhältnis der beiden Spulen 14a, 14b hochtransformiert. Die hochtransformierte Wechselspannung wird über die Leitungen 6, 8 an die beiden Elektroden 5, 9 zur Erzeugung eines elektrischen Wechselfeldes angelegt. Durch die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform können besonders hohe elektrische Feldstärken erreicht werden.
  • Die Figur 6a zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1. Bei der in Figur 6a dargestellten Ausführungsform wird die Gegenelektrode 9 nicht durch eine Spitzenelektrode gebildet, sondern durch eine Gegenelektrode 9, die einen aus Isolationsmaterial bestehenden Glaszylinder umschließt. Der aus einem isolierenden Material bestehende Zylinder 15 ist mit der Gegenelektrode 9 beschichtet. Der Innenraum des Zylinders 15 bildet den Verbrennungsraum für die Flamme 10. Bei dem Zylinder 15 handelt es sich vorzugsweise um eine Quarzröhre. Die Flamme 10 nimmt über das Quarz 15 elektrische Ladung auf, sodass aufgrund des elektrischen Wechselfeldes ein kapazitiver Blindstrom fließen kann. Wird zusätzlich durch den Spannungsgenerator 7 eine Gleichspannung an die Elektroden 5 und 9 angelegt, fließt zusätzlich ein geringer Gleichstrom.
  • Figur 6b zeigt die in Figur 6a dargestellte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1 in einem Regelkreis. Die Flamme 10 verbrennt das zugeführte Gasgemisch und gibt Abgase nach oben zu einem Abgasdetektor 16 ab. Der Abgasdetektor 16 erfasst die chemische Zusammensetzung des Abgases und stellt den Schadstoffanteil beispielsweise den Anteil von Stickoxid innerhalb des Abgases fest. Der Abgasdetektor 16 liefert über eine Datenleitung 17 Daten an eine Steuerung 18, wobei die zugeführten Daten den Anteil der zu beseitigenden Schadstoffe im Abgas anzeigen. Die Steuerung 18 steuert über Steuerleitungen 19 die Amplitude (U) und die Frequenz f der durch den Spannungsgenerator 7 erzeugten Spannung U. Hierdurch werden die Amplitude |U| und die Frequenz f des an die Flamme 10 angelegten elektrischen Feldes E eingestellt. Die in Figur 6b dargestellte Anordnung stellt einen Regelkreis 20 dar, mit dessen Hilfe der Schadstoffanteil der Abgase, die durch die Abbrandflamme 10 hervorgerufen werden, minimiert werden kann. Hierzu verändert die Steuerung 8 die Frequenz und die Amplitude der Spannung solange, bis durch den Abgasdetektor 16 ein minimaler Schadstoffanteil festgestellt wird. Durch die in Figur 6b dargestellte Regelung können besonders umweltfreundliche Heizöfen realisiert werden. Durch die Erzeugung des Plasmas innerhalb der Flamme 10 wird der Schadstoffanteil minimiert. Dabei werden die Frequenz f und die Amplitude des angelegten elektrischen Feldes E derart geregelt, dass die Konzentration der abgegebenen Schadstoffe minimal ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerung 18 für verschiedene durch den Mischer 3 zugeführte Brennstoffgasgemische programmierbar.
  • Figur 7 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1. Bei der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform wird die Gegenelektrode durch die Erde bzw. Masse gebildet. Der Vorteil der in Figur 7 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass eine Gegen- bzw. Spitzenelektrode nicht vorgesehen werden muss.
  • Die Figuren 8 bis 11 zeigen verschiedene Signalverläufe der an die Elektroden 5, 9 angelegten Spannung U. Bei dem in Figur 8 dargestellten Spannungsverlauf handelt es sich um eine sinusförmige Wechselspannung, die mit einer Gleichspannung U0 überlagt ist. Dabei beträgt das Verhältnis der Amplitude der Wechselspannung |Û| zu der Gleichspannung U0 vorzugsweise etwa eins, wie in Figur 9 dargestellt.
