CN117940705A - 用于操作燃气燃烧器设备的方法和控制器 - Google Patents

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A·奎特曼
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Abstract

一种用于操作燃气燃烧器设备(10)的方法,该燃气燃烧器设备(10)包括:燃烧室(11),限定的燃气/空气混合物在其中燃烧;混合装置(23),其用于提供所述燃气/空气混合物;分配给燃气管道(16)的燃气安全阀单元(19),其用于打开或闭合燃气管道(16),该燃气安全阀单元(19)具有第一燃气安全阀(19a)和定位于第一燃气安全阀(19a)下游的第二燃气安全阀(19b);分配给燃气管道(16)的燃气流量调节器(18);定位于第一燃气安全阀(19a)的下游的电气或电子绝对压力传感器(21),其中如果限定次数的燃气燃烧器设备(10)的燃烧器启动失败、即不导致燃烧,则燃气燃烧器设备(10)进入到锁定状态中,并且其中燃气燃烧器设备(10)通过执行以下步骤来操作以提供电气或电子压力开关功能:当第一燃气安全阀(19a)闭合时,在燃气燃烧器设备(10)的每次燃烧器启动之前由绝对压力传感器(21)测量第一绝对压力。当第一燃气安全阀(19a)打开时,在燃气燃烧器设备(10)的每次燃烧器启动期间通过绝对压力传感器(21)测量第二绝对压力,确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,并将该压力差与阈值进行比较。基于压力差与阈值的比较来允许或防止燃气燃烧器设备(10)的锁定。

Description

用于操作燃气燃烧器设备的方法和控制器
技术领域
本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器设备的方法。此外,本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器设备的控制器。
背景技术
EP 2667097 A1公开了一种用于操作燃气燃烧器设备的方法。在燃气燃烧器设备的常规燃烧模式中的燃烧器开启阶段期间,在与燃烧器启动相关的燃烧已经开始之后,具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物被提供到燃烧室以用于燃烧燃气/空气混合物。燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比对应于燃气/空气混合物的所谓的λ值。燃气/空气混合物由混合装置提供,该混合装置将由空气管道提供的空气流与由燃气管道提供的燃气流混合。混合装置可以由文丘里喷嘴提供。流过空气管道的空气流由风扇以风扇的标称风扇速度取决于燃气燃烧器设备的标称燃烧器负荷的这种方式提供,其中风扇的风扇速度范围限定了燃气燃烧器设备的所谓调制范围。根据EP 2667097A1,燃气与空气的限定混合比以及因此燃气/空气混合物的λ值通过气动燃气流量调节器在燃气燃烧器设备的整个调制范围内保持恒定。气动燃气流量调节器由燃气电枢提供。除气动燃气流量调节器外,燃气电枢还包括安全燃气阀和用于校准的节流阀。气动燃气流量调节器使用燃气管道中燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差,其中空气管道中空气流的空气压力或环境压力用作参考压力,并且其中燃气管道中燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差被气动地确定和控制。EP 2667097 A1公开了一种用于操作燃气燃烧器设备的方法,其中燃气/空气混合物的限定混合比在燃气燃烧器的整个调制范围内保持恒定。这是通过气动燃气流量调节器建立气动控制以保持燃气/空气混合物中燃气与空气的混合比恒定来实现的。
DE 19824521 A1公开了一种在常规燃烧模式下基于由电气或电子压力传感器或流量计提供的信号控制燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比,并且因此控制燃气/空气混合物的λ值的方法。对应于燃气管道中的燃气压力与空气管道中的空气压力之间的压力比或者对应于燃气管道中的燃气压力与参考点处的空气压力之间的压力比的实际值由电气或电子传感器提供,其中此实际值与标称值进行比较。基于实际值与标称值之间的控制偏差生成用于电燃气流量调制器的控制变量,其中基于此控制变量调整电燃气流量调制器以控制燃气/空气混合物中燃气与空气的限定混合比,从而保持燃气/空气混合物的λ值优选地恒定。
