DE102007032483A1 - Operating equipment for a high power surface burner and method of operation therefor - Google Patents
Operating equipment for a high power surface burner and method of operation therefor Download PDFInfo
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Abstract
Zum sicheren Zünden eines Oberflächenbrenners (3) ist eine Betriebseinrichtung (1) vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, beim Zünden des Brenners (3) das gelieferte Gas/Luft-Gemisch anzufetten. Die Anfettung wird durch Umschaltung eines zu der Stelleinrichtung (10) gelieferten Referenzdrucks erreicht. Dieser ist bei regulärem Betrieb vorzugsweise der Umgebungsluftdruck, während er im Zündbetrieb vorzugsweise ein erhöhter Luftdruck ist, der der Stelleinrichtung eine höhere Luftdichte vorspiegelt als tatsächlich vorhanden. Dies ist eine einfache Möglichkeit der Gemischanfettung zum Zünden des Brenners.For safe ignition of a surface burner (3) an operating device (1) is provided, which is adapted to grease the supplied gas / air mixture when igniting the burner (3). The enrichment is achieved by switching over to the actuator (10) supplied reference pressure. This is preferably the ambient air pressure during normal operation, while in the ignition mode, it is preferably an elevated air pressure, which pre-mirrors the actuator higher air density than actually present. This is a simple way of Gemischanfettung to ignite the burner.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reglereinrichtung für einen Oberflächenbrenner sowie ein Verfahren zum Zünden eines solchen Oberflächenbrenners.The The invention relates to a regulator device for a surface burner and a method of igniting such a surface burner.
Seit geraumer Zeit stehen so genannte Oberflächenbrenner bis zu einer Leistung von ca. 100 kW zur Verfügung. Die Oberflächenbrenner zeichnen sich durch eine große meist zylindrische Brenneroberfläche auf, die mit einer Vielzahl von Brennstoff/Luft-Austrittsöffnungen versehen ist. An den Austrittsöffnungen brennen relativ kleine Flammen, so dass der Brenner an seiner Oberfläche von einer Flammenschicht überdeckt ist.since For some time, so-called surface burners are up to a power of about 100 kW available. The surface burners draw through a large, mostly cylindrical burner surface on that with a variety of fuel / air outlets is provided. At the outlet openings burn relatively small flames, leaving the burner on its surface is covered by a flame layer.
Es gibt Bestrebungen, Oberflächenbrenner bis in den Leistungsbereich von beispielsweise Ein Megawatt einzusetzen. Dabei zeigt sich, dass das Zünden eines solchen Brenners zum Problem werden kann. Insbesondere ist es schwierig, innerhalb der Sicherheitszeit eine sichere Ausbreitung der Flammen über die gesamte Brenneroberfläche zu erzielen.It There are efforts, surface burners into the power range For example, use one megawatt. It turns out that the ignition of such a burner can be a problem. In particular, it is difficult within the safety period one safe propagation of the flames over the entire burner surface to achieve.
Eine
Betriebseinrichtung, die auch den Betrieb eines Oberflächenbrenners
gestattet, ist beispielsweise aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Betriebseinrichtung zum Betrieb eines Oberflächenbrenners zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ein sicheres Zünden des Brenners gestattet.It Object of the invention, an operating device for operation to create a surface burner with simple Means a safe ignition of the burner allowed.
Diese Aufgabe wird mit der Betriebseinrichtung nach Anspruch 1 wie auch mit dem Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.These Task is with the operating device according to claim 1 as well solved by the method according to claim 10.