  • Figur 10 zeigt eine weitere mögliche Signalform des angelegten Wechselspannungssignals, wobei die ansteigende Signalflanke steiler ist als die abfallende Signalflanke. Das angelegte Wechselspannungssignal ist pulsförmig. Die ansteigende Signalflanke weist beispielsweise eine Flankensteilheit von 2 kV/ms auf. Hierdurch lassen sich besonders hohe Ionisationsgradienten innerhalb der Flamme erreichen.
  • Figur 11 zeigt eine weitere Variante eines an die Elektroden 5, 9 angelegten Wechselspannungssignals. Das in Figur 11 dargestellte Wechselspannungssignal ist pulsförmig. Das Pulsverhältnis, welches sich aus dem Verhältnis zwischen der Dauer des Pulses ΔtPuls und der Pulsfolgezeit ΔtPause ist, ergibt, beträgt vorzugsweise etwa 1/3. Mit zunehmender Dauer der angelegten Spannungsimpulse sinkt der Widerstand R der Flamme asymptotisch gegen einen Widerstand R0 ab. Die Flankensteilheit der Spannungsimpulse beträgt beispielsweise 2 kV/ms. Typische Amplituden der Spannungsimpulse liegen bei 8 kV. Durch das Anlegen der pulsförmigen Wechselspannung oszilliert die Flamme harmonisch.
  • Figur 12 zeigt die in Figur 6a dargestellte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung 1 in einem Schwingkreis. Die durch den Spannungsgenerator 7 erzeugte Spannung U wird über einen Kondensator 21 und einen Transformator 22, der aus zwei gekoppelten Spulen 22a, 22b besteht, an den Sekundärkreis angelegt. Die Ringelektrode 5 ist über eine Leitung 23 mit der Sekundärspule 22b verbunden. Die Gegenelektrode 9 ist über eine Leitung 24 an eine Gleichspannungsquelle 25 angeschlossen. Der Flammenmantel 10b der Flamme 10 bildet eine Gegenelektrode zu der zylinderförmigen Elektrode 9. Der Flammenmantel 10b bildet eine Kondensatoroberfläche. Über den Schwingkreis wird Energie eingekoppelt. Der sekundäre Schwingkreis besteht aus der Koppelinduktivität 22b und einem Kondensator. Dieser Kondensator wird durch den Gegenelektrodenmantel 9, den Flammenmantel 10b sowie das Luftdielektrikum gebildet.
  • Figur 13 zeigt das Ersatzschaltbild für den in Figur 12 dargestellten Schwingkreis. Die Elektrode 9 und der Flammenmantel 10b bilden einen Kondensator 26, zu dem der Flammenwiderstand 27 parallel geschaltet ist. Durch die Gleichspannungsquelle 25 wird eine Gleichvorspannung von 1 bis 10 kV angelegt. Durch den Schwingkreis wird die Flamme bezüglich ihrer Form und ihres Abbrandverhaltens stabilisiert. Bei dem sekundären Schwingkreis handelt es sich um einen RCL-Schwingkreis. Der Schwingkreis weist eine Resonanzfrequenz fR auf. Die Flamme kann als halboffener Resonanzkreis oder als geschlossener Resonanzkreis fungieren. Die Flamme 10 wirkt als offener Resonanzkreis bzw. als Antenne, wobei der Flammenkörper selbst als Energieabsorber fungiert.
