DE10045270C2 - Feuerungseinrichtung und Verfahren zum Regeln derselben - Google Patents
Feuerungseinrichtung und Verfahren zum Regeln derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Feuerungseinrichtung und
ein Verfahren zum Betrieb derselben.
Feuerungseinrichtungen sind dazu vorgesehen, durch
Verbrennung eines Brennstoffs eine vorgegebene Wärmelei
stung zu erzeugen. Die Feuerungseinrichtung muss meist an
verschiedene Betriebsfälle anpassbar sein, d. h. stabilen
Betrieb in unterschiedlichen Leistungsbereichen ermögli
chen. Darüber hinaus müssen im gesamten Betriebsbereich
gewisse Rahmenbedingungen eingehalten werden, wie bspw.
Abgasgrenzwerte, Flammenstabilität und ähnliches. Derarti
ge Feuerungseinrichtungen, bspw. für Heizungsanlagen oder
zur Warmwasserbereitung, sollten darüber hinaus auch dann
stabil und innerhalb sonstiger vorgegebener Grenzen be
treibbar sein, wenn die Qualität des verwendeten Brenns
toffs schwankt. Bspw. unterliegt die Gasqualität der öf
fentlichen Gasversorgung bestimmten Schwankungen. Abhängig
von Liefersituationen, verschiedenen Lieferanten und einer
eventuell erforderlichen Zumischung von Flüssiggas
schwankt der Heizwert des im Netz vorhandenen Gases. Sol
che Schwankungen sollen den Betrieb der Feuerungseinrich
tung möglichst nicht beeinträchtigen.
Aus der DE 197 34 574 A1 sind ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Regeln eines Brenners, insbesondere eines
vormischenden Gasbrenners bekannt, das darauf ausgerichtet
ist, alle während des Betriebs des Gasbrenners auftreten
den Änderungen der Zustandsgrößendruck, Temperatur- und
Feuchte des Brennstoffs und der Luft sowie Änderungen der
Gasart und des Brennstoff-Luftverhältnisses sicher und
schnell auf einfache Weise zu erfassen. Dazu wird ein Tem
peratursensor am Flammenfußpunkt angeordnet. Dies ist der
Beginn oder Anfang der Hauptreaktionszone. Brennt die
Flamme instabil und neigt die Flamme dazu, sich von dem
Brenner abzulösen, entfernt sich auch die Hauptreaktions
zone von dem Temperatursensor. Die am Temperatursensor
absinkende Temperatur wird erfasst und zur Nachregelung
des Brenners herangezogen.
Das Verfahren basiert auf einer Veränderung des Ab
stands des Flammenkerns, d. h. der Hauptreaktionszone der
Flamme von dem Brenner.
Außerdem ist aus der DE 198 31 451 ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Gasbrenners
bekannt, das auf zwei Temperatursensoren beruht. Ein ers
ter Temperatursensor ist im Flammenfußbereich der von dem
Brenner erzeugten Flammen angeordnet. Der Durchmesser des
entsprechenden Sensors ist nicht größer als die Ausdehnung
einer Flammenfußzone. Ein zweites Sensorelement ist bei
spielsweise an der Wand eines zwischen Brenner und Wärmeü
bertrager vorgesehenen Verbrennungsschachts angeordnet.
Damit unterliegen beiden Sensoren etwa der gleichen
Alterung. Als Temperatursignal wird ein Differenzsignal
genutzt, das aus beiden Sensorausgangssignalen gebildet
wird. Somit fallen Signalveränderungen in Folge von Sen
soralterung weg.
Aus der DE 39 08 138 A1 ist ein Öl- oder Gasbrenner
mit einem Temperatursensor bekannt, der auf einen Luft
regulierschieber einwirkt. Der Sensor ist am Heizungsbren
ner im Brennerrohr angeordnet. Er ragt nicht in die Flam
me.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Feuerungseinrich
tung und ein Verfahren zur Regeln derselben zu schaffen,
das einen Betrieb der Feuerungseinrichtung auf einfache
und sichere Weise auch dann gestattet, wenn die Qualität
des verwendeten Brennstoffs, insbesondere sein Heizwert,
schwankt. Eine weitere Aufgabe liegt in der Schaffung ei
ner vielseitig einsetzbaren Steuereinrichtung für Brenner.
Diese Aufgabe wird mit einer Feuerungseinrichtung
gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Außerdem wird die Aufgabe durch das Verfahren nach An
spruch 12 gelöst.