Die erfindungsgemäße Betriebseinrichtung für den Ober flächenbrenner enthält eine luftführende Leitung und einen Gasdruckregler. Der Gasdruckregler ist mit einer Stelleinrichtung versehen, die an einem Steuereingang einen Referenzdruck erhält. Eine zu der Betriebseinrichtung gehörige Steuereinrichtung liefert zum Zünden des Brenners ein Drucksignal an den Steuereingang, um dadurch den Gasdruckregler zu einem höheren Gasdruck hin zu verstellen. Der Gasdruckregler liefert somit über die Gasleitung einen größeren Gasstrom an den Brenner, was zu einer Anfettung des zu dem Brenner gelieferten Gas/Luft-Gemischs führt. Die Anfettung bewirkt ein sicheres Zünden des Brenners. Wird dieser an einer Stelle, beispielsweise durch elektrischen Funkenüberschlag gezündet, pflanzen sich die Flammen ohne Schwierigkeiten über die gesamte Oberfläche des Oberflächenbrenners fort, ohne dass es dazu besonderer konstruktiver Maßnahmen an dem Oberflächenbrenner bedürfte. Durch die Anfettung des Gas/Luft-Gemischs wird eine weiche und sichere Zündung erreicht. Das Überzünden einer Flamme, die an einer der Öffnungen des Oberflächenbrenners brennt, auf benachbarte Gebiete bzw. Düsen ist leichter möglich als es im Betrieb mit demjenigen Gas/Luft-Gemisch erreicht werden, wie es zum Betrieb des Brenners vorgesehen ist. Die Anfettung des Gas/Luft-Gemischs gestattet insbesondere die Reduktion der Brennerleistung während des Zündbetriebs, d. h. die Reduktion des dem Brenner zugeführten Massenstroms, so dass eine besondere leise und unspektakuläre Zündung des Brenners erreicht wird.The inventive operating device for The upper surface burner contains an air-bearing pipe and a gas pressure regulator. The gas pressure regulator is equipped with an adjusting device provided, which receives a reference pressure at a control input. A belonging to the operating device control device supplies a pressure signal to ignite the burner Control input to thereby increase the gas pressure regulator to a higher Gas pressure to adjust. The gas pressure regulator thus delivers over the gas line a larger gas flow to the Burner, resulting in an enrichment of the supplied gas to the burner gas / air mixture leads. The enrichment causes a safe ignition of the burner. Is this in one place, for example by ignited electrical sparkover, plant the flames spread over the whole without difficulty Surface of the surface burner, without that there are special constructive measures on the surface burner would require. By the enrichment of the gas / air mixture is achieved a soft and safe ignition. The over-ignition a flame burning at one of the openings of the surface burner, to neighboring areas or nozzles is easier when it is reached in operation with the gas / air mixture, as intended for the operation of the burner. The enrichment of the gas / air mixture allows in particular the reduction of the burner power during ignition mode, d. H. the reduction of the burner supplied Mass flow, making a special quiet and unspectacular Ignition of the burner is achieved.
Die Erhöhung des von dem Gasdruckregler gelieferten Drucks bzw. die Anfettung des Gas/Luft-Gemischs findet vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne statt, in der über eine Hochspannungszündvorrichtung an dem Oberflächenbrenner Funkenüberschläge erzeugt werden.The Increase the pressure supplied by the gas pressure regulator or the enrichment of the gas / air mixture preferably takes place within a period of time in which a high voltage ignition device at the surface burner flashovers be generated.
Vorzugsweise wird die Verstellung des Gasdruckreglers erreicht, indem der zur Beeinflussung eines vorgegebenen Referenzwerts vorgesehene Steuereingang, der bei normalem Brennerbetrieb mit dem Umgebungsluftdruck in Verbindung steht, mit einem erhöhten Druck beaufschlagt wird. Der Gasdruckregler liefert somit während des Zündbetriebs einen Gasdruck, wie er einem höheren Luftdruck entsprechen würde. Weil der höhere Luftdruck tatsächlich aber nicht vorhanden ist, ergibt dies eine Anfettung des Gas/Luft-Gemischs.Preferably the adjustment of the gas pressure regulator is achieved by the Influencing a predetermined reference value provided control input, in normal burner operation with the ambient air pressure in connection is, is subjected to an increased pressure. Of the Gas pressure regulator thus provides during the ignition operation Gas pressure, as it would correspond to a higher air pressure. Because the higher air pressure is not is present, this results in an enrichment of the gas / air mixture.
Die Beeinflussung des Referenzwertes für den Gasdruck erfolgt vorzugsweise durch Umschaltung zwischen zwei Druckstufen, nämlich a) Umgebungsdruck und b) erhöhter anderweitiger Druck. Die Umschaltung kann durch eine Ventilanordnung mit einem Wegeventil oder anderweitigen Ventilen erfolgen. Diese sind vorzugsweise elektrisch gesteuert und erhalten einen Impuls von einer Steuereinrichtung, beispielsweise einem so genannten Feuerungsautomaten oder auch einem Schaltungszweig der Hochspannungszündeinrichtung des Brenners.The Influencing the reference value for the gas pressure takes place preferably by switching between two pressure stages, namely a) ambient pressure and b) increased pressure elsewhere. The switching can be achieved by a valve arrangement with a directional control valve or otherwise valves. These are preferably electrical controlled and receive a pulse from a controller, for example, a so-called automatic burner or a Circuit branch of the high-voltage ignition device of the burner.
Das erhöhte Druckniveau kann beispielsweise an dem zu dem Brenner führenden Gebläseausgang abgegriffen werden. Es ist alternativ möglich, anderweitige Druckquellen zu nutzen.The increased pressure level, for example, to the burner leading blower outlet are tapped. It Alternatively, it is possible to use other sources of pressure.
Die Stelleinrichtung enthält vorzugsweise einen Fluidstellantrieb zur Betätigung des Gasdruckreglers. Dem Fluidstellantrieb ist eine Steueranordnung beispielsweise in Form einer Druckdose zugeordnet, deren Membran an einer Seite von dem Referenzdruck beaufschlagt wird. Die Membran der Druckdose steuert vorzugsweise ein Ablassventil zum Regulieren des Betätigungsdrucks des Stellantriebs.The adjusting device preferably contains egg NEN fluid actuator for actuating the gas pressure regulator. The fluid actuator is associated with a control arrangement, for example in the form of a pressure box, the membrane is acted upon on one side of the reference pressure. The diaphragm of the pressure cell preferably controls a drain valve to regulate the actuating pressure of the actuator.