EP 2998652 B1和US 9074770 B2二者都公开了具有多个ple压力传感器和温度传感器的燃气阀单元。EP 1 000301B1公开了一种燃烧器系统,其具有分配给空气管道的第一压力传感器和分配给燃气管道的第二压力传感器。
如上文所提到的,在常规燃烧模式下,提供给燃烧室的空气流的量和因此具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物的流的量取决于标称燃烧器负荷。标称燃烧器负荷对应于所期望的热量需求。标称燃烧器负荷限定风扇操作所处于的标称风扇速度。燃气燃烧器设备的风扇的风扇速度范围限定燃气燃烧器设备的调制范围。风扇的最大风扇速度限定燃气燃烧器设备的最大燃烧器负荷。如果期望的热量需求要求最大燃烧器负荷,则风扇以最大风扇速度操作。如果期望的热量需求要求燃烧器负荷为最大燃烧器负荷的50%,则风扇以最大风扇速度的50%操作。在燃气燃烧器设备的任何燃烧器负荷下以及在风扇的任何风扇速度下,燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比通过使用电燃气流量调制器或通过使用气动燃气流量调节器保持在限定值处,优选地保持恒定。
同样如上文所提到的,燃气燃烧器设备需要执行燃烧器启动,其中所提供的具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物被成功点燃。只有在成功执行这种燃烧器启动并因此成功点燃燃气/空气混合物之后,燃气燃烧器设备才能够以常规燃烧模式操作。
出于安全原因,如果限定次数的燃气燃烧器设备的后续燃烧器启动失败、即不导致燃烧,则燃气燃烧器设备进入到锁定状态中。
由于燃气燃烧器设备的燃气入口压力太低,燃烧器设备的燃烧器启动可能会失败。如果燃气入口压力太低,燃气/空气混合物中的燃气含量太低而不能提供可点燃的燃气/空气混合物。然而,如果由于燃气入口压力太低而导致燃烧器启动失败,则燃气燃烧器设备不应进入到锁定状态中。
从实际使用中已知的燃气燃烧器设备利用机械压力开关来监测到燃气燃烧器设备的燃气入口压力。机械压力开关可以集成到燃气燃烧器设备的燃气阀中,或者可以作为燃气燃烧器设备的单独单元提供。如果机械压力开关测量到燃气入口压力太低,则不允许燃烧器启动。
因此,通过使用机械压力开关,能够避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中。然而,这种机械压力开关需要附加的安装空间并导致附加的硬件成本。
发明内容
根据本发明的方法提供电气或电子压力开关功能,并通过执行以下步骤消除对机械压力开关的需要:
在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动之前,当第一燃气安全阀闭合时,由分配给燃气管道的绝对压力传感器测量第一绝对压力,所述第一绝对压力代表环境压力。
在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间,当第一燃气安全阀打开时,通过分配给燃气管道的同一绝对压力传感器测量第二绝对压力,所述第二绝对压力代表燃气压力,进一步确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,并且进一步将该压力差与阈值进行比较。
基于压力差与阈值的比较,允许或防止燃气燃烧器设备的锁定。
利用本发明,在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中是可能的。该方法利用分配给第一燃气安全阀的下游的燃气管道的仅一个电气或电子绝对压力传感器来测量上述压力。
优选地,在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间,连续地或以限定的采样率测量第二压力,进一步连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,并且更进一步连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。如果在相应的燃烧器启动期间压力差低于阈值,则终止燃烧器启动,其中终止的燃烧器启动不被认为是失败的燃烧器启动。在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中是可能的。
