加壓燃料射流。燃料接觸有孔火焰保持器102，該有孔火焰保持器在一個(gè)實(shí)施例中已被預(yù) 熱，根據(jù)先前所述，燃料的燃燒反應(yīng)208在有孔火焰保持器102內(nèi)引發(fā)。
[0055] 在一個(gè)實(shí)施例中，燃料噴嘴126更進(jìn)一步地伸到加熱容積中，更靠近有孔火焰保持 器102，從而維持燃料流的動(dòng)量。雖然燃料噴嘴126未示出有圖3中的特定細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將理解，根據(jù)本發(fā)明的原理，燃料噴嘴的許多構(gòu)型都是可能的。所有此類其他構(gòu)型 落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，燃料噴嘴126可包括多個(gè)獨(dú)立的孔。多個(gè)所述孔可輸出燃料，而 另外多個(gè)所述孔可輸出氧氣或包含氧氣的氣體諸如空氣。因此，圖3中所示的燃料流112包 括氧氣和燃料的混合物。
[0056]在一個(gè)實(shí)施例中，燃料的50%或更多的燃燒反應(yīng)包容在火焰保持器102的穿孔116 內(nèi)。作為另外一種選擇，80%或更多的燃燒反應(yīng)208可包容在火焰保持器102的穿孔116內(nèi)。 [0057]雖然有孔火焰保持器102已被示出為處于相對(duì)于噴嘴126的特定位置，但本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將理解，根據(jù)本發(fā)明，有孔火焰保持器102可以相對(duì)于噴嘴126的各種構(gòu)型定位。火 焰保持器102的位置改變可通過燃料動(dòng)量的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)以確保燃燒反應(yīng)208在火焰保持器 102內(nèi)發(fā)生。所有此類其他構(gòu)型落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0058]圖4為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的水平點(diǎn)火式燃燒器400的框圖。圖4的水平點(diǎn)火式燃燒器 基本上類似于圖3的水平點(diǎn)火式燃燒器300。圖4的實(shí)施例還包括鄰近有孔火焰保持器102定 位的加熱設(shè)備136。加熱設(shè)備136電聯(lián)接到控制電路138。
[0059]加熱設(shè)備136被配置成在將燃料從噴嘴126輸出到有孔火焰保持器102上之前預(yù)熱 有孔火焰保持器102。具體地講，在準(zhǔn)備引發(fā)有孔火焰保持器102中燃料流112的燃燒反應(yīng) 208時(shí)，燃料流112上升到閾值溫度。閾值溫度被選擇成使得在將有孔火焰保持器102加熱到 閾值溫度時(shí)，燃料流112的燃燒反應(yīng)208在燃料流112接觸有孔火焰保持器102時(shí)自動(dòng)開始。 來(lái)自燃燒反應(yīng)208的熱量進(jìn)一步升高有孔火焰保持器102的溫度。以此方式，可以僅通過將 有孔火焰保持器102預(yù)熱到閾值溫度并且然后將燃料流112輸出到有孔火焰保持器102上， 來(lái)引發(fā)自維持的燃燒反應(yīng)208。
[0060] 圖5為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括加熱設(shè)備136的水平點(diǎn)火式燃燒器500的框圖。預(yù)熱 機(jī)構(gòu)136聯(lián)接到可調(diào)燃料噴嘴126。溫度傳感器140鄰近火焰保持器102定位。主燃料閥111控 制從燃料源144到燃料噴嘴126的燃料流。
[0061] 圖5示出了啟動(dòng)模式下的水平點(diǎn)火式燃燒器500,其中燃料噴嘴126處于其伸長(zhǎng)(即 啟動(dòng))位置，在該位置處，噴嘴126與有孔火焰保持器102之間的距離D 2較之于當(dāng)噴嘴126完 全收縮時(shí)的情況顯著減小。此外，控制電路138控制燃料控制閥111以減小噴嘴126噴射的燃 料流112的體積和速度。由于燃料流112的速度減小，因此噴嘴126單獨(dú)就可以在噴嘴與有孔 火焰保持器102之間的位置處支持穩(wěn)定的啟動(dòng)火焰149。通過將噴嘴126移動(dòng)到伸長(zhǎng)位置，啟 動(dòng)火焰149靠近有孔火焰保持器102定位，并且從而能夠快速將有孔火焰保持器102的一部 分加熱至超過對(duì)有孔火焰保持器102的最低啟動(dòng)溫度予以限定的閾值（即，啟動(dòng)溫度閾值） 的溫度。