Die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung beinhaltet
einen Brenner sowie eine dem Brenner vorgelagerte Einrich
tung, die den dem Brenner zugeführten Brennstoff-Volumen
strom, den dem Brenner zugeführten Luft-Volumenstrom
und/oder den Volumenstrom des dem Brenner zugeführten
Brennstoff-Luftgemischs festlegt. Diese Einrichtung kann
bspw. lediglich den Brennstoffstrom regulieren, während
sich der Luftstrom frei einstellt. Sie kann jedoch auch
den Luftstrom regulieren, bspw. indem die Luft mittels
eines Gebläses gefördert wird. Im bevorzugten Fall eines
vormischenden Gasbrenners legt diese Einrichtung sowohl
den Brennstoff-Volumenstrom als auch den Luft-Volumenstrom
fest. Zu der Einrichtung gehört eine Regeleinrichtung, die
entsprechende Ventile und Aktuatoren für den Brennstoff
und/oder die Verbrennungsluft steuert. Außerdem ist die
Einrichtung mit einem Temperatursensor verbunden, der
vollständig im Flammenkern angeordnet ist und zwar unab
hängig davon, ob der Brenner bei seiner kleinstmöglichen
Leistung, einer mittleren Leistung oder seiner größtmögli
chen Leistung betrieben wird. Der Temperatursensor ist
dabei räumlich ausgedehnt, so dass er eine in der Hauptre
aktionszone auftretende mittlere Flammentemperatur er
fasst. Das von dem Temperatursensor gelieferte Temperatur
signal ist somit ein gemitteltes Signal, das unempfindlich
gegen lokale Temperaturschwankungen ist. Es zeigt unabhän
gig von der Brennerleistung jeweils die mittlere Flammen
kerntemperatur an, die als Kriterium dafür herangezogen
wird, ob das passende Brennstoff/Luft-Verhältnis einge
stellt ist. Die Steuereinrichtung legt dann das Brenn
stoff-Luftverhältnis anhand der erfassten Flammenkerntem
peratur fest. Ändert sich die Gasqualität, so dass die
Flammenkerntemperatur einen gewünschten Wert nicht mehr
erreicht oder überschreitet, wird das Brennstoff-Luftver
hältnis entsprechend verändert, bis die gewünschte Flam
menkerntemperatur wieder auftritt.
Gegenüber Verfahren, bei denen die Erfassung der sich
ausbildenden Flamme durch einen Ionisierungsfühler er
folgt, ist die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung wenig
empfindlich, insbesondere gegen Rußniederschlag. Der Tem
peratursensor ist selbst dann, wenn er elektrisch nicht
isoliert in der Flamme angeordnet ist, d. h. wenn seine
Wiederstandsstrecke leitenden Kontakt zu der Sensorober
fläche hat, nicht empfindlich gegen Rußauflage, wie sie
bspw. bei hohem Flüssiggasanteil auftreten kann, denn der
verwendete Temperatursensor ist vorzugsweise niederohmig
im Vergleich zu der Rußauflage. Der Wiederstandswert liegt
abhängig von der Temperatur im Kiloohmbereich (kΩ) - ist
mithin jedenfalls geringer als 1 MΩ.
Gegenüber der Überwachung der Flammenfußtemperatur
ist von Vorteil, dass die Regelung unabhängig von einer
gewissen Unruhe der Flamme im Flammenfußpunkt erfolgen
kann.
Prinzipiell ist es denkbar, einen Temperatursensor zu
verwenden, der die Flammenkerntemperatur nur punktuell
erfasst. Es wird jedoch bevorzugt, einen Temperatursensor
von einer solchen Größe bzw. Länge einzusetzen, der etwa
so groß ist wie der Flammenkern der kleinstmöglichen oder
kleinsten gewünschten Flamme an dem Brenner. Dadurch wird
eine bestmögliche Mithüllung der Flammentemperatur er
reicht, d. h. lokale Temperaturabweichungen stören den
Messwert kaum.
Der Temperatursensor ist vorzugsweise ein Keramik
element. Dieses kann relativ korrosionsunempfindlich aus
gebildet werden, mit der Folge, dass die Messwerte lang
zeitstabil sind. Eine Nachkalibrierung des Temperatursen
sors kann deshalb in den weitaus meisten Fällen unterblei
ben.