  • Figur 14 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines schadstoffarmen Verbrennungsmotors als Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Brennstoffverbrennungsvorrichtung. Der Verbrennungsmotor weist eine nicht dargestellte Kraftstoffzuführeinrichtung zum Zuführen von Kraftstoff auf. Der Kraftstoff wird in einer geschlossenen Brennkammer 28 als Verbrennungsraum zugeführt. Die Brennkammer 28 wird durch einen Motorzylinder 29 und einen darin beweglichen Motorkolben 20 gebildet, der zur Kraftübertragung vorgesehen ist. Eine Spitzenelektrode 9 ragt in den Verbrennungsraum 28 hinein. Bevorzugte Ausführungsformen einer derartigen Spitzenelektrode 9 sind in den Figuren 4a, 4b dargestellt. Der Kolben 30 ist bis zu einem oberen Totpunkt OT innerhalb des Motorzylinders 29 beweglich. Die Spitzenelektrode 9 reicht bis zu einer Distanz L1 in den Verbrennungsraum 28 hinein. Die Distanz zwischen der Oberseite des Verbrennungsraumes und dem oberen Totpunkt OT beträgt L2. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand L1 größer als die Differenz zwischen L2 und L1. Sobald der Kolben 30 den oberen Totpunkt OT erreicht hat, wird über einen Transformator 31, der zwei Spulen 31a, 31b umfasst, ein Spannungsimpuls in die Schwingkreisspule 31b eingekoppelt. Ein Kondensator 32 ist parallel zu der Schwingkreisspule 31b verschaltet. Zwischen der Spitzenelektrode 9 und der Schwingkreisspule 31b ist seriell eine Gleichspannungsquelle 32 verschaltet. Die Gegenelektrode zu der Spitzenelektrode 9 wird vorzugsweise durch den geerdeten Motorzylinder 29 gebildet.
  • An der Spitzenelektrode 9 liegt das in Figur 15b dargestellte Spannungssignal an. Durch den Transformator 31 wird die Spannung U1 in die Schwingkreisspule 31b eingekoppelt, sodass der aus dem Kondensator 32 und der Spule 31 bestehende Schwingkreis zu schwingen beginnt. Die erzeugte Schwingung ist gedämpft, sodass deren Amplitude abnimmt. Die Amplitude der vom Spannungsgenerator erzeugten pulsförmigen Spannung beträgt beispielsweise 2 kV. Die Abstände zwischen den verschiedenen Spannungsimpulsen des Spannungssignals U1 wird durch die Umdrehungszahl des Motors bestimmt. Durch den Schwingkreis 31b, 32 wird an die Spitzenelektrode 9 ein schwingendes, abklingendes sinusförmiges Wechselspannungssignal angelegt, dem eine Gleichspannung U0 überlagert ist. Das so gebildete Spannungssignal ist in Figur 15b dargestellt. Durch den ersten Impuls einer Spannungspulsfolge wird das der Brennkammer zugeführte Kraftstoffgemisch gezündet. Durch die nachfolgenden Spannungsimpulse der Pulsfolge wird das in der Explosionsflamme gebildete Plasma aufrecht erhalten. Die Zündung erfolgt vorzugsweise kurz bevor der Kolben 30 den oberen Totpunkt OT erreicht hat. Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor, wie er in Figur 14 dargestellt ist, benötigt keine eigenständige Zündeinrichtung. Diese kann optional zusätzlich vorgesehen werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor handelt es sich um einen Ottomotor oder um einen Dieselmotor. Die Frequenz f der durch den Schwingkreis 31b, 32 erzeugten Spannungsimpulse kann in einem Bereich zwischen 50 Hz und 2 GHz liegen. Der in Figur 14 dargestellte Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus. Eine herkömmliche Zündkerze wird zur Zündung nicht benötigt. Die Zündung erfolgt durch die Spitzenelektrode 9. Durch Erzeugung des Plasmas innerhalb der Explosionsflamme erfolgt die Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer 28 besonders effektiv mit einem hohen Wirkungsgrad. Der Anteil der dabei gebildeten Schadstoffe ist aufgrund des in der Explosionsflamme gebildeten Plasmas besonders gering.