當(dāng)來(lái)自溫度傳感器140的信號(hào)指示有孔火焰保持器102的溫度高于閾值時(shí)，系統(tǒng)控 制電路138控制噴嘴位置控制器502以將噴嘴126移動(dòng)到收縮(工作)位置，并且控制燃料控 制閥111以進(jìn)一步打開，從而將燃料流增大至工作水平。當(dāng)燃料流112的速度增大時(shí)，啟動(dòng)火 焰149熄滅。當(dāng)未燃燒的燃料混合物到達(dá)有孔火焰保持器102時(shí)，至少在有孔火焰保持器102 的已加熱至高于啟動(dòng)閾值的部分中，混合物自動(dòng)點(diǎn)燃。此后，整個(gè)有孔火焰保持器102被非 ?？斓丶訜嶂疗涔ぷ鳒囟龋⑶掖撕罄^續(xù)正常工作。
[0062] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)控制電路138包括定時(shí)器，從啟動(dòng)模式到工作模式的過渡 通過該定時(shí)器來(lái)控制；即，當(dāng)引發(fā)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)控制電路138啟動(dòng)定時(shí)器，并且當(dāng)所選擇的時(shí) 間周期已經(jīng)過時(shí)，噴嘴126收縮并且燃料流增大，如上所述。時(shí)間周期根據(jù)確保有孔火焰保 持器102已達(dá)到啟動(dòng)溫度閾值所必需的預(yù)定周期來(lái)選擇。
[0063] 活動(dòng)噴嘴126也可用在可能需要以多種燃料來(lái)工作的燃燒系統(tǒng)中。如本領(lǐng)域所熟 知，混合物能夠燃燒的燃料對(duì)空氣比率根據(jù)燃料類型而變化，就像燃料流中的火焰?zhèn)鞑ニ?度一樣。因此，最佳工作距離〇 2將根據(jù)燃料類型而變化。水平點(diǎn)火式燃燒器500可通過調(diào)節(jié) 噴嘴126相對(duì)于有孔火焰保持器102的位置來(lái)適應(yīng)燃料類型的改變。所述調(diào)節(jié)可通過噴嘴 126的直接手動(dòng)控制來(lái)進(jìn)行，或者系統(tǒng)控制電路138可被編程為自動(dòng)進(jìn)行所述調(diào)節(jié)。例如，可 放置額外的傳感器以檢測(cè)在燃料流112內(nèi)傳播的火焰的發(fā)射水平、不完全燃燒等，為此，可 將系統(tǒng)控制單元編程為改變噴嘴126的位置并且/或者通過調(diào)節(jié)燃料控制閥111來(lái)改變?nèi)剂?流，從而使系統(tǒng)的工作更接近最佳或所需水平。
[0064] 圖6為根據(jù)一實(shí)施例的水平點(diǎn)火式燃燒器600的示意性側(cè)視圖，該水平點(diǎn)火式燃燒 器的部分以區(qū)段形式示出。燃燒系統(tǒng)包括第一電極602和第二電極604(該第二電極用作加 熱設(shè)備），這兩個(gè)電極都操作地聯(lián)接到電壓源146。控制單元聯(lián)接到電壓源146和溫度傳感器 140〇
[0065] 第一電極602為圓環(huán)面形狀，剛好定位在噴嘴126的下游并且以噴嘴126的縱軸為 中心使得燃料流112通過第一電極602。第二電極604定位在有孔火焰保持器102的輸入端 118與噴嘴126之間。第二電極604能夠從如圖6中實(shí)線所示的伸長(zhǎng)位置移動(dòng)到虛線所示的收 縮位置?？刂齐娐?38被配置成伸長(zhǎng)和收縮第二電極604。在伸長(zhǎng)位置，第二電極604伸長(zhǎng)到 靠近燃料噴嘴126的縱軸或與該縱軸相交的位置。在收縮位置，第二電極604與燃料流112或 由此支持的火焰脫離接觸并間隔開。根據(jù)一實(shí)施例，提供了如先前所述的溫度傳感器140。 [0066]在工作中，當(dāng)燃燒系統(tǒng)600處于啟動(dòng)模式下時(shí)，即，當(dāng)引發(fā)了啟動(dòng)時(shí)，控制電路138 使第二電極604移動(dòng)到伸長(zhǎng)位置?？刂齐娐?38控制電壓源146將第一電壓信號(hào)傳輸?shù)降谝?電極602。當(dāng)燃料流112通過第一電極602時(shí)，將具有第一極性的電荷施加到燃料流。同時(shí)，控 制電路138將第二電壓信號(hào)從電壓源146傳輸?shù)降诙姌O604。第二電壓信號(hào)具有與施加到 燃料流的電荷的極性相反的極性，并且因此吸引電荷相反的燃料流。點(diǎn)燃在燃料流112內(nèi)引 發(fā)，因此盡管燃料流的速度高，但啟動(dòng)火焰149仍保持在第一電極602與第二電極604之間。 這種將火焰保持在燃料流內(nèi)的方法有時(shí)被稱為電動(dòng)力燃燒控制。