Der Temperatursensor weist vorzugsweise einen steti
gen Zusammenhang zwischen seinem Widerstand und der Tempe
ratur auf. Dies bedeutet, dass er keine Sprungtemperatur
oder dergleichen, wie es von PTC-Widerständen bekannt ist,
aufweist. Die Widerstands-Temperatur-Kennlinie ist bspw.
eine e-Funktion, eine Gerade oder eine anderweitige Funk
tion, bei der weder die erste noch die zweite Ableitung
ihr Vorzeichen ändern. Dies ermöglicht nicht nur die Er
fassung eines Solltemperaturwerts im Sinne eines Schalt
punkts, wie bspw. bei PTC-Widerständen, sondern eine re
gelrechte Temperaturmessung, wobei der Temperaturmesswert
in einem relativ weiten Temperaturbereich Gültigkeit hat.
Weiter ermöglicht diese Eigenschaft des Temperatursensors,
dass die Feuerungseinrichtung auch zunächst in den kon
kreten Eigenschaften unbekannte Brennstoffe verarbeitet.
Für jede geeignete Brennstoffart (Gasart) kann eine ent
sprechende Regeleinrichtung die Temperaturabweichung er
fassen und die Gemischzusammensetzung so lange nachregu
lieren, bis die gewünschte Flammenkerntemperatur erreicht
ist. Ist dies der Fall, kann dieser Gemischwert abgespei
chert werden. Der Speicherwert kann dann für den gesamten
Leistungsbereich des Brenners gelten oder auch für die
konkrete Leistung spezifisch abgespeichert werden. Auf
diese Weise kann die Feuerungseinrichtung Kennfelder über
verwendete Brennstoffe allmählich selbst aufbauen. Dies
ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Brennstoff-Luft
verhältnis für eine gegebene Gasart abhängig von der ge
forderten Brennerleistung ist. Ändert sich die Leistungs
anforderung, muss dann nicht für den neuen Leistungswert
wieder ein Testlauf mit Bestimmung des geeigneten Brenn
stoff-Luftverhältnisses durchgeführt werden, sondern an
hand der erforderten Gasart und der abgespeicherten Kenn
linie kann das Brennstoff-Luftverhältnis für die andere
Leistungsstufe sofort aus einem Speicher ausgelesen und
umgesetzt werden. Es ist demnach möglich, die Feuerungs
einrichtung in diesem Sinne mit einer Funktion zu verse
hen, die es unnötig macht, die Steuerungseinrichtung für
jeden Anwendungsfall vorzubereiten. Vielmehr ist es mög
lich, ein- und dieselbe Steuerungseinrichtung für ver
schiedene Brennergrößen und Brennerformen anzuwenden. Al
ternativ können die entsprechenden Kennlinienfelder jedoch
auch vorab eingegeben werden.
Die Überwachung der Flammenkerntemperatur erweist
sich insbesondere für die mehrfache und vielseitige Ver
wendbarkeit eines Steuermoduls für verschiedene Brenner
als zweckmäßig. Diese Art der Steuerung ermöglicht den
Einsatz ein- und desselben Steuermoduls an Brennern unter
schiedlicher Geometrien und Leistungsklassen.
Die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung und das
Verfahren zum Regeln der Feuerungseinrichtung eigenen sich
sowohl dazu die Brennstoffart periodisch zu prüfen, als
auch eine ständige oder bedarfsweise Überwachung vorzuneh
men. Die ständige Prüfung setzt voraus, dass das Brenn
stoff-Luftverhältnis ständig auf konstante Flammenkern
temperatur ausgeregelt wird und die dazu erforderlichen
Brennstoff- und Luftströme wiederum ständig mit Tabellen-
oder Kennfeldwerten verglichen werden. Werden bislang un
bekannte Mischungsverhältnisse erreicht, bspw. indem vom
Gasnetz Gasmischungen geliefert werden, können die ent
sprechenden Tabellen- oder Kennfelder ergänzt werden.
Alternativ kann von Zeit zu Zeit eine Überprüfung der
Gasart anhand der Flammentemperatur vorgenommen werden.
Stimmt diese nicht mehr mit dem Sollwert überein, kann
eine Korrektur des Mischungsverhältnisses erfolgen und
dann im Weiteren wiederum anhand dieses Mischungsverhält
nisses bzw. der dem Mischungsverhältnis zugeordneten Gas
art eine Brennerregulierung vorgenommen werden. Alternativ
ist es möglich, einen Abgleich immer nur dann vorzunehmen,
wenn die Differenz zwischen der Flammenkerntemperatur und
dem Sollwert für diese einen oberen oder unteren Grenzwert
überschreitet.