Vorzugsweise ist dem Brenner ein Gebläse vorgeschaltet. Das Gebläse weist eine mit dem Brenner verbundene Druckseite und eine Saugseite auf, an der das von dem Gasdruckregler kommende Gas zugeführt werden kann. Bei verschiedenen Gebläsedrehzahlen entsteht an dem Gebläseeingang ein entsprechend unterschiedlicher Unterdruck. Dieser Unterdruck wirkt über die Mündung der Gasleitung bis zu dem Gasdruckregler fort, der den Unterdruck durch entsprechende Gaslieferung ausgleichen will. Entsprechend passt sich die gelieferte Gasmenge automatisch an die von dem Gebläse geförderte Luftmenge an. Dies gilt insbesondere, wenn das Gas über eine Strahlpumpenanordnung in das Gebläse geführt wird, das an dem Diffusor der Strahlpumpe angeschlossen ist, während die Gasleitung mit der Treibdüse der Strahlpumpe und deren Sauganschluss mit der Umgebungsluft verbunden sind. Eine Regelung der Gebläsedrehzahl und Absenkung derselben zum Zünden des Brenners bewirkt die Zündung des Brenners mit verminderter Leistung.Preferably the burner is preceded by a blower. The fan has a pressure side connected to the burner and a suction side on, to which the gas coming from the gas pressure regulator is supplied can be. At different blower speeds arises at the Gebläseeingang a correspondingly different Vacuum. This negative pressure acts on the mouth the gas line up to the gas pressure regulator, the negative pressure through wants to compensate for the corresponding gas supply. Fits accordingly The delivered gas quantity automatically matches that of the blower conveyed air quantity. This is especially true if that Gas passed through a jet pump assembly in the blower is connected to the diffuser of the jet pump while the gas line with the jet nozzle of the jet pump and their Suction connection are connected to the ambient air. A regulation the fan speed and lowering the same for ignition of the burner causes the ignition of the burner with reduced Power.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung und von Ansprüchen. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung offenbart weitere Einzelheiten und ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:Further Details of advantageous embodiments of the invention are the subject of the drawing, the description and claims. The Description is limited to essential aspects of Invention and other conditions. The drawing reveals more Details and should be consulted. Show it:
In
Die
Betriebseinrichtung
Die
Stelleinrichtung
Eine
Feder
Die äußere
Kammer
Die
Steuereinheit
Das
3/2-Wegeventil
Zur
weiteren Veranschaulichung der Betriebseinrichtung
Die
insoweit beschriebene Betriebseinrichtung
Es wird zunächst davon ausgegangen, dass der Brenner
It is initially assumed that the burner
Zugleich
aktiviert die Steuereinheit
Sobald
eine Zündzeit abgelaufen ist oder mit entsprechenden Detektormitteln
das Zünden des Brenners
Bei
normalem Betrieb kann die Leistung des Brenners
Der
Steuereingang der Stelleinrichtung
Zum
sicheren Zünden eines Oberflächenbrenners
- 11
- BetriebseinrichtungFactory equipment
- 22
- Oberflächenbrennersurface burner
- 33
- Mantelflächelateral surface
- 44
- Düsenöffnungenorifices
- 55
- Gebläsefan
- 66
- Leitungmanagement
- 77
- Gasleitunggas pipe
- 88th
- Leitungmanagement
- 99
- GasdruckreglerGas pressure regulator
- 1010
- Stelleinrichtungsetting device
- 1111
- VentilValve
- 1212
- Ventilverschlussglied/ReglertellerValve closure member / regulator plate
- 1313
- Schubstangepushrod
- 1414
- Membranemembrane
- 1515
- Fluid-StellantriebFluid actuator
- 1616
- Arbeitskammerworking chamber
- 1717
- Drosselthrottle
- 1818
- Steuerventilcontrol valve
- 1919
- DruckdoseVacuum unit
- 2020
- Membranemembrane
- 2121
- äußere Kammerouter chamber
- 2222
- innere Kammerinner chamber
- 2323
- Leitungmanagement
- 2424
- Federfeather
- 2525
- Leitungmanagement
- 2626
- Steuerorgancontrol element
- 2727
- Ventilanordnungvalve assembly
- 2828
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 2929
- Steuereinheitcontrol unit
- 3030
- HochspannungszündschaltungHochspannungszündschaltung
- 3131
- Zündelektrodeignition electrode
- 3232
- Leitungmanagement
- MM
- Motorengine
- 3333
- Anschlussconnection
- 3434
- Leitungmanagement
- 3535
- Lüfterradfan
- 3636
- Gebläsegehäusefan housing
- 3737
- Venturianordnungventuri
- 3838
- Diffusordiffuser
- 3939
- Luft-SaugkanalAir suction channel
- 4040
- Düsejet
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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