CN104136850B - 用于增强火焰辐射的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于增强火焰辐射的装置包括火焰充电系统和电气绝缘电极。时变电压被施加到火焰充电系统且火焰充电系统将对应的时变电荷或时变电压传递到火焰上。火焰通过增加其亮度对时变电荷或电压进行响应。

Description

用于增强火焰辐射的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月30日递交的、名称为“METHOD AND APPARATUS FOR ENHANCING FLAME RADIATION”的美国临时专利申请第61/582,239号的优先权；在与本公开一致的程度上通过引用将其并入本文。

技术领域

本发明涉及增强的火焰辐射。

背景技术

在一些锅炉和燃烧器的设计中，可能需要将燃烧能量的至少一部分转化为辐射能量。然而，有些类型的火焰是低辐射的。在某些情况下，热量是通过火焰冲击高发射率耐火材料表面来辐射的。然而，这并不是在所有炉中都是可能的。即使能够使用耐火壁，硬质耐火壁增加了炉设施的重量和成本。

具有相对较高的碳氢原子比的燃料，例如重燃油和煤，可用于产生相对较高的辐射率的火焰。然而，这些燃料容易产生较高的颗粒和一氧化碳(CO)的排放量。

由于例如天然气的清洁燃料的火焰的低辐射率，它们表现相对较差的通过热辐射的热传递。

发明内容

需要一种能将低辐射火焰辐射转化为高辐射火焰的技术。较好的辐射热传递能减小炉的尺寸。炉尺寸是反应器或加热器的总成本的一个重要的组成部分。这种技术可以减小新炉的整体尺寸、重量和成本及增加现有炉和由炉驱动的过程的生产能力。此外，这种技术最好是可切换的以允许在具有高热质量的设计中不可能的快速的加热循环和冷却循环。再者，这种技术最好提供在高热质量、中等辐射器方法中难以实现或不可能实现的定向辐射。

在实验室测试中发现施加交变电能给低辐射率火焰大大提高了火焰辐射率。

根据一个实施例，用于自火焰(例如烃类火焰)辐射能量的系统，可包括被配置为接收时变电压和将对应的时变电荷或电压传递到火焰的火焰充电系统。火焰充电系统可与火焰至少间歇接触，且可具体化为燃料喷嘴、火焰保持器、或火焰被导向通过其的离散电极的一部分，可包括离子喷射电极，或可包括离子发生器。电气绝缘导体可被置于紧邻火焰的地方。电气绝缘导体可被布置为与被传递到火焰上的时变电荷电磁连通，以及可被配置为与火焰的时变电荷相互作用，以提高辐射热能。

根据另一个实施例，一种用于自烃类火焰辐射能量的方法可包括提供烃类燃料，燃烧烃类燃料以产生火焰，使用时变电压或电荷激励火焰，和将电气绝缘导体支撑为紧邻火焰以导致火焰发射增强的可见光或红外光能量。电气绝缘导体可被布置为与传递到火焰上的时变电压或电荷电磁连通以导致提高的辐射热能。

附图说明

图1是图示根据一个实施例的用于自火焰辐射能量的系统的示意图。

图2是图示根据一个实施例的与图1的系统有关的包括传热面的系统的示意图。

图3是示出根据一个实施例的用于提高自火焰的辐射的方法的流程图。

图4是图示根据一个实施例的解释图1-3中所描述的方法和系统的运转的理论的示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，引用了作为本说明书的组成部分的附图。在附图中，除非上下文另有所指，相似的符号通常标识相似的组件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性的实施例并不意在限制。在不违背这里介绍的主题的精神或范围的情况下，其他实施例可以被利用，以及可以做出其他改变。

图1是图示根据一个实施例的用于自火焰102辐射能量的系统101的示意图。在系统101中，火焰充电系统104可被配置为接收时变电压和将相应的时变电荷或电压传递到烃类火焰102。紧邻火焰102的电气绝缘导体106被发现与火焰102的时变电荷相互作用以导致火焰102在外观上从大体上透明变化到明亮的黄色。得出的结论是电气绝缘导体106可以被布置为与传递到烃类火焰102的时变电荷电连通。火焰外观的变化被视为与火焰中的受热粒子的辐射率的增加相对应。