Die Steuereinrichtung regelt das Brennstoff/Luft-Ver
hältnis vorzugsweise auf maximaler Flammenkerntemperatur.
Abweichend ist es möglich, auf eine nicht maximale, vor
gegebene Temperatur zu regeln. Ist eine solche Temperatur
sowohl mit hohem Luftanteil als auch mit niedrigem Luft
anteil zu erreichen, wird der Arbeitspunkt mit hohem Luft
anteil gewählt und von der Steuereinrichtung eingestellt.
Der Temperatursensor kann zusätzlich zum Zünden einer
Flamme als Glühzünder betrieben werden. Dies insbesondere,
wenn er aus einem relativ niederohmigen Widerstandsmateri
al mit vorzugsweise nichtlinearer Temperatur-Widerstands
kennlinie besteht. Insbesondere ist hier ein Material mit
PTC-Charakteristik (z. B. spezielle Keramik) von Vorteil.
Die Steuereinrichtung beaufschlagt den Temperatursensor
dazu während einer entsprechenden Zündbetriebsphase mit
einem Betriebsstrom oder einer Betriebsspannung, die den
Temperatursensor auf eine gewünschte Glühtemperatur er
hitzt.
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Er
findung sind der Zeichnung oder der Beschreibung zu ent
nehmen oder sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er
findung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Feuerungseinrichtung in schematisierter
Darstellung,
Fig. 2 einen Brenner mit im Flammenkernbereich an
geordnetem Temperaturfühler bei geringer Leistung, in
schematisierter Darstellung,
Fig. 3 den Brenner nach Fig. 2, bei größerer Lei
stung, in schematisierter Darstellung,
Fig. 4 die Feuerungseinrichtung nach Fig. 1, als
Blockschaltbild,
Fig. 5 die Feuerungseinrichtung nach den Fig. 1
und 4, in weiter schematisierter Darstellung, und
Fig. 6 einen Temperaturverlauf des Flammenkerns in
Abhängigkeit von dem Luftverhältnis, als Diagramm.
In Fig. 1 ist eine Feuerungseinrichtung 1 ver
anschaulicht, zu der ein Brenner 2 und eine Einrichtung 3
zur Versorgung des Brenners mit einem Brennstoff-Luftge
misch gehören. Prinzipiell genügt es, wenn diese Einrich
tung 3 den Brennstoffstrom oder den Luftstrom reguliert.
Im vorliegenden Fall reguliert die Einrichtung 3 jedoch
sowohl den Brennstoffstrom als auch den Luftstrom. Dazu
enthält die Einrichtung 3 ein Gebläse 4, das mit einem
entsprechenden Gebläsemotor 5 angetrieben wird. Das Geblä
se 4 erhält über eine Ansaugöffnung 6 Luft und über eine
Zuführungsleitung 7 als Brennstoff dienendes Gas. Die Gas
menge wird über ein Regulierventil 8 beeinflusst, das in
der Leitung 7 angeordnet ist. Das Regulierventil 8 ist
über ein Stellglied, bspw. einen Motor 9, einstellbar.
Sowohl der Motor 9 als auch der Gebläsemotor 5 sind von
einer Steuereinrichtung 11 angesteuert, die somit den ge
förderten Luftstrom und den zugelassenen Gasstrom fest
legt. Damit legt die Steuereinrichtung 11 zugleich das
Brennstoff/Luft-Mischungsverhältnis fest. Die Steuerein
richtung 11 ist an einen Temperatursensor 12 angeschlos
sen, der oberhalb des Brenners 2 angeordnet ist.
Der Temperatursensor 12 ist, wie insbesondere aus
Fig. 2 und 3 hervorgeht, ein räumlich ausgedehntes Ele
ment mit einem Keramikkörper 14, der stabförmig, U-förmig
oder auf ähnliche Weise räumlich ausgedehnt sein kann. Der
Körper 14 ist in einem gewissen Abstand zu einer Öffnung
15 des Brenners 2 angeordnet und zwar in einem Bereich,
der von einem Flammenkern 16 der sich ausbildenden Flamme
17 eingenommen wird. Dies, wie Fig. 2 veranschaulicht,
sowohl bei geringer Leistung als auch, wie Fig. 3 ver
anschaulicht, bei großer Leistung. Die Größe des Elements
14 ist dabei so bemessen, dass es bei kleinstmöglicher
Flamme nahezu den gesamten Flammenkern einnimmt oder we
nigstens einen großen Teil desselben. Das Element 14 be
findet sich somit im zumindest bei geringem Luftüberschuss
reduzierenden Bereich der Flamme 17, wiedersteht jedoch
aufgrund der Materialwahl (Keramik) der Korrosion dauer
haft.