  • Figur 16 zeigt eine erste Ausführungsform einer Abfallverbrennungsvorrichtung 33 als Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoffverbrennungsvorrichtung. Die Abfallverbrennungsvorrichtung 33, wie sie in Figur 16 dargestellt ist, weist einen Verbrennungsraum 34 auf, der bei der in Figur 16 dargestellten Ausführungsform ein Drehtrommelofen 34 ist. Der Drehtrommelofen 34 wird durch Walzenantriebe 36, 37 kontinuierlich gedreht. An dem Boden des Drehtrommelofens 34 befindet sich der zu verbrennende Abfallstoff 38. Der Abfallstoff 38 wird durch eine Öffnung innerhalb des Drehtrommelofens 34 eingeführt. In den Drehtrommelofen 34 ragt eine Spitzenelektrode 9 hinein. Die Spitzenelektrode 9 ist über eine Leitung 8 mit dem Spannungsgenerator 7 verbunden. Der Spannungsgenerator 7 erzeugt eine Wechselspannung und eine Gleichspannung. Die erzeugte Spannung wird über eine Leitung 6 an eine Ofenmantelelektrode 39 angelegt. Die generierte Spannung U zur Müllverbrennung liegt beispielsweise zwischen 30 und 45 kV. Dadurch wird ein derart starkes elektrisches Feld E innerhalb des Verbrennungsraumes 34 erzeugt, dass der darin enthaltene Abfallstoff 38 zu brennen beginnt. Der Abfallstoff 38 brennt in einer Flamme 10 ab, die ein Reaktionsplasma beinhaltet. Typische Verbrennungstemperaturen liegen bei 800 °C bis 900 °C.
  • Figur 17 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Abfallverbrennungsvorrichtung 33. Bei dieser Ausführungsform wird die erste Elektrode durch ein Nadelelektrodengitter 40 und die zweite Elektrode durch ein Rostfeuerungsgitter, d. h. durch ein isoliertes Netzband 41 gebildet. Der Verbrennungsraum 34 weist eine erste Öffnung 42 zum Zuführen von Zuluft und eine zweite Öffnung 43 zum Abführen von Abluft aus.
  • Die erfindungsgemäße Verbrennungsvorrichtung 1, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, eignet sich auch zum Aufbau von Heizöfen. Dabei erhitzt die Flamme 10 die Umgebungsluft als Energieübertragungsmedium. Die Umgebungsluft wird dann einem Wärmetauscher zugeführt.

Claims (25)

  1. Brennstoffverbrennungsvorrichtung (1) zur Verbrennung von Brennstoffen in einer exothermen chemischen Reaktion mit:
    (a) einer Einrichtung (2) zum Zuführen der Brennstoffe;
    (b) einem Verbrennungsraum zur Verbrennung der zugeführten Brennstoffe in einer Flamme (10);
    (c) wobei die Flamme (10) und eine Spule (22b) einen sekundären Schwingkreis (10, 22b) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Resonanzkopplung eines primären Schwingkreises (21, 22a) Energie in die Flamme (10) eingekoppelt wird.
  2. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der sekundäre Schwingkreis (10, 22b)
    einen offenen Schwingkreis,
    einen halboffenen Schwingkreis oder
    einen geschlossenen Schwingkreis bildet.
  3. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in den sekundären Schwingkreis (10, 22b) die Energie in die Flamme (10) durch einen Hohlleiter eingekoppelt wird, wobei dem Schwingkreis (10, 22b) ein Gleichfeld oder Gleichstrom überlagert ist.
  4. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Elektrode (5) und eine Gegenelektrode (9) vorgesehen sind, durch die ein elektrischer Strom mit Gleichstrom- und Wechselstromanteil (I) durch die Flamme (10) zur Erzeugung eines Reaktionsplasmas in der Flamme (10) angelegt wird, wobei das erzeugte Reaktionsplasma einen hohen Ionisationsgrad aufweist.
  5. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gegenelektrode (9) und ein Flammenmantel (10b) der Flamme (10) einen Kondensator (26) bilden, der mit der Spule (22b) eines Transformators (22) zu dem Schwingkreis verschaltet ist, in den Energie über eine weitere Spule (22a) des Transformators (22) aus dem primären Schwingkreis (22a, 21) zur Stabilisierung der Flamme (10) eingekoppelt wird.
  6. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der primäre Schwingkreis (22a, 21) einen Kondensator (21) und die erste Spule (22a) des Transformators (22) aufweist.