优选地,在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间,监测燃烧器启动是否导致燃气/空气混合物在限定的启动时间间隔内燃烧。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差低于阈值,则不认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差高于阈值,则认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力过低而进入到锁定状态中是可能的。
优选地,如果第一燃气安全阀和第二燃气安全阀能够与彼此独立地打开和闭合,则在燃气燃烧器设备的燃烧器启动之前,当第一燃气安全阀打开时、当第二燃气安全阀闭合时以及当风扇不运转时,也通过绝对压力传感器测量第二绝对压力,确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,将压力差与阈值进行比较,其中当压力差低于阈值时防止燃烧器启动,并且其中当压力差高于阈值时允许燃烧器启动。这有利于在压力差低于阈值时防止燃烧器启动,从而防止燃气进入到不能成功点燃的燃烧室中。
优选地,如果没有成功点燃燃气/空气混合物的燃烧器启动由于燃气入口压力不足而没有被认为是失败的燃烧器启动,则防止燃气燃烧器设备的新的燃烧器启动达限定的重新检查时间间隔。在限定的重新检查时间间隔期满后,再次执行上述提供电气或电子压力开关功能的步骤。因此,如果燃烧器启动未导致点燃,但未被认为是失败的燃烧器启动,则出于安全原因,仅在限定的重新检查时间间隔后执行新的燃烧器启动。
如果尽管有足够的燃气入口压力,但燃烧器启动没有导致燃气/空气混合物的成功点燃,那么没有成功点燃的燃烧器启动被认为是失败的燃烧器启动。
如上文所提到的,在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间,监测燃烧器启动是否在限定的启动时间间隔内导致燃气/空气混合物燃烧。启动时间间隔也可以称为安全时间间隔。该启动时间间隔是用于燃烧器启动的最大时间间隔,在该最大时间间隔内,安全燃气阀在未检测到火焰的情况下打开。备选地,如果在此启动时间间隔期间检测到压力差低于阈值,意味着燃气入口压力不足,则可以在限定的启动时间间隔结束之前终止燃烧器启动。
优选地,如果燃烧器启动导致在限定的启动时间间隔内燃烧,则在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率测量第二压力,在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,并在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。如果在常规燃烧模式期间压力差下降到低于阈值,则终止常规燃烧模式。这允许改进常规燃烧期间的安全性。
用于操作根据本发明的燃气燃烧器设备的控制器在权利要求9中限定。
从属权利要求和随后的描述提供了本发明的优选发展内容。
附图说明
基于附图更详细地解释示例性实施例,其中:
图1示出了将由本发明的方法和控制器控制的第一燃气燃烧器设备;
图2示出了将由本发明的方法和控制器控制的第二燃气燃烧器设备的燃气电枢;
图3示出了将由本发明的方法和控制器控制的第三燃气燃烧器设备;
图4示出了将由本发明的方法和控制器控制的第四燃气燃烧器设备。
具体实施方式
本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器设备的方法和控制器。
图1示出了第一示例性燃气燃烧器设备10的示意图。燃气燃烧器设备10包括燃烧室11,在燃气燃烧器设备10的常规燃烧模式期间,即在燃气燃烧器设备10启动之后以及在成功点燃燃气/空气混合物M之后,具有燃气G与空气A的限定混合比的燃气/空气混合物M的燃烧在该燃烧室11中进行。燃气/空气混合物M的燃烧产生火焰12和废气E。火焰12由燃烧质量传感器监测,优选由火焰电离传感器13监测,火焰电离传感器13提供电气火焰电离电流作为输出信号。火焰电离传感器13将其输出信号提供给控制器26。废气E通过排气管29从燃烧室11散出。