Die Regeleinrichtung 11 nach Fig. 1 ist in Fig. 4
gesondert veranschaulicht. Die Steuereinrichtung 11 weist
einen Eingang 19 auf, über den sie ein Leistungssignal P
erhält. Dieses legt die gewünschte Brennerleistung fest.
Ausgehend von einer angenommenen Gasqualität sind dieser
Brennerleistung ein bestimmter Gasstrom und ein bestimmter
Luftstrom zugeordnet. Zur Vornahme dieser Zuordnung ent
hält die Steuereinrichtung 11 einen Kennfeldblock 21, der
unter Zugrundelegung der angenommenen Gasart (Gasqualität)
an seinem Ausgang die für die Leistung gemäß Leistungs
signal P erforderliche Gasmenge DGas und Dluft anzeigt. Dazu
dienen die entsprechenden Signale DGas und Dluft. Diese wer
den an einen Regelblock 22 geliefert, der den Motor 9 oder
einem sonstigen Aktuator für ein stetig regelndes Gasven
til und den Lüftermotor 15 steuert bzw. geregelt betreibt.
Der Regelblock 22 ist außerdem mit dem Temperatursensor 12
verbunden. Der Regelblock 22 regelt nun ausgehend von den
Vorgaben für den Gasstrom und den Luftstrom dieselben im
Wege einer Feinregulierung so ein, dass eine gewünschte
und festgelegte Flammenkerntemperatur, die durch den Sen
sor 12 erfasst wird, erreicht wird. Weichen die dazu er
forderlichen Gas- und Luftmengen von den Vorgaben zu stark
ab, sendet der Regelblock über eine entsprechende Verbin
dung 23 ein Signal an den Kennlinienblock 21, der dann
eine passendere Kennlinie auswählt. Auf diese Weise findet
automatisch eine Anpassung an schwankende Gasqualitäten
statt. Ist keine passende Kennlinie vorhanden, kann diese
erzeugt werden, indem die zum Erreichen der gewünschten
Leistung erforderlichen Volumenströme, d. h. Ansteuersignal
für den Motor 9 und den Gebläsemotor 12, in den Kennli
nienblock 21 protokolliert werden. Mit wechselnden Anfor
derungssignalen P entsteht auf diese Weise nach und nach
die komplette, der betreffenden Gasart zugehörige, Kenn
linie, die dann zur weiteren Steuerung des Systems zur
Verfügung steht.
In Fig. 5 ist eine etwas abgewandelte Ausführungs
form der Feuerungseinrichtung 1 veranschaulicht. Soweit
bauliche und/oder funktionelle Übereinstimmung zu der vor
beschriebenen Ausführungsform besteht, wird auf diese ver
wiesen. Im Unterschied zu der vorbeschriebenen Aus
führungsform ist der Temperatursensor 12 nicht mit dem
Regelblock 22, sondern mit dem Kennlinienblock 21 verbun
den. Dieser ordnet jeder Leistung P eine entsprechende
Gasmenge DGas und eine entsprechende Luftmenge DLuft zu. Die
se gewünschten Gas- und Luftströme werden durch Regelblö
cke 22a, 22b realisiert, indem der Motor 9 und der Geblä
semotor 15 entsprechend angesteuert werden. Der Kennli
nienblock 21 erhält jedoch auch das Temperatursignal von
dem Temperatursensor 12. Stellt der Kennlinienblock 21 nun
fest, dass die geforderte Flammenkerntemperatur nicht er
reicht wird, schaltet er auf eine zunächst geeignetere
Kennlinie um. Dies ist dann eine Kennlinie für das Gas mit
dem nächsthöheren Heizwert. Ist die Flammentemperatur je
doch zu hoch, schaltet der Kennlinienblock auf die Kenn
linie einer Gasart mit niedrigerem Heizwert um. Auf diese
Weise erfolgt eine Erfassung der Gasart ständig, peri
odisch oder bedarfsweise (je nach Ausführungsform) anhand
der erfassten Flammenkerntemperatur. Das Regelverfahren
ist einfach und übersichtlich und darüber hinaus robust.