  7. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der sekundäre Schwingkreis (22b, 26) den Kondensator
    (26) und die zweite Koppelspule (22b) des Transformators (22) aufweist,
    wobei ein Flammenwiderstand (27) der Flamme (10) parallel zu dem Kondensator (26) geschaltet ist.
  8. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem primären Schwingkreis (22a, 21) ein Spannungsgenerator (7) angeschlossen ist.
  9. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an die Gegenelektrode (9) eine Gleichspannungsquelle (25) angeschlossen ist.
  10. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Transformator (22) ein Tesla-Transformator ist.
  11. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine der beiden Elektroden (5, 9) eine Gitterelektrode ist.
  12. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Spannungsgenerator (7) eine Wechselspannung erzeugt.
  13. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Transformator (22) zur Hochtransformation der durch den Spannungsgenerator (7) erzeugten Wechselspannung vorgesehen ist.
  14. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erzeugte Wechselspannung nahezu sinusförmig ist, wobei eine Differenz in der Fläche der Spannungsfunktion zwischen der positiven und den negativen Halbwelle besteht.
  15. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine erzeugte Wechselspannung pulsförmig ist.
  16. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Frequenz (f) des an die Flamme (10) angelegten elektrischen Feldes (E) zwischen 50 Hz und 2 GHz liegt.
  17. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Elektrode (5) eine Ringelektrode ist.
  18. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Form der Flamme in dem Verbrennungsraum durch Veränderung der Feldstärke und der Frequenz (f) des an die Flamme (10) angelegten elektrischen Feldes (E) einstellbar ist.
  19. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine der Elektroden (5, 9) eine Sprühelektrode ist, durch die die Brennstoffe in den Verbrennungsraum einsprühbar sind.
  20. Brennstoffverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Flamme (10) durch die Sprühelektrode elektrostatisch aufladbar ist.
  21. Verfahren zur Verbrennung von Brennstoffen durch eine Flamme (10) in einer exothermen chemischen Reaktion mit den folgenden Schritten:
    (a) Zuführen der Brennstoffe in einem Verbrennungsraum zur Erzeugung der Flamme (10), die einen Flammenkern (10a) und einen Flammenmantel (10b) aufweist;
    (b) Anlegen einer potentialdifferenzbildenden Wechselspannung an eine Elektrode (5) und an eine Gegenelektrode (9) zum Erzeugen eines elektrischen Gleichfeldes und eines elektrischen Wechselfeldes an der Flamme (10), so dass ein Reaktionsplasma mit einem hohen Ionisationsgrad in der Flamme (10) erzeugt wird;
    (c) wobei die Gegenelektrode (9) und der Flammenmantel (10b) der Flamme (10) einen Kondensator (26) bilden, der mit einer Koppelspule (22b) eines Transformators (22) zu einem sekundären Schwingkreis (22b, 26) verschaltet ist;
    (d) Einkoppeln von Energie über eine erste Koppelspule (22a) des Transformators (22) aus einem primären Schwingkreis (22a, 21) in den sekundären Schwingkreis (22b, 26) zur Stabilisierung der Flamme (10).
  22. Verfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Feldstärke des elektrischen Wechselfeldes (E) im Zeitverlauf sinusförmig ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Feldstärke des elektrischen Wechselfeldes (E) im Zeitverlauf pulsförmig ist.
  24. Verfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Frequenz (f) des elektrischen Wechselfeldes (E) zwischen 50 Hz und 2 GHz liegt.
