DE10030063A1 - Regelungsverfahren für Gasbrenner - Google Patents
Regelungsverfahren für GasbrennerInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren für Gasbrenner zur Bereitstellung eines Gas/Luft-Gemisches. Ein Signal eines Sensors wird verwendet, um das Gas/Luft-Gemisch an unterschiedliche Gasqualitäten anzupassen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird das Signal des Sensors ausschließlich bei bestimmten Zeitpunkten zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet. Hierdurch wird die Regelung von Alterungsprozessen des Sensors unabhängig.
Description
Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren für Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Regelungsverfahren für Gasbrenner dienen der Bereitstellung eines Gas/Luft-Gemisches,
also dem Zuführen eines Gasstroms und eines Verbrennungsluftstroms zu einem Brenner.
Um innerhalb des Gasbrenners für eine optimale und vollständige Verbrennung des
Brennstoffs, nämlich des Gases, zu sorgen, muß der Gasbrenner mit einem entsprechend
abgestimmten Gas/Luft-Gemisch versorgt werden. Das Verhältnis zwischen dem Gasstrom
und dem Verbrennungsluftstrom bzw. dem Gasdruck und dem Verbrennungsluftdruck
bezeichnet man als Übersetzungsverhältnis. Da jedoch die Qualität des von der
Gasversorgung bereitgestellten Gases - die Qualität von Gas wird durch einen sogenannten
Wobbe-Index definiert - schwankt, muß zur Gewährleistung einer optimalen und
vollständigen Verbrennung das Gas/Luft-Gemisch in Abhängigkeit von der Qualität des
Gases entsprechend variiert werden.
Um die Qualität des bereitgestellten Gases berücksichtigen zu können, sind aus dem Stand
der Technik Regelungsverfahren bekannt, bei denen ein Signal eines Sensors zur
Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird. So
wird bei den Regelungsverfahren gemäß DE-A-44 33 425, DE 39 37 290 A1 sowie
DE 195 39 568 C1 ein Ionisationssignal einer in die Brennerflamme des Gasbrenners
ragenden Meßelektrode zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche
Gasqualitäten verwendet. Bei den bekannten Regelungsverfahren gemäß DE-A-44 33 425,
DE 39 37 290 A1 sowie DE 195 39 568 C1 wird das Signal des Sensors über den gesamten
Arbeitsbereich bzw. Betriebsbereich des Brenners zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches
an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet. Auch wird bei diesen Regelungsverfahren
das Signal des Sensors über die gesamte Betriebszeit des Brenners verwendet.
Da jedoch bei geringen Betriebslasten des Brenners das Signal eines Ionisationssensors
keine verläßliche Auskunft über die tatsächlich im Brenner herrschenden Verbrennungs
verhältnisse liefert, wird in der DE 198 24 523 A1 ein Regelungsverfahren für Gasbrenner
vorgeschlagen, bei dem das Signal des Sensors ausschließlich in einem Bereich in der
Nähe eines Brenner-Vollastbetriebs zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses in
Abhängigkeit der Gasqualität verwendet wird. Sobald der Arbeitszustand des Brenners
diesen Bereich in der Nähe des Brenner-Vollastbetriebs verläßt, wird das Gas/Luft-
Gemisch unter Beibehaltung des zuletzt bestimmten Übersetzungsverhältnisses geregelt.
Auch bei dem Regelungsverfahren gemäß DE 198 24 523 A1 wird jedoch, insofern der
Brenner in den Bereich in der Nähe des Brenner-Vollastbetriebs betrieben wird, das Signal
des Sensors über die gesamte Betriebszeit des Brenners verwendet.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein
verbessertes Regelungsverfahren für Gasbrenner bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Regelungsverfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung.
Bei dem Regelungsverfahren für Gasbrenner geht es um die Bereitstellung eines Gas/Luft-
Gemisches für einen Brenner. Hierzu wird dem Brenner ein Gasstrom und ein
Verbrennungsluftstrom zugeführt. Das Verhältnis zwischen Gasstrom und Verbrennungs
luftstrom bzw. das Verhältnis zwischen Gasdruck und Verbrennungsluftdruck bezeichnet
man als Übersetzungsverhältnis.
Mit Hilfe eines von einem Sensor erzeugten Signal wird der Verbrennungsprozeß im
Brenner überwacht. Bei dem Sensor kann es sich zum Beispiel um einen Ionisationssensor,
einen anderen Flammenüberwachungssensor, einen Gasqualitätssensor, einen
Rauschgassensor, einen Verbrennungsgassensor oder dergleichen handeln. Aus dem
Sensorsignal können Informationen über den Verbrennungsprozeß und somit über die
vorhandene Gasqualität gewonnen werden.
Erfindungsgemäß wird das Signal des Sensors ausschließlich zu ausgewählten Zeitpunkten
zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet.
Hierdurch ist sichergestellt, daß die Regelung durch Alterungsprozesse des Sensors nicht
negativ beeinflußt wird.
Vorzugsweise wird das Signal des Sensors ausschließlich im unmittelbaren Anschluß an
die Installation des Sensors zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche
Gasqualitäten verwendet. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Anpassung des
Übersetzungsverhältnisses nur bei neuen Sensoren erfolgt, die noch keinerlei Alterung
unterworfen sind.