In Fig. 6 ist ein Verlauf der Temperatur des Flam
menkerns für verschiedene Luftverhältnisse λ veranschau
licht. Be einer ersten Ausführungsform optimiert die Ein
richtung 3 das Luftverhältnis λ auf einen Wert, bei dem
die die Temperatur T maximal ist (Arbeitspunkt B). Bei
anderen Ausführungsformen wird eine Temperatur TSoll einge
stellt, die geringer ist als Tmax. Existieren zwei Luftzah
len λ1, λ2, bei denen sich TSoll einstellt, wählt die Ein
richtung 3 die Luftzahl λ2 mit größerem Luftanteil.
Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Tem
peratursensor auch als Glühzünder betrieben werden kann,
z. B. bei Betriebsbeginn. Die Zündung erfolgt dann ohne
Temperaturkontrolle durch den Temperatursensor. Das Gas-
Luft-Gemisch kann bei der Zündung nach fest vorgegebenen
Werten oder besser nach den beim vorausgegangenen Betrieb
zuletzt eingestellten, abgespeicherten Werten erfolgen. Es
ist auch möglich, diese Werte für den Zündvorgang zu Grun
de zu legen und eine vorgegebene Abweichung dazu, z. B.
eine zusätzliche Gasmenge, einzustellen.
Zur Steuerung bzw. Regelung eines Brenners, vorzugs
weise eines Gasbrenners mit möglicherweise schwankender
Gasqualität, wird die Flammenkerntemperatur mittels eines
Sensorelements 12 überwacht, das bei jeder Leistung des
Brenners 2 die Flammenkerntemperatur erfasst. Das Sensor
element 12 ist vollständig im Flammenkern angeordnet und
dabei so groß ausgebildet, dass es sich, zumindest bei
kleinen Flammen (geringe Leistung), durch nahezu den ge
samten Flammenkern erstreckt. Dadurch erzeugt das Sensor
element 12 einen gemittelten Temperaturwert, dem nur wenig
Störungen überlagert sind. Die Regelung der Brennstoff-
Luftzusammensetzung anhand der Flammenkerntemperatur er
weist sich als robust und wenig fehleranfällig und gestat
tet darüber hinaus die Ausbildung der Steuerungseinrich
tung als Standardmodul, das zum Betrieb von Brennern un
terschiedlicher Brennergeometrie und Leistung geeignet
ist.
Claims (18)
1. Feuerungseinrichtung (1), insbesondere mit gasför
migen Brennstoffen unterschiedlichen Heizwerts betreibbare
Feuerungseinrichtung,
mit einer Einrichtung (3) zur gesteuerten Erzeugung eines Brennstoff-Luftgemischs mit einstellbarem Brennstoff/Luft-Verhältnis und einstellbarem Volumenstrom,
mit einem Brenner (2), der an die Einrichtung (3) angeschlossen ist und von dieser Brennstoff, Luft oder ein Brennstoff/Luft-Gemisch erhält und der Austrittsöffnungen (15) für Brennstoff/Luft-Gemisch aufweist, vor denen sich eine Flamme ausbildet,
mit einem Temperatursensor (12), der in einem solchen Abstand von dem Brenner (2) angeordnet ist, dass er sich bei jedem von der Einrichtung (3) festgelegten, von Null verschiedenen Volumenstrom vollständig in der Hauptreak tionszone der sich ausbildenden Flamme (17) befindet,
mit einer Steuereinrichtung (11), die einen Teil der Einrichtung (3) zur gesteuerten Erzeugung eines Brennstoff-Luftgemischs bildet, um die Größe des von der Einrichtung (3) an den Brenner (2) gelieferten Brennstoff stroms und/oder des Verbrennungsluftstroms anhand der er fassten Flammentemperatur festzulegen.