  25. Verfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zugeführten Brennstoffe durch Anlegen des elektrischen Feldes (E), welches gepulst, oder gleichspannungsüberlagert wechselförmig ist, gezündet werden, wobei die exotherme chemische Reaktion ausgelöst wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036219A1 (de) * 2007-08-02 2009-02-05 Limited Liability Research-And-Production Company Ukrtranskom Verfahren zum Verstärken der Verbrennung eines Festbrennstoffes

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260709B3 (de) * 2002-12-23 2004-08-12 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen bei Brennstoffen
DE102004061300B3 (de) 2004-12-20 2006-07-13 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen
DE102007025551A1 (de) 2007-05-31 2008-12-11 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen
DE112009000622A5 (de) * 2008-01-18 2010-12-16 Innovent E.V. Technologieentwicklung Vorrichtung und Verfahren zum aufrechterhalten und Betrieb einer Flamme
US8851882B2 (en) * 2009-04-03 2014-10-07 Clearsign Combustion Corporation System and apparatus for applying an electric field to a combustion volume
JP5878114B2 (ja) * 2009-05-08 2016-03-08 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニーＦｅｄｅｒａｌ−Ｍｏｇｕｌ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ 自己同調電力増幅器を用いたコロナ点火
EP2524130A4 (de) 2010-01-13 2015-08-12 Clearsign Comb Corp Verfahren und vorrichtung zur elektrischen steuerung von wärmeübertragungen
US11073280B2 (en) 2010-04-01 2021-07-27 Clearsign Technologies Corporation Electrodynamic control in a burner system
US9732958B2 (en) 2010-04-01 2017-08-15 Clearsign Combustion Corporation Electrodynamic control in a burner system
CN103732990B (zh) * 2011-02-09 2016-08-17 克利尔赛恩燃烧公司 电动力学地驱动带电气体或气体中夹带的带电粒子的方法和装置
DE102011080620B4 (de) * 2011-08-08 2014-06-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren für die Beschichtung eines Isolationsbauteils und Isolationsbauteil sowie elektrisch leitfähiges Heizkabel
RU2482391C1 (ru) * 2011-11-29 2013-05-20 Учреждение Российской академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) Способ увеличения скорости горения
CN104136850B (zh) 2011-12-30 2016-09-28 克利尔赛恩燃烧公司 用于增强火焰辐射的方法和装置
US9284886B2 (en) 2011-12-30 2016-03-15 Clearsign Combustion Corporation Gas turbine with Coulombic thermal protection
CN104169725B (zh) 2012-03-01 2018-04-17 克利尔赛恩燃烧公司 配置为与火焰电动交互的惰性电极和系统
US9377195B2 (en) 2012-03-01 2016-06-28 Clearsign Combustion Corporation Inertial electrode and system configured for electrodynamic interaction with a voltage-biased flame
US9371994B2 (en) 2013-03-08 2016-06-21 Clearsign Combustion Corporation Method for Electrically-driven classification of combustion particles
US9289780B2 (en) 2012-03-27 2016-03-22 Clearsign Combustion Corporation Electrically-driven particulate agglomeration in a combustion system
US9696031B2 (en) 2012-03-27 2017-07-04 Clearsign Combustion Corporation System and method for combustion of multiple fuels
US9366427B2 (en) 2012-03-27 2016-06-14 Clearsign Combustion Corporation Solid fuel burner with electrodynamic homogenization
WO2013166084A1 (en) * 2012-04-30 2013-11-07 Clearsign Combustion Corporation Gas turbine and gas turbine afterburner
WO2013181563A1 (en) 2012-05-31 2013-12-05 Clearsign Combustion Corporation LOW NOx BURNER AND METHOD OF OPERATING A LOW NOx BURNER
WO2014005143A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Clearsign Combustion Corporation Combustion system with a corona electrode
US9702550B2 (en) * 2012-07-24 2017-07-11 Clearsign Combustion Corporation Electrically stabilized burner
US9310077B2 (en) 2012-07-31 2016-04-12 Clearsign Combustion Corporation Acoustic control of an electrodynamic combustion system
WO2014036039A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Clearsign Combustion Corporation Electrodynamic combustion system with variable gain electrodes