通过将空气A的流与燃气G的流混合,将燃气/空气混合物M提供给燃气燃烧器设备10的燃烧室11。风扇14吸入流过空气管道15的空气A和流过燃气管道16的燃气G。用于调整通过燃气管道16的燃气流的燃气流量调制器18和优选地具有两个燃气安全阀19a、19b的燃气安全阀单元19被分配给燃气管道16。
燃气流量调制器18和燃气安全阀19a、19b是燃气电枢17的部分,燃气电枢17还包括筛网20和电气或电子绝对压力传感器21。筛网20和电气或电子绝对压力传感器21二者都被分配给燃气管道16。绝对压力传感器21向控制器26提供其输出信号。
在图1中,电气或电子绝对压力传感器21,即其测量点21a,定位于燃气安全阀单元19的下游,即第二燃气安全阀19b的下游。在图1中,电气或电子绝对压力传感器21,即其测量点21a,定位于燃气安全阀单元19的下游和燃气流量调制器18的上游。图1的燃气电枢17能够由图2的燃气电枢17代替。在图2中,电气或电子绝对压力传感器21,即其测量点21a,定位于燃气安全阀单元19的第一燃气安全阀19a的下游和燃气安全阀单元19的第二燃气安全阀19b的上游。
燃气安全阀单元19的燃气安全阀19a、19b由作为燃气电枢17的部分的电线圈22操作。在常规燃烧模式下,由控制器26给电线圈22通电以打开燃气安全阀19a、19b。在燃烧器关闭阶段,燃气安全阀19闭合。在图1中,每个燃气安全阀19a、19b由一个单独的电线圈22操作。通过使用单独的电线圈22,将燃气安全阀19a、19b与彼此独立地打开和闭合是可能的。备选地,燃气安全阀19a、19b可以由公共电线圈22共同操作。
燃气流量调制器18由同样具有至少一个电线圈24的致动器23操作。在图1中,燃气流量调制器18是由控制器26操作的电燃气流量调制器18。
具有燃气G与空气A的限定混合比的燃气/空气混合物M被提供给燃气燃烧器设备10的燃烧室11。
通过混合由空气管道15提供的空气流A与由燃气管道16提供的燃气流G来提供燃气/空气混合物M。空气流和燃气流优选地通过混合装置25进行混合。混合装置25可以是文丘里喷嘴。
空气流A的量和因此燃气/空气混合流M的量由风扇14调整,即由风扇14的速度调整。风扇速度能够基于标称燃烧器负荷进行调整。
在燃气燃烧器设备10的常规燃烧模式下,风扇14的标称风扇速度取决于标称燃烧器负荷。风扇14由控制器26操作。风扇14的风扇速度范围限定了燃气燃烧器设备10的调制范围。在燃气燃烧器设备10的常规燃烧模式中,“1”的调制意味着风扇14以最大风扇速度(最大风扇速度的100%)操作,并且因此处于燃气燃烧器设备10的全负荷。“2”的调制意味着风扇14以最大风扇速度的50%操作,并且“5”的调制意味着风扇14以最大风扇速度的20%操作。通过改变风扇14的风扇速度,能够调整燃气燃烧器设备10的燃烧器负荷。
在燃气燃烧器设备10的常规燃烧模式中,燃气/空气混合物M内燃气G与空气A的限定混合比和因此燃气/空气混合物M的λ值在燃气燃烧器设备10的整个调制范围内保持在限定值处,优选地保持恒定。使用燃气电枢17的电燃气流量调制器18在燃气燃烧器设备的调制范围内控制燃气G与空气A的所述限定混合比或燃气/空气混合物M的所述λ值,以保持燃气与空气的限定混合比和因此λ值优选地在燃气燃烧器设备的调制范围内恒定。在图1中,基于由火焰电离传感器13提供的火焰电离电流,由控制器26生成用于电燃气流量调制器18的控制变量以便保持λ值恒定。
上文结合图1描述的细节完全适用于图2的修改。图3和图4示出了其他示例性燃气燃烧器设备10’和10”的示意图。在图1、图2、图3和图4中,相同的参考标记用于相同的部件。为了避免不必要的重复,下文将仅描述燃气燃烧器设备10、10’和10、10”的不同之处。
在图3中,在常规燃烧模式期间,燃气/空气混合物M内的燃气G与空气A的恒定混合比由电燃气流量调制器18基于由电或电子压力传感器或流量计27提供的信号来控制,而不是基于由火焰电离传感器13提供的火焰电离电流来控制。在这种情况下,电或电子传感器27可以向控制器26提供对应于燃气管道16中的燃气压力与空气管道15中的空气压力之间的压力比或对应于燃气管道16中的燃气压力与参考点处的空气压力之间的压力比的实际值,其中控制器26可以将所述实际值与标称值进行比较。在这种情况下,控制器26可以基于实际值与标称值之间的控制偏差生成用于电燃气流量调制器18的控制变量,其中燃气流量调制器18可以基于此控制变量操作,以在燃气燃烧器设备10的整个调制范围内保持燃气与空气的限定混合比和因此λ值恒定。