火焰充电系统104可包括与火焰102至少间歇接触的火焰激发电极。火焰充电系统104可被配置为接收选择的导致火焰激发电极传递对应的时变电荷或电压到火焰的时变电压。激发电极可通过从激发电极到火焰的电压导通来操作。

此外或作为一种选择，火焰充电系统可包括被布置在靠近火焰处的电荷喷射电极。电荷喷射电极可被配置为接收时变电压和向火焰喷射对应的时变电荷。电荷喷射电极可被称为电晕电极。电荷喷射电极可包括尖锐电极。

此外或作为一种选择，火焰充电系统可包括被配置为接收时变电压和提供运送对应的时变电荷或电压到或接近火焰的流体介质的电离器。例如，电离器可被配置为向燃料传递时变电荷。此外或作为一种选择，电离器可被配置为向助燃空气传递时变电荷。此外或作为一种选择，电离器可 被配置为向一种或多种类型的电荷载体传递时变电荷以及向燃烧反应递送一种或多种类型的电荷载体。

根据一个解释，在火焰102的时变电荷和电气绝缘导体106之间的相变电能交换可对应在火焰102中形成的碳分子或碳凝反应的增加。火焰中的碳分子或碳凝反应可使火焰白炽化或增加火焰的辐射率。没有看到从火焰102输出的烟灰增加。根据实施例，自火焰102的辐射的最终增加可被用于增加到装置或工作部件的辐射热传递。

系统101可还包括被配置为固定火焰102的火焰保持器108。火焰保持器108可以是电气绝缘的或电绝缘器。诸如包括喷嘴或孔112的烃类气体燃料源的燃料源110可被配置为使烃类气体流式通过火焰保持器108。烃类气体燃料源可包括被配置为将喷嘴或孔112与相对接地绝缘的电绝缘管或软管114。

时变电压源116可向火焰充电系统104提供调制的电压。例如，时变电压源116可包括微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、状态机、集成电路、和/或离散电路以输出波形。时变电压源116可还被配置为响应于开环逻辑和/或来自传感器电路(未显示)的反馈选择波形。时变电压源116可还包括被配置为接收波形和输出时变电压的放大器。火焰充电系统可包括被布置为在火焰102燃烧时与火焰102实质上连续接触的火焰激发电极104。时变电压和火焰激发电极104的几何结构可被选择为实质上防止电弧的形成。

时变电压可被选择为导致在火焰102与电气绝缘导体106之间的相变电能交换。根据一种解释，电气绝缘导体106可被布置为与传递到火焰的时变电荷处于电容关系。例如，时变电压可被选择为导致火焰102和电气绝缘导体106之间的相变电容性储能。此外或作为一种选择，电气绝缘导体106可被布置为与传递到火焰102的时变电压处于电感关系。例如，时变电压可被选择为导致火焰102和电气绝缘导体106之间的相变电感性储能或组合的电感性-电容性储能。

此外或作为一种选择，时变电压可被选择为导致火焰中的相变局部过渡态浓度和/或电荷平衡。根据一个实施例，相变电能交换或相变局部过渡 态浓度和/或电荷平衡可能对应于平均火焰温度的降低。平均火焰温度的降低可被看作反应的时变率的结果和/或自火焰102辐射出更多能量的结果。

当电气绝缘导体106被配置为钢环时，其被发现如所描述般工作。根据实施例，电气绝缘导体可包括至少部分环绕火焰的环或环形段。电气绝缘导体106可被布置为实质上与火焰同轴。

当电气绝缘导体106实质上连续物理接触火焰时，其被发现如所描述般工作。根据另一个实施例，电气绝缘导体106可能偶尔地或间歇地与火焰物理接触。“物理接触”可被定义为与火焰边缘的可视接触。

对应于101的布置使用通过丙烷燃烧产生的烃类气体火焰102操作。其它燃料可替换地或附加地燃烧和/或其它氧化还原反应可被支持如描述般操作。例如，烃类可包括多于或少于三个碳原子。其它说明性的烃类燃料可包括天然气、乙烷、丁烷、液化石油气、炼油气体或液体混合物、汽油、柴油、燃料油、煤等。