CN104755842B (zh) 2012-09-10 2016-11-16 克利尔赛恩燃烧公司 使用限流电气元件的电动燃烧控制
US9513006B2 (en) 2012-11-27 2016-12-06 Clearsign Combustion Corporation Electrodynamic burner with a flame ionizer
US9746180B2 (en) 2012-11-27 2017-08-29 Clearsign Combustion Corporation Multijet burner with charge interaction
EP2738460A1 (de) * 2012-11-29 2014-06-04 Siemens Aktiengesellschaft Verbrennungssystem einer Strömungsmaschine
WO2014099193A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Clearsign Combustion Corporation Electrical combustion control system including a complementary electrode pair
CN104838208A (zh) * 2012-12-26 2015-08-12 克利尔赛恩燃烧公司 带有栅切换电极的燃烧系统
US9441834B2 (en) 2012-12-28 2016-09-13 Clearsign Combustion Corporation Wirelessly powered electrodynamic combustion control system
US9469819B2 (en) 2013-01-16 2016-10-18 Clearsign Combustion Corporation Gasifier configured to electrodynamically agitate charged chemical species in a reaction region and related methods
US10364984B2 (en) 2013-01-30 2019-07-30 Clearsign Combustion Corporation Burner system including at least one coanda surface and electrodynamic control system, and related methods
EP2956718A4 (de) 2013-02-14 2016-11-30 Clearsign Comb Corp Perforierter flammenhalter und brenner mit einem perforierten flammenhalter
US10571124B2 (en) 2013-02-14 2020-02-25 Clearsign Combustion Corporation Selectable dilution low NOx burner
US10386062B2 (en) 2013-02-14 2019-08-20 Clearsign Combustion Corporation Method for operating a combustion system including a perforated flame holder
WO2014127311A1 (en) 2013-02-14 2014-08-21 Clearsign Combustion Corporation Fuel combustion system with a perforated reaction holder
US11460188B2 (en) 2013-02-14 2022-10-04 Clearsign Technologies Corporation Ultra low emissions firetube boiler burner
US10119704B2 (en) 2013-02-14 2018-11-06 Clearsign Combustion Corporation Burner system including a non-planar perforated flame holder
US9377189B2 (en) 2013-02-21 2016-06-28 Clearsign Combustion Corporation Methods for operating an oscillating combustor with pulsed charger
US9696034B2 (en) 2013-03-04 2017-07-04 Clearsign Combustion Corporation Combustion system including one or more flame anchoring electrodes and related methods
US20140255856A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Clearsign Combustion Corporation Flame control in the buoyancy-dominated fluid dynamics region
US20140272730A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Clearsign Combustion Corporation Active magnetic control of a flame
WO2014160662A1 (en) * 2013-03-23 2014-10-02 Clearsign Combustion Corporation Premixed flame location control
US10190767B2 (en) 2013-03-27 2019-01-29 Clearsign Combustion Corporation Electrically controlled combustion fluid flow
WO2014160830A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Clearsign Combustion Corporation Battery-powered high-voltage converter circuit with electrical isolation and mechanism for charging the battery
CN105026840B (zh) * 2013-05-10 2017-06-23 克利尔赛恩燃烧公司 用于电辅助启动的燃烧系统和方法
WO2015017087A1 (en) 2013-07-29 2015-02-05 Clearsign Combustion Corporation Combustion-powered electrodynamic combustion system
WO2015017084A1 (en) 2013-07-30 2015-02-05 Clearsign Combustion Corporation Combustor having a nonmetallic body with external electrodes
WO2015038245A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 Clearsign Combustion Corporation Transient control of a combustion reaction
WO2015042566A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 Clearsign Combustion Corporation Control of combustion reaction physical extent
WO2015051377A1 (en) 2013-10-04 2015-04-09 Clearsign Combustion Corporation Ionizer for a combustion system
US20150104748A1 (en) 2013-10-14 2015-04-16 Clearsign Combustion Corporation Electrodynamic combustion control (ecc) technology for biomass and coal systems
US10066835B2 (en) 2013-11-08 2018-09-04 Clearsign Combustion Corporation Combustion system with flame location actuation