mit einer Einrichtung (3) zur gesteuerten Erzeugung eines Brennstoff-Luftgemischs mit einstellbarem Brennstoff/Luft-Verhältnis und einstellbarem Volumenstrom,
mit einem Brenner (2), der an die Einrichtung (3) angeschlossen ist und von dieser Brennstoff, Luft oder ein Brennstoff/Luft-Gemisch erhält und der Austrittsöffnungen (15) für Brennstoff/Luft-Gemisch aufweist, vor denen sich eine Flamme ausbildet,
mit einem Temperatursensor (12), der in einem solchen Abstand von dem Brenner (2) angeordnet ist, dass er sich bei jedem von der Einrichtung (3) festgelegten, von Null verschiedenen Volumenstrom vollständig in der Hauptreak tionszone der sich ausbildenden Flamme (17) befindet,
mit einer Steuereinrichtung (11), die einen Teil der Einrichtung (3) zur gesteuerten Erzeugung eines Brennstoff-Luftgemischs bildet, um die Größe des von der Einrichtung (3) an den Brenner (2) gelieferten Brennstoff stroms und/oder des Verbrennungsluftstroms anhand der er fassten Flammentemperatur festzulegen.
2. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) zur Erfassung
der mittleren Flammentemperatur eingerichtet ist.
3. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) eine in Strö
mungsrichtung der Flamme (17) gemessene Länge aufweist,
die mit der Länge der Hauptreaktionszone (16) der klein
sten bei vorgesehenem Betrieb erwarteten Flamme (17) über
einstimmt.
4. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) ein Keramik
element ist.
5. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) einen steti
gen Zusammenhang zwischen Temperatur und ohmschen Wider
stand aufweist.
6. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) ein Wider
standselement mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-
Charakteristik) ist.
7. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) den Brenn
stoffstrom derart festlegt, dass die von dem Temperatur
sensor (12) erfasste mittlere Flammentemperartur mit einem
vorgegebenen Wert in Übereinstimmung gebracht wird.
8. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) den Luftstrom
derart festlegt, dass die von dem Temperatursensor (12)
erfasste mittlere Flammentemperartur mit einem vorgegebe
nen Wert in Übereinstimmung gebracht wird.
9. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) die Zusam
mensetzung des Brennstoff/Luft-Stroms derart festlegt,
dass die von dem Temperatursensor (12) erfasste mittlere
Flammentemperartur mit einem vorgegebenen Wert in Überein
stimmung gebracht wird.
10. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) den Bren
ner (2) in dem gesamten Leistungsbereich und bei allen
Brennstoffarten auf eine konstante mittlere Flammentempe
ratur (TSoll oder Tmax) ausregelt.
11. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) zur Erfas
sung der Brennstoffart den Brenner (2) einem Leistungs
bereich betreibt, bis die gewünschte mittlere Flammentem
peratur erreicht ist, dass die Steuereinrichtung (11) an
hand des dazu eingestellten Brennstoff/Luft-Verhältnisses
und abgespeicherter Vergleichswerte für diese die zuge
führte Brennstoffart bestimmt und dass die Steuereinrich
tung (11) die Einstellung des Brennstoff/Luft-Verhältnis
ses für andere Leistungswerte anhand der festgestellten
Brennstoffart und eines abgespeicherten Kennfeldes vor
nimmt.
12. Verfahren zum Regeln einer Feuerungseinrichtung
mit einem Brenner, einer Steuereinrichtung und einem Tem
peratursensor, wobei die Steuereinrichtung die Zusammen
setzung des Brennstoff/Luft-Gemischs so reguliert, dass
eine vorgegebene mittlere Flammenkerntemperatur erreicht
wird und aus dem Brennstoff/Luft-Verhältnis auf die
Brennstoffart schließt und die weitere Regulierung des
Brenners auf der Basis der derart erfassten Brennstoffart
vornimmt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass die Bestimmung der Brennstoffart periodisch vor
genommen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass die Bestimmung der Brennstoffart ständig vor
genommen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass die Bestimmung der Brennstoffart bedarfsweise
vorgenommen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass die Steuereinrichtung (11) eine Flammenkerntem
peratur (Tmax) einstellt.
17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass die Steuereinrichtung (11) eine Flammenkerntem
peratur (TSoll) einstellt, die niedriger ist als eine maxi
male Flammenkerntemperatur (Tmax), wobei die Steuereinrich
tung (11) dazu von mehreren möglichen Luftverhältnissen λ
das größtmögliche wählt.
18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, dass der Temperatursensor zum Zünden einer Flamme als
Glühzünder betrieben wird und dass die Steuereinrichtung
den Temperatursensor dazu während einer entsprechenden
Zündbetriebsphase mit einem Betriebsstrom oder einer Be
triebsspannung beaufschlagt, die den Temperatursensor auf
eine gewünschte Glühtemperatur erhitzt.
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