在图3中,绝对压力传感器21定位于燃气安全阀单元19与燃气流量调制器18之间。备选地,绝对压力传感器21,即其测量点21a,可以定位于第一燃气安全阀19a的下游和第二燃气安全阀19b的上游。
在图4中,燃气电枢17包括气动燃气流量调节器28。气动燃气流量调节器28的气动控制器28a控制燃气调节阀28b的打开/闭合位置。气动燃气调节阀28b的位置由气动控制器28a基于燃气管道16中燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差来调整。气动燃气调节阀28a由气动控制器28b以燃气调节阀28b的出口压力等于参考压力的这种方式控制。在图4中,环境压力用作参考压力。然而,也可能的是使用空气管道15中的空气流的空气压力作为参考压力。在图4中,燃气压力与参考压力之间的压力差由气动控制器28a的气动传感器气动地确定。限定的燃气/空气混合物的混合比由气动控制器28a以在燃气燃烧器设备10的整个调制范围内燃气/空气混合物M的限定混合比和因此λ值常数保持恒定的这种方式控制。
在图4中,绝对压力传感器21,即其测量点21a,定位于气动燃气流量调节器28与混合装置25之间。在图4中,燃气调节阀28b在其闭合位置中是气密的,并且还用作第二燃气安全阀19b。如果燃气调节阀28b在其闭合位置中是非气密的,则将存在单独的第二燃气安全阀19b,并且绝对压力传感器21则可备选地定位于第一燃气安全阀单元19与气动燃气流量调节器28之间或两个燃气安全阀19a、19b之间。
燃气燃烧器设备10、10’、10”需要执行燃烧器启动,其中所提供的具有燃气G与空气A的限定混合比的燃气/空气混合物M被成功点燃。只有在成功执行这种燃烧器启动并因此成功点燃燃气/空气混合物M之后,燃气燃烧器设备10、10’、10”才能够以常规燃烧模式操作。
这种燃烧器启动至少具有点燃阶段,并且在点燃阶段之前还可以具有通风阶段。点燃阶段也可以称为安全阶段。在燃烧器启动的通风阶段期间,燃气安全阀19a、19b二者都闭合,并且风扇14运转。在燃烧器启动的点燃阶段期间,燃气安全阀19a、19b二者都打开并且风扇14运转。在点燃阶段期间,操作点燃装置(未示出)来点燃燃气/空气混合物M。由燃烧质量传感器提供的输出信号,在图1和2中由火焰电离传感器13提供的输出信号,可用于检测燃烧器启动是否成功并导致燃气/空气混合物M的点燃。
出于安全原因,如果限定次数的燃烧器启动失败、即不导致燃烧,则燃气燃烧器设备10、10’、10”进入到锁定状态中。可能的是由于燃气燃烧器设备10、10’、10”的燃气入口压力太低,燃烧器启动失败。如果燃气入口压力太低,则燃气/空气混合物M内的燃气含量太低而不能提供可点燃的燃气/空气混合物M。然而,如果由于燃气入口压力太低而导致燃烧器启动失败,则燃气燃烧器设备10、10’、10”不应进入到锁定状态中。
本发明涉及一种用于操作这种燃气燃烧器设备10、10’、10”以提供电气或电子压力开关功能的方法,从而确保如果是由于燃气入口压力太低而导致燃烧器启动失败那么燃气燃烧器设备10、10’、10”不会进入到锁定状态中。
为了提供电气或电子压力开关功能,至少执行以下步骤:
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动之前,当第一燃气安全阀19a闭合时,通过分配给燃气管道16的绝对压力传感器21测量第一绝对压力,所述第一绝对压力代表环境压力。
如果绝对压力传感器21定位于第一燃气安全阀19a的下游和第二燃气安全阀19的上游(参见图2),则当第一燃气安全阀19b闭合时、当第二燃气安全阀19a打开时、当在其闭合位置中非气密的燃气流量调制器18打开或闭合时以及当风扇14不运转时,测量第一绝对压力。在图4的情况下,使燃气调节阀28b在其闭合位置中是气密的,燃气调节阀28b打开以用于测量第一绝对压力。
如果绝对压力传感器21定位于燃气安全阀单元19的下游,则当第一燃气安全阀19a闭合时、当第二燃气安全阀19b打开或闭合时、当在其闭合位置中非气密的燃气流量调制器18(图1、图3)打开或闭合时以及当风扇14不运转时,测量第一绝对压力。在图4的的情况下,使调节阀28b在其闭合位置中是气密的,燃气调节阀28b打开以用于测量第一绝对压力。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,执行以下步骤:通过绝对压力传感器21测量第二绝对压力,所述第二绝对压力代表燃气压力。在燃烧器启动期间,当第一燃气安全阀19a和第二燃气安全阀19b二者都打开并且当风扇14运转时,测量第二绝对压力。此外,燃气流量调制器18或燃气调节阀28b在燃烧器启动期间打开,以向燃烧室11提供燃气/空气混合物M。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,进一步执行以下步骤:确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,进一步执行以下步骤:将压力差与阈值进行比较。