[0067] 根據(jù)一實(shí)施例，控制電路138控制電壓源146將電壓信號(hào)施加到第二電極604并同 時(shí)將第一電極602接地。根據(jù)一實(shí)施例，施加到第一和/或第二電極的電壓信號(hào)是AC信號(hào)。
[0068] 在鄰近有孔火焰保持器102的輸入表面118保持啟動(dòng)火焰149的情況下，有孔火焰 保持器102的一部分被快速加熱到啟動(dòng)溫度閾值。當(dāng)超過啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，控制電路138控 制電壓源146將電壓信號(hào)從第一電極602和第二電極604移除，并且使第二電極604移動(dòng)到收 縮位置。當(dāng)從電極移除了電壓信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)火焰149不再被保持并且熄滅。如先前所述，當(dāng)未 燃燒的燃料和空氣混合物到達(dá)有孔火焰保持器102時(shí)，主火焰在有孔火焰保持器102的已預(yù) 熱部分中自動(dòng)點(diǎn)燃，并且之后快速開始正常工作。
[0069] 盡管實(shí)施例被描述為包括被配置成控制啟動(dòng)模式與工作模式之間的過渡的系統(tǒng) 控制單元，但有可供選擇的實(shí)施例是手動(dòng)操作的。例如，根據(jù)一實(shí)施例，水平點(diǎn)火式燃燒器 600被配置成使得操作員手動(dòng)切換電極位置控制器以移動(dòng)第二電極604。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施 例，操作員手動(dòng)伸長(zhǎng)和收縮第二電極604。此外，根據(jù)一實(shí)施例，操作員手動(dòng)切換送至第一電 極602和第二電極604的電壓信號(hào)，并且當(dāng)有孔火焰保持器102超過啟動(dòng)閾值時(shí)關(guān)閉所述信 號(hào)。
[0070] 圖7為根據(jù)一實(shí)施例的水平點(diǎn)火式燃燒器700的示意性側(cè)面剖視圖。在水平點(diǎn)火式 燃燒器700中，噴嘴126是主噴嘴，并且系統(tǒng)還包括定位在主噴嘴與有孔火焰保持器102之間 的輔助噴嘴162。燃料源144聯(lián)接到主噴嘴126和輔助噴嘴。主燃料閥111控制從燃料源144到 主噴嘴126的燃料流，輔助燃料閥164控制從燃料源144到輔助噴嘴162的燃料流。系統(tǒng)控制 電路138經(jīng)由連接器148操作地聯(lián)接到主燃料閥111和輔助燃料閥164。
[0071] 在工作中，當(dāng)引發(fā)了啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)控制電路138控制輔助燃料閥164打開一一主燃 料閥111是關(guān)閉的一一并且點(diǎn)燃退出輔助噴嘴162的燃料流，從而產(chǎn)生直接鄰近有孔火焰保 持器102的輸入表面118的啟動(dòng)火焰149。啟動(dòng)火焰149將有孔火焰保持器102的一部分加熱 至超過啟動(dòng)溫度閾值的溫度。當(dāng)系統(tǒng)控制電路138-一經(jīng)由（例如）如前所述的來(lái)自溫度傳 感器的信號(hào)--確定有孔火焰保持器102的一部分超過啟動(dòng)溫度閾值時(shí)，系統(tǒng)控制電路138 控制輔助燃料閥164關(guān)閉，并同時(shí)控制燃料控制閥111打開，從而使燃料流112由主噴嘴126 噴射。當(dāng)燃料流112的燃料和空氣混合物到達(dá)有孔火焰保持器102時(shí)，主火焰點(diǎn)燃并且正常 工作隨后開始，基本上如參照先前實(shí)施例所描述的那樣。
[0072]圖8為根據(jù)一實(shí)施例的燃燒系統(tǒng)800的示意性透視圖。燃燒器系統(tǒng)800在許多方面 類似于參照?qǐng)D1所描述的系統(tǒng)100,并且包括許多相同的元件。然而，系統(tǒng)800還包括電阻性 加熱元件802。在所示的實(shí)施例中，加熱元件802為線的形式，所述線穿過所述多個(gè)穿孔116 中的一些穿孔交錯(cuò)進(jìn)出。加熱元件802經(jīng)由連接器148操作地聯(lián)接到電壓源146。在啟動(dòng)程序 期間，系統(tǒng)控制電路138控制電壓源146跨加熱元件802的端部施加電壓電位。加熱元件802 的電阻值以及電壓電位的大小被選擇成產(chǎn)生足夠的熱量以使有孔火焰保持器I 〇 2的位于加 熱元件附