图2是图示根据一个实施例的与图1的系统101有关的包括传热面202的系统201的示意图。因此，实施例可包括被配置为接收来自火焰102的辐射能量的表面202。例如，表面202可以包括被配置成接收自火焰102辐射能量的工业过程201，被配置为接收自火焰102的辐射能量的加热系统201，被配置成接收自火焰102的辐射能量的发电系统201，包括被配置为接收自火焰102的辐射能量的装置201的陆路车辆、船只或航空器，和/或被配置为保持接收自火焰102的辐射能量的工作部件202的结构(未显示)的一部分。

图3是示出根据一实施例的用于增加自火焰的辐射的方法301的流程图。始于步骤302，可供应燃料。例如，供应燃料可包括供应烃类燃料。这类烃类燃料可能在每个分子中有一到三个碳原子，或可能在每个分子中有更多原子。尽管各个实施例可包括增加通过燃烧其他燃料产生的火焰的辐射输出，低分子量烃类气体燃料被说明性地强调，因为这些燃料典型地产生实质上透明的火焰，这是由于气体和反应中间物的低辐射率造成的，因此可特别获益于本文所描述的方法。根据实施例，方法301可被用于增加自天然气火焰的热辐射。

继而到步骤304，烃类燃料可被点燃以产生火焰。方法301可包括预混合空气或其他氧化剂和燃料(未显示)。在一些实施例中，火焰可包括扩散火焰或是扩散火焰。

在步骤306中，火焰可被时变电压或电荷激励。用时变电压或电荷激励火焰可包括使用对应的时变电压驱动靠近火焰或至少部分在火焰中的第一个电极。根据实施例，用时变电压或电荷激励火焰可包括使用对应的时变电压驱动燃料喷嘴或火焰保持器。此外或作为一种选择，用时变电压或电荷激励火焰可包括使用时变电压驱动离子发生器以生成对应的时变电荷。此外或作为一种选择，用时变电压或电荷激励火焰可包括使用时变电压驱动离子喷射电极将对应于时变电压或电荷的离子朝向火焰喷射或喷射到火焰。

各种电压波形、振幅和频率在实验中使用，且假设了其他情形。据信，参数的相对宽范围和组合可用于增加来自火焰的辐射发射。根据实施例，用时变电压激励火焰可包括用频率为50到10000赫兹的周期性变化的电压激励火焰。例如，火焰可被频率为50-1000赫兹的周期性变化的电压激励。值得注意的是，在实验中，在其他参数相等的情况下，使用400赫兹频率产生的辐射能量的量大于使用50赫兹频率产生的辐射能量的量。

波形可以类似地变化。例如，用时变电压激励火焰可包括用方波、锯齿波、正弦波和其他波形激励火焰。值得注意的是，在实验中，在其他参数相等的情况下，使用方波比使用正弦波产生更大的辐射能量转换率。

相似地，电压和几何结构可以变化。根据实施例，用时变电压激励火焰可包括用1000伏特到11500伏特振幅激励火焰。例如，电压的振幅可在8000伏特到40000伏特之间。据信，更大的火焰可更好地响应更高的电压。

步骤306可还包括提供火焰激励几何结构或控制电路以实质上防止电弧。例如，火焰激励电压可被以不超过周边环境或火焰的击穿电压的这样一种方式交替或应用。超过击穿电压将产生被称为电弧现象的电火花。减少电弧的一种方法可以是平滑第一电极的所有边缘以避免可能趋于引发电弧的电荷聚集。另一种方法可以是以足够的精度控制电压以避免可能引发电弧的电压尖脉冲。另一种方法可以是使用结合限流电源的反馈电路以 在感测到电弧或初期电弧条件下切断电源。

继而到步骤308，电导体可被支撑为邻近气体火焰以导致火焰发出增强的可见光和/或红外光能量。在图1中可以看到示例的电导体106。例如，电导体可以是通过大于约1兆欧姆的电阻与地电气连接和/或可以与地绝缘或隔离。高电阻接地和/或电导体的隔离的使用可允许电导体电浮动。