基于压力差与阈值的比较,允许或防止燃气燃烧器设备10、10’、10”的锁定。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,连续地或以限定的采样率测量第二压力。进一步,在每次燃烧器启动期间,连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差。更进一步,在每次燃烧器启动期间,连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。
如果在相应的燃烧器启动期间压力差低于阈值,则终止燃烧器启动。
终止的燃烧器启动不被认为是失败的燃烧器启动。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,监测燃烧器启动是否导致燃气/空气混合物在限定的启动时间间隔内燃烧。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差低于阈值,则不认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差高于阈值,则认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。
如果第一燃气安全阀19a和第二燃气安全阀19b能够与彼此独立地打开和闭合,则可以执行以下步骤:在燃气燃烧器设备10的燃烧器启动之前,当第一燃气安全阀19a打开且第二燃气安全阀19b闭合时,也通过绝对压力传感器21测量第二绝对压力。对于此次测量,风扇14不运转。进一步,确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差。更进一步,将压力差与阈值进行比较。当压力差低于阈值时,防止燃烧器启动。当压力差高于阈值时,允许燃烧器启动。这有利于避免不可点燃的燃气/空气混合物与燃烧器启动相关地进入到燃烧室11中。
该方法可以包括以下附加步骤:如果燃烧器启动未被认为是失败的燃烧器启动,则防止燃气燃烧器设备10的新的燃烧器启动达限定的重新检查时间间隔。在限定的重新检查时间间隔期满后,再次执行上述提供电气或电子压力开关功能的步骤。因此,如果燃烧器启动未导致点燃,但未被认为是失败的燃烧器启动,则出于安全原因,仅在限定的重新检查时间间隔后执行新的燃烧器启动。
如上文所提到的,在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,监测燃烧器启动是否导致燃气/空气混合物在限定的启动时间间隔内燃烧。启动时间间隔也称为安全时间间隔。此启动时间间隔是用于燃烧器启动的最大时间间隔,其中安全燃气阀19a、19b在没有检测到火焰12的情况下打开。备选地,如果在此启动时间间隔期间检测到压力差低于阈值,意味着燃气入口压力不足,则可以在限定的启动时间间隔结束之前终止燃烧器启动。这种终止的燃烧器启动也不会被认为是失败的燃烧器启动。
该方法可以包括以下附加步骤:如果燃烧器启动导致在限定的启动时间间隔内燃烧,则在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率测量第二压力。在正常燃烧模式期间,在燃烧期间连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差。在常规燃烧模式期间,连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。如果在常规燃烧期间压力差在燃烧期间下降到低于阈值,则终止燃烧。这增加了常规燃烧模式期间的安全性。
本发明还涉及用于操作燃气燃烧器设备10、10’、10”的燃气燃烧器设备10、10’、10”的控制器26,其中控制器26被配置成执行上述方法。
控制器26被配置成通过执行以下步骤来提供电气或电子压力开关功能:
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动之前,当第一燃气安全阀19a闭合时,通过绝对压力传感器21测量第一绝对压力,所述第一绝对压力代表环境压力。
在燃气燃烧器设备10、10’、10”的每次燃烧器启动期间,当至少第一燃气安全阀19a打开时,通过绝对压力传感器21测量第二绝对压力,所述第二绝对压力代表燃气压力,进一步,确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差,更进一步,将压力差与阈值进行比较。
允许或防止燃气燃烧器设备10、10’、10”的锁定是基于压力差与阈值的比较。
参考符号列表
10燃气燃烧器设备
10’燃气燃烧器设备
10”燃气燃烧器设备
11燃烧室
12火焰
13火焰电离传感器
14风扇
15空气管道
16燃气管道
17燃气电枢
18燃气流量调制器
19安全燃气阀单元
19a安全燃气阀
19b安全燃气阀
20筛网
21绝对压力传感器
21a测量点
22线圈
23致动器
24线圈
25混合器
26控制器
27电或电子传感器
28燃气流量调节器
28a气动控制器
28b燃气调节阀
29排气管

Claims (10)

1.一种用于操作燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的方法,所述燃气燃烧器设备包括:
燃烧室(11),所述燃烧室(11)被配置成燃烧限定的燃气/空气混合物;
混合装置(23),所述混合装置(23)被配置成通过混合由空气管道(15)提供的空气流与由燃气管道(16)提供的燃气流来提供所述燃气/空气混合物;
风扇(14),所述风扇(14)被配置成提供所述空气流或所述燃气/空气混合物的流;
分配给所述燃气管道(16)的燃气安全阀单元(19),所述燃气安全阀单元(19)被配置成打开或闭合所述燃气管道(16),
所述燃气安全阀单元(19)具有第一燃气安全阀(19a)和定位于所述第一燃气安全阀(19a)的下游的第二燃气安全阀(19b),
分配给所述燃气管道(16)的燃气流量调制器(18)或燃气流量调节器(28),所述燃气流量调制器(18)或燃气流量调节器(28)被配置成将燃气与空气的混合比保持在限定值处,
分配给所述燃气管道(16)的电气或电子绝对压力传感器(21),所述电气或电子绝对压力传感器(21)定位于所述第一燃气安全阀(19a)的下游,
其中如果限定次数的所述燃气燃烧器设备的燃烧器启动失败、即不导致燃烧,则所述燃气燃烧器设备(10)进入到锁定状态中,其中通过执行以下步骤来操作所述燃气燃烧器设备(10、10’、10”),以提供电气或电子压力开关功能:
在所述燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动之前,当所述第一燃气安全阀(19a)闭合时,由所述绝对压力传感器(21)测量第一绝对压力,所述第一绝对压力代表环境压力,
在所述燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间:
当所述第一燃气安全阀(19a)打开时,通过所述绝对压力传感器(21)测量第二绝对压力,所述第二绝对压力代表燃气压力,
确定所述第一绝对压力与所述第二绝对压力之间的压力差,
将所述压力差与阈值进行比较,
其中基于所述压力差与所述阈值的比较来允许或防止燃气燃烧器设备的锁定。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间
连续地或以限定的采样率测量所述第二压力,
连续地或以所述限定的采样率确定所述第一绝对压力与所述第二绝对压力之间的所述压力差,
连续地或以所述限定的采样率将所述压力差与所述阈值进行比较,如果在所述相应的燃烧器启动期间所述压力差低于所述阈值,则终止所述燃烧器启动,
这种终止的燃烧器启动不被认为是失败的燃烧器启动。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
在所述燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间,监测所述燃烧器启动是否在限定的启动时间间隔内导致所述燃气/空气混合物的燃烧,其中
如果所述燃烧器启动没有在所述限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在所述启动时间间隔期间确定的所述压力差低于所述阈值,则不将所述燃烧器启动认为是失败的燃烧器启动,