CN105765304B (zh) * 2013-12-31 2018-04-03 克利尔赛恩燃烧公司 用于扩展燃烧反应中可燃极限的方法和装置
CN105960565B (zh) 2014-01-24 2019-11-12 克利尔赛恩燃烧公司 低NOx火管锅炉
WO2015123683A1 (en) * 2014-02-14 2015-08-20 Clearsign Combustion Corporation Application of an electric field to a combustion reaction supported by a perforated flame holder
WO2016010596A2 (en) * 2014-04-04 2016-01-21 The Trustees Of Princeton University Process for generating cool flame and flameless fuel oxidation using non-equilibrium plasma activation
WO2016003883A1 (en) 2014-06-30 2016-01-07 Clearsign Combustion Corporation Low inertia power supply for applying voltage to an electrode coupled to a flame
WO2016018610A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Clearsign Combustion Corporation Asymmetrical unipolar flame ionizer using a step-up transformer
US10458647B2 (en) 2014-08-15 2019-10-29 Clearsign Combustion Corporation Adaptor for providing electrical combustion control to a burner
US9702547B2 (en) 2014-10-15 2017-07-11 Clearsign Combustion Corporation Current gated electrode for applying an electric field to a flame
US20160123577A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-05 Clearsign Combustion Corporation Solid fuel system with electrodynamic combustion control
US20160158585A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-09 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromagnetic Fire Control System
US10514165B2 (en) 2016-07-29 2019-12-24 Clearsign Combustion Corporation Perforated flame holder and system including protection from abrasive or corrosive fuel
EP3814684A4 (de) * 2018-06-28 2022-04-20 ClearSign Technologies Corporation Brenner mit einem elektrischen permittivitäts- oder elektrischen kapazitätsflammensensor
CN210373578U (zh) * 2019-07-26 2020-04-21 深圳驭龙电焰科技有限公司 离子针及炉头
CN111663996B (zh) * 2020-05-22 2022-03-08 四川升能泰科技有限公司 一种油电混合系统及汽车
CN112050220B (zh) * 2020-07-29 2023-04-14 沈阳航空航天大学 一种采用等离子体技术净化陈腐垃圾的处理系统及方法
CN113027615B (zh) * 2021-04-14 2022-11-04 中国航空发动机研究院 一种利用轴向电极控制燃烧的发动机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2604936A (en) * 1946-01-15 1952-07-29 Metal Carbides Corp Method and apparatus for controlling the generation and application of heat
US3122212A (en) * 1960-06-07 1964-02-25 Northern Natural Gas Co Method and apparatus for the drilling of rock
US3087472A (en) * 1961-03-30 1963-04-30 Asakawa Yukichi Method and apparatus for the improved combustion of fuels
DE1254364B (de) * 1964-05-30 1967-11-16 Cockerill Ougree Sa Verfahren zur Erzeugung eines Gasgemisches mit hohem Waermeinhalt zum Schmelzen und/oder zum Frischen von Metallen und Brenner zur Durchfuehrung des Verfahrens
GB1140861A (en) * 1965-02-11 1969-01-22 Felix Jiri Weinberg Fuel burners
US3274371A (en) * 1965-06-01 1966-09-20 Union Carbide Corp Method of depositing metal
DE1274781B (de) * 1965-11-01 1968-08-08 Exxon Research Engineering Co Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Verbrennungswirkungsgrades bei Brennern
FR2290945A1 (fr) * 1974-11-12 1976-06-11 Paillaud Pierre Procede pour ameliorer le rendement energetique d'une reaction
US4230448A (en) * 1979-05-14 1980-10-28 Combustion Electromagnetics, Inc. Burner combustion improvements
JPS5853627A (ja) * 1981-09-25 1983-03-30 Hino Motors Ltd デイ−ゼルエンジンの燃焼改善装置
NO180315C (no) * 1994-07-01 1997-03-26 Torfinn Johnsen Forbrenningskammer med utstyr for å effektivisere forbrenning og redusere skadelige stoffer i avgassen
DE10137683C2 (de) * 2001-08-01 2003-05-28 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen bei Brennstoffen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036219A1 (de) * 2007-08-02 2009-02-05 Limited Liability Research-And-Production Company Ukrtranskom Verfahren zum Verstärken der Verbrennung eines Festbrennstoffes

Also Published As

Publication number Publication date
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