各种理论可以帮助解释本文描述的行为。例如，电导体可以与激励的火焰电容性连通。作为一种选择或此外，电导体可以与激励的火焰电感性连通。本文描述的火焰发射行为可包含在电容和/或电感和火焰的热能之间的周期性能量交换。此外或作为一种选择，电导体可与火焰上的调制的时变电荷组合来操作以便由于在半周期内电荷的一个符号的去除导致减少过渡状态的浓度，随后后半个周期内作为电荷的符号和局部反应过渡状态浓度的一些或全部的源。由于烟尘是导电性的且烟尘颗粒能集中电场，外部电场可增加自火焰的烟尘的沉淀。烟尘形成的离子机制已在文献中被假定，但以前没有建议提及外部电场。根据实施例，时变电压可被选择以导致火焰的白炽化烟尘部分增加。

这些替代或补充理论的解释可在下文参照图4理解。

根据实施例，电导体可包括环绕火焰上部且不与火焰接触的环。

如步骤310所示，响应于紧邻火焰的电导体和火焰激励电极之间的一个或多个相互作用，火焰可发射增强的可见光和/或红外光能量。根据一种解释，火焰上的电荷和导体之间的相互作用可导致火焰发射增强的可见光或红外光能量，响应于增加火焰中反应产物和反应中间体的发射率。例如，增加自火焰的辐射可包括将反应路径改变为至少暂时产生烟尘。烟尘可发射对应火焰温度的黑体辐射。

继而到步骤312，辐射能量的至少一部分可被发送到装置。

图4是图示根据一个说明性实施例的、解释结合图1-3所描述的方法和系统的行为的理论的示意图401。在示意图401中，电压V被绘制为时间t的函数。显示为近似正弦波的实线的第一电压波形402，可对应于上述施加到第一电极的时变电压。当导体被允许浮动时，其电压可被描述为 图中虚线所示的相移波形404。当施加到第一电极的电压402增加时，导体404的电压可跟着增加。

在系统的前半周期406期间，施加到火焰的电压402可能低于由导体响应性保持的电压404。在半周期406期间，来自火焰的至少一部分的电子可被吸引到导体。相似地，带正电荷的那些粒子可能会被从导体附近吸引到火焰。因为电子的电荷质量比是如此的远大于呈现于火焰中的带正电荷的粒子的电荷质量比，电子的移动可能是造成本文所述的大多数或实质上全部效果的原因。从火焰中吸引电子的效果可存在几种观点。剩余的正电荷可能使过渡态(激发态分子和中间体)或电荷的局部数量失衡。正电荷的不平衡可能会与保持在前半周期中产生的热量和将热量通过辐射发出的碳分子或碳群相关。根据第二种观点，系统的一些能量可被暂时转换成保持在火焰和导体之间的场中的电容性和/或电感性能量。

在系统的后半周期408期间，施加到火焰的电压402可能高于由导体响应性地保持的电压404。在半周期408期间，电子可被自导体附近吸引并进入火焰中。在后半周期408期间，燃烧反应的过渡态浓度和/或电荷平衡可能会再次达到要求，导致碳分子或碳群被消耗。根据第二种观点，能量可被从表示为火焰中的热能的电容性和/或电感性能量场中提取出。

其他的理论还可解释本文所描述的效果。例如，由如带电粒子流通过和与互补粒子碰撞的混合力简单提供的增加的反应率是可能的。然后可在反应物速度停滞和逆向的周期的部分看到减小的反应速率。

尽管描述了可导致描述的行为的特定机制，本文描述和权利要求的行为是通过实验观察到的，如可通过以下示例说明的。

示例

示例1

参照图1，在不包括导体106的控制实验装置变体中，在电压被施加到激励电极104时，连续燃烧的丙烷气火焰实质上透明。

几何结构：

激励电极104：

标称直径3英寸的钢管被切割为3-3/4英寸长。激励电极104被放置在直径为0.775英寸的孔112的上方大约16英寸的位置。

导体106：

无

燃料源110：

直径为0.775英寸的孔112形成在带螺纹的3/4英寸钢管端部。螺纹钢管端部安装在一件长约8英寸的3/4英寸钢管处。非导体软管114被固定在燃料管110的上游端。丙烷以约8磅/平方英寸(PSIG)的压力馈送。

激励：

施加的时变电压是频率在50-1000Hz之间的方波。2-8V的指示电压通过安装在美国国家仪器公司NI PXIe-1062Q底架上的美国国家仪器公司PXI-5412波形发生器显示。波形使用TREK型号40/15高电压放大器被放大4000倍以在激励电极104上产生范围为8000V到32000V的时变相对驱动电压。