如果所述燃烧器启动没有在所述限定的启动时间间隔内导致燃烧,并且如果在所述启动时间间隔期间确定的所述压力差高于所述阈值,则认为所述燃烧器启动是失败的燃烧器启动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,
如果所述电气或电子绝对压力传感器(21)定位于所述第一燃气安全阀(19a)的下游和所述第二燃气安全阀(19b)的上游,则
当所述第一燃气安全阀(19a)闭合时,当所述第二燃气安全阀(19b)打开时以及当所述风扇(14)不运转时,测量所述第一绝对压力;
在所述燃烧器启动期间,当所述第一燃气安全阀(19a)和所述第二燃气安全阀(19b)二者都打开并且当所述风扇(14)运转时,测量所述第二绝对压力。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,
如果所述电气或电子绝对压力传感器(21)定位于所述第二燃气安全阀(19b)的下游,则
当所述第一燃气安全阀(19a)闭合时,当所述第二燃气安全阀(19b)打开或闭合时以及当所述风扇(14)不运转时,测量所述第一绝对压力,
在所述燃烧器启动期间,当所述第一燃气安全阀(19a)和所述第二燃气安全阀(19b)二者都打开并且当所述风扇运转时,测量所述第二绝对压力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,
如果所述第一燃气安全阀(19a)和所述第二燃气安全阀(19b)能够与彼此独立地打开和闭合,则
在所述燃气燃烧器设备的所述燃烧器启动之前,当所述第一燃气安全阀(19a)打开时,当所述第二燃气安全阀(19b)闭合时并且当所述风扇(14)不运转时,也通过所述绝对压力传感器(21)测量所述第二绝对压力;
确定所述第一绝对压力与所述第二绝对压力之间的所述压力差,
将所述压力差与所述阈值进行比较,
其中当所述压力差低于所述阈值时防止所述燃烧器启动,
其中当所述压力差高于所述阈值时允许所述燃烧器启动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,
如果燃烧器启动未被认为是失败的燃烧器启动,则防止所述燃气燃烧器设备的新的燃烧器启动达限定的重新检查时间间隔,
在所述限定的重新检查时间间隔期满后,再次执行提供所述电气或电子压力开关功能的上述步骤。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,
如果所述燃烧器启动导致燃烧,则
在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率测量所述第二压力,
在所述常规燃烧模式期间,在燃烧期间连续地或以所述限定的采样率确定所述第一绝对压力与所述第二绝对压力之间的所述压力差,并且
在所述常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率将所述压力差与所述阈值进行比较,
如果在燃烧期间所述压力差下降到低于所述阈值,则终止所述燃烧。
9.一种用于操作燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的控制器(26),
所述控制器(26)被配置成通过执行以下步骤来提供电气或电子压力开关功能:
在所述燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的每次燃烧器启动之前,当分配给燃气管道的第一燃气安全阀(19a)闭合时,通过分配给所述燃气管道的绝对压力传感器(21)测量第一绝对压力,所述第一绝对压力代表环境压力,
在所述燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的每次燃烧器启动期间:
当至少所述第一燃气安全阀(19a)打开时通过所述绝对压力传感器(21)测量第二绝对压力,所述第二绝对压力代表燃气压力,
确定所述第一绝对压力与所述第二绝对压力之间的压力差,
将所述压力差与阈值进行比较,
基于所述压力差与所述阈值的比较来允许或防止所述燃气燃烧器设备(10、10’、10”)的锁定。
10.根据权利要求9所述的控制器,其特征在于,
所述控制器(26)被配置成根据权利要求1至8中任一项所述的方法来操作所述燃气燃烧器设备。
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