Auch ist es denkbar das Signal des Sensors ausschließlich im unmittelbaren Anschluß an
die Installation des Sensors, im unmittelbaren Anschluß an einen Neustart des Gasbrenner
und im unmittelbaren Anschluß an einen Reset zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an
unterschiedliche Gasqualitäten zu verwenden. Neustart soll so verstanden werden, daß es
sich hierbei um eine erneute Betriebsaufnahme nach einem Spannungsausfall handeln
kann. Dadurch, daß auch bei dieser Ausgestaltung des Regelungsverfahren nur zu
ausgewählten Zeitpunkten die Anpassung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt, können
negative Einflüsse durch Alterungsprozesse des Sensors minimiert werden.
Bevorzugt ist, daß das Signal des Sensors dann zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an
unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird, wenn im Anschluß an die Installation des
Sensors, im Anschluß an einen Neustart des Gasbrenner und/oder im Anschluß an einen
Reset stabile Betriebsbedingungen des Gasbrenner erreicht worden sind. Dies verbessert
die Genauigkeit und Qualität der Regelung.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens
besteht darin, daß das Signal des Sensors im unmittelbaren Anschluß an die Installation des
Sensors, im unmittelbaren Anschluß an einen Neustart des Gasbrenner und/oder im
unmittelbaren Anschluß an einen Reset zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an
unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird, daß in Abhängigkeit des hierbei ermittelten
Übersetzungsverhältnisses ein Bereich mit einer Obergrenze und einer Untergrenze für das
Übersetzungsverhältnis des Gas/Luft-Gemisches ermittelt wird, und daß dann, wenn das
mit Hilfe des Sensorsignals ermittelte Übersetzungsverhältnis diesen Bereich verläßt, die
Obergrenze oder die Untergrenze als Übersetzungsverhältnis des Gas/Luft-Gemisches
verwendet wird. Beim Überschreiten der Obergrenze wird selbstverständlich die
Obergrenze und beim Unterschreiten der Untergrenze wird die Untergrenze als
Übersetzungsverhältnis verwendet. Hierdurch lassen sich auch negative Einflüsse auf die
Regelung bedingt durch Alterungsprozesse des Sensors minimieren.
Das erfindungsgemäße Regelungsverfahren ist unabhängig von der Art des verwendeten
Sensors oder Systems. Es kann bei herkömmlichen Systemen wie beschrieben in
DE 196 39 487 oder auch bei sogenannten elektronischen Gasreglern gemäß WO 99/63272
und WO 99/63273 zum Eisatz kommen. Auf den Offenbarungsgehalt von WO 99/63272
und WO 99/63273 wird hier ausdrücklich bezug genommen und soll Teil dieser
Beschreibung sein.
Die erfindungsgemäße Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche
Gasqualitäten kann auch als Kalibrierung bezeichnet werden.
In diesem Zusammenhang soll des weiteren angemerkt werden, daß das erfindungsgemäße
Verfahren auch bei modulierenden Gasreglern zum Einsatz kommen kann, bei denen im
unmittelbaren Anschluß an die Installation des Sensors, im unmittelbaren Anschluß an
einen Neustart des Gasbrenner und/oder im unmittelbaren Anschluß an einen Reset nicht
nur das Gas/Luft-Gemisch an unterschiedliche Gasqualitäten angepaßt wird, sondern auch
das Eingangssignal für den modulierenden Gasregler zu diesen Zeitpunkten optimiert wird.
In diesem Fall wird der Gasbrenner dann stets mit einem optimierten Gas/Luft-Gemisch
und einem optimierten Eingangssignal für den modulierenden Gasregler gestartet. Dies hat
den Vorteil, daß eine Kalibrierung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal
eines derartigen modulierenden Gasreglers entfallen kann.
Claims (5)
1. Regelungsverfahren für Gasbrenner zur Bereitstellung eines Gas/Luft-Gemisches,
nämlich zum Zuführen eines Gasstroms und eines Verbrennungsluftstroms zu einem
Brenner, wobei ein Signal eines Sensors verwendet wird um das Gas/Luft-Gemisch an
unterschiedliche Gasqualitäten anzupassen, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des
Sensors ausschließlich zu ausgewählten Zeitpunkten zur Anpassung des Gas/Luft-
Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird.
2. Regelungsverfahren für Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal des Sensors ausschließlich im unmittelbaren Anschluß an die Installation
des Sensors zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten
verwendet wird.
3. Regelungsverfahren für Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal des Sensors ausschließlich im unmittelbaren Anschluß an die Installation
des Sensors, im unmittelbaren Anschluß an einen Neustart des Gasbrenner und/oder im
unmittelbaren Anschluß an einen Reset zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an
unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird.
4. Regelungsverfahren für Gasbrenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Signal des Sensors dann zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches
an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird, wenn im Anschluß an die Installation
des Sensors, im Anschluß an einen Neustart des Gasbrenner oder im Anschluß an einen
Reset stabile Betriebsbedingungen des Gasbrenner erreicht worden sind.
5. Regelungsverfahren fix Gasbrenner nach einem oder mehreren der obigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Sensors im unmittelbaren
Anschluß an die Installation des Sensors, im unmittelbaren Anschluß an einen Neustart des
Gasbrenner und/oder im unmittelbaren Anschluß an einen Reset zur Anpassung des
Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird, daß in
Abhängigkeit des hierbei ermittelten Übersetzungsverhältnisses ein Bereich mit einer
Obergrenze und einer Untergrenze fix das Übersetzungsverhältnis des Gas/Luft-Gemisches
ermittelt wird, und daß dann, wenn das mit Hilfe des Sensorsignals ermittelte
Übersetzungsverhältnis diesen Bereich verläßt, die Obergrenze oder die Untergrenze als
Übersetzungsverhältnis des Gas/Luft-Gemisches verwendet werden.
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8304 | Grant after examination procedure | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HONEYWELL TECHNOLOGIES SARL, MORGES, CH |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140101 |