观察：

没有响应于施加的时变电压的可见的火焰差异。

示例2

再次参照图1，实验装置101包括作为导体106的不接地的6英寸钢管法兰。管法兰106由与激励电极104同心的耐火砖支持，且位于激励电极104的底部边缘上方8英寸的高度。

激励电极104再次根据上面给出的参数被激励。

装置101产生很黄和涌动的火焰。当激励电极104被1000Hz的方波驱动时光输出的亮度大于被同一电压的50Hz方波驱动时的亮度。

激励电极104的顶部与环106的底部之间的空隙在轴向方向是4-1/4英寸。在第一个环106的顶部加上第二个环106没有给出亮度的显著增加。如果有什么区别的话，增加第二个环稍微减小了亮度。

当电压波形被施加到存在环106的激励电极104时，在孔112和火焰保持器108之间注意到蓝色卷状焰。在没有环106的情况下，当电压被施加时没有蓝色卷状焰。测量到管110与地电气绝缘。发现了一些到地的泄漏，但非常小。

示例3

通过使环106接地，对示例2的装置做了修改。在施加激励电压时，注意到火焰光度有非常短暂的增加。火焰光度没有表现出任何持续的增加。

虽然本文已公开了各个方面和实施例，也仔细考虑了其它方面和实施例。在本文中公开的各个方面和实施例是为了说明的目的且不是为了限制，而真实的范围和精神由以下权利要求表明。

Claims (62)

1.一种用于自烃类火焰辐射能量的系统，包括：

火焰充电系统，所述火焰充电系统被配置为向所述火焰传递时变电荷或时变电压；及

紧邻所述火焰的电气绝缘导体。

2.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰充电系统包括与所述火焰至少间歇接触和被配置为接收时变电压的激励电极。

3.根据权利要求2所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以导致所述火焰充电系统将对应的时变电荷或时变电压传递到所述火焰。

4.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰充电系统包括被布置在紧邻所述火焰处的电荷喷射电极；及

其中所述电荷喷射电极被配置为接收时变电压和向所述火焰喷射对应的时变电荷。

5.根据权利要求4所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电荷喷射电极包括电晕电极。

6.根据权利要求4所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电荷喷射电极包括尖电极。

7.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰充电系统包括离子发生器，所述离子发生器被配置为接收时变电压和向所述火焰或火焰附近提供携带对应的时变电荷的流体介质。

8.根据权利要求7所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述离子发生器被配置为向燃料传递所述时变电荷。

9.根据权利要求7所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述离子发生器被配置为向助燃空气传递所述时变电荷。

10.根据权利要求7所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述离子发生器被配置为向一种或多种类型的电荷载体传递所述时变电荷以及向燃烧反应递送所述一种或多种类型的电荷载体。

11.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中，当接收到所述时变电荷时，所述火焰在外观上从实质上透明变为明亮的黄色。

12.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中，所述电气绝缘导体被布置为与传递到所述火焰的所述时变电荷电连通。

13.根据权利要求12所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电气绝缘导体被布置为与传递到所述火焰的所述时变电荷处于电容性关系。

14.根据权利要求13所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以在所述火焰和所述电气绝缘导体之间导致电波形相变电容性储能。

15.根据权利要求14所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电气绝缘导体被布置为与传递到所述火焰的所述时变电荷处于电感性关系。

16.根据权利要求15所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以在所述火焰和所述电气绝缘导体之间导致电波形相变电感性储能。

17.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以在所述火焰和所述电气绝缘导体之间导致电波形相变电能量交换。

18.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以在所述火焰中导致时变局部过渡态浓度或电荷平衡。

19.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压被选择以导致所述火焰的白炽化烟尘部分的增加。

20.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中在所述火焰和所述电气绝缘导体之间的相变电能量交换或在所述火焰中的相变局部过渡态浓度或电荷平衡对应于平均火焰温度的降低。

21.根据权利要求20所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述相变电能量交换或相变局部过渡态浓度或电荷平衡对应于所述火焰中形成的碳分子或含碳群的增加；及

其中，所述火焰中的碳分子或含碳群增加所述火焰的辐射率。

22.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰充电系统被布置为在所述火焰燃烧时与所述火焰实质上连续接触。

23.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述时变电压和所述火焰充电系统的几何结构被选择以实质上防止电弧的形成。

24.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电气绝缘导体包括至少部分环绕所述火焰的环或环形段。

25.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电气绝缘导体与所述火焰至少间歇接触。

26.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述电气绝缘导体被布置为与所述火焰实质上同轴。

27.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

被配置为固定所述火焰的火焰保持器。

28.根据权利要求27所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰保持器是电气绝缘的或是电绝缘器。

29.根据权利要求27所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

烃类气体燃料源，所述烃类气体燃料源包括被配置为使烃类气体流式通过所述火焰保持器的喷嘴或孔。

30.根据权利要求29所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述烃类气体燃料源包括被配置为将所述喷嘴或孔与相对地电气绝缘的电气绝缘管或软管。

31.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，其中所述火焰通过点燃烃类燃料产生，所述烃类燃料每个分子包括一到三个碳原子。

32.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

被配置为从所述火焰接收辐射能的表面。

33.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

被配置为从所述火焰接收辐射能的工业过程。

34.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

被配置为从所述火焰接收辐射能的加热系统。

35.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括：

被配置为从所述火焰接收辐射能的发电系统。

36.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括

陆路机动车、船只或航空器，所述陆路机动车、船只或航空器包括被配置为从所述火焰接收辐射能的装置。

37.根据权利要求1所述的用于自烃类火焰辐射能量的系统，还包括一结构，该结构被配置为保持从所述火焰接收辐射能的工作部件。

38.一种用于自火焰辐射能量的方法，包括：

供应烃类燃料；

点燃所述烃类燃料以产生火焰；

使用时变电压或时变电荷激励所述火焰；及

将电气绝缘导体支撑为接近所述火焰以导致所述火焰发射增强的可见光能量或红外光能量中的至少一种。

39.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中供应所述烃类燃料包括供应气态烃类燃料。

40.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中供应所述烃类燃料包括供应每个分子有一到三个碳原子的烃类气体燃料。

41.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，还包括预混合所述烃类燃料的全部或部分与空气、氧气、或其它氧化剂。

42.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述火焰包括扩散火焰。

43.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压或时变电荷激励所述火焰包括使用对应的时变电压驱动靠近或至少部分在所述火焰中的第一电极。

44.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压或时变电荷激励所述火焰包括使用对应的时变电压驱动燃料喷嘴或火焰保持器。

45.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压或时变电荷激励所述火焰包括使用所述时变电压驱动离子发生器以生成对应的时变电荷。

46.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压或时变电荷激励所述火焰包括使用所述时变电压驱动离子喷射电极以把对应时变电压或时变电荷的离子向所述火焰喷射或喷射到所述火焰上。

47.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用具有50到10000赫兹频率的电压激励所述火焰。

48.根据权利要求47所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用50-1000赫兹频率的电压激励所述火焰。

49.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用方波激励所述火焰。

50.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用正弦波激励所述火焰。

51.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用1000伏特到115,000伏特的振幅激励所述火焰。

52.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中使用时变电压激励所述火焰包括使用8000到40,000伏特的振幅激励所述火焰。

53.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，还包括：

提供火焰激励几何结构或控制电路用于实质上防止电弧。

54.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体通过大于1兆欧姆的电阻与地电气连接。

55.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体是与地绝缘的。

56.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体被允许电浮动。

57.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体与受激励火焰电容性连通。

58.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体与受激励火焰电感性连通。

59.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中所述电气绝缘导体包括环绕所述火焰的上部的环且所述电气绝缘导体与所述火焰至少间歇接触。

60.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中将电气绝缘导体支撑为接近所述火焰通过转移反应路径以至少暂时产生烟尘来导致所述火焰发射增强的可见光能量或红外光能量；及

其中所述烟尘发射黑体辐射。

61.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，其中将电气绝缘导体支撑为接近所述火焰通过增加所述火焰中的反应产物和反应中间体的发射率或光度来导致所述火焰发射增强的可见光能量或红外光能量。

62.根据权利要求38所述的用于自火焰辐射能量的方法，还包括：

将所述辐射能量的至少一部分传递到被加热装置。