DE102013012943A1

DE102013012943A1 - Verfahren zum Betreiben eines Mehrbrennersystems

Info

Publication number: DE102013012943A1
Application number: DE102013012943.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Günter Webel
Original assignee: EE EMISSION ENGINEERING GmbH
Current assignee: EE EMISSION ENGINEERING GmbH
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: US20160161117A1; WO2015014477A1; DE102013012943B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Mehrbrennersystems (32), das mehrere Brennergruppen umfasst, wobei jeder Brennergruppe mindestens ein Luftzufuhrkanal (3, 8) zugeordnet ist, über den der Brennergruppe Luft zugeführt wird, wobei jede Brennergruppe mindestens einen k-ten Luftkanal (4, 6) aufweist, mit dem die zugeführte Luft in eine k-te Luft aufgeteilt wird, wobei für jeden k-ten Luftkanal (4, 6) sämtlicher Brennergruppen ein Wert eines Luftdrucks für die k-te Luft gemessen wird, wobei sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft miteinander verglichen werden, wobei überprüft wird, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brennergruppen voneinander abweichen, wobei voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6) verändert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben eines Mehrbrennersystems für eine Ofenanlage.
Einem Brennraum eines Ofens einer Ofenanlage können mehrere Brenner zugeordnet sein, über die dem Brennraum Luft zugeführt wird, die in dem Brennraum mit einem Brennstoff verbrannt wird. Dabei kann jeder Brenner aufgrund seiner Geometrie und/oder Konstruktion in mehrere Luftkanäle aufgeteilt sein, wobei über jeden Luftkanal Luft bereitgestellt wird. Damit der Brennstoff in dem Brennraum effektiv verbrannt wird, ist eine Menge der bereitgestellten Luft zu dosieren.
In vielen Öfen, speziell in solchen, die in Raffinerien betrieben werden, besteht in der Regel keine Möglichkeit, die Luftverteilung und damit ein einheitliches und angemessenes Verhältnis aus Brennstoff und Luft an jedem Brenner oder jeder Brennergruppe zu erzielen. Dies liegt daran, dass aus Kostengründen fast immer, Ausnahmen sind zum Teil große Dampferzeuger oder Kessel, keine Luftmengenmessungen an jedem Brenner durchgeführt werden. Es wird, wenn überhaupt, meist nur die Gesamtluftmenge zu einem Ofen bzw. zu allen Brennern gemeinsam gemessen. Außerdem sind keine automatisch verstellbaren Luftzufuhrmodule für jeden Brenner oder jede Brennergruppe einschließlich automatischer Regelung vorgesehen.
Punktuelle Einzelmessungen, z. B. mit einen Pitot- oder Staurohr, sind zwar möglich, in der Praxis jedoch sehr zeitaufwendig und daher unwirtschaftlich, da der Aufwand für solche Messungen bei Öfen mit vielen Brennern, d. h. von bspw. mindestens 70 Brennern, erheblich ist.
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Mehrbrennersystems, das mehrere Brennergruppen mit jeweils mindestens einem Brenner umfasst. Dabei ist jeder Brennergruppe mindestens ein Luftzufuhrkanal zugeordnet, über den der Brennergruppe Luft zugeführt wird. Jede Brennergruppe weist mindestens einen k-ten Luftkanal auf, mit dem die über den Luftzufuhrkanal zugeführte Luft in eine k-te Luft bzw. einen k-ten Anteil der zugeführten Luft aufgeteilt wird. Bei dem Verfahren wird für jeden k-ten Luftkanal sämtlicher Brennergruppen ein Wert eines Luftdrucks für die k-te Luft bzw. den k-ten Anteil der Luft gemessen. Sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der jeweils k-ten Luft aller Brennergruppen werden miteinander verglichen, wobei überprüft wird, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brennergruppen voneinander abweichen. Voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des jeweils k-ten Luftkanals sämtlicher Brennergruppen werden verändert und ggf. ausgeglichen und/oder angepasst.
In Ausgestaltung des Verfahrens werden sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft an einem üblicherweise zentralen Ort zusammengeführt und miteinander verglichen.
Je nach Definition weist das Mehrbrennersystem, für das das Verfahren durchgeführt wird, mehrere Brennergruppen auf, wobei jede Brennergruppe mindestens einen Brenner umfasst. Dabei ist dem mindestens einen Brenner jeder Brennergruppe mindestens ein Luftzufuhrkanal zugeordnet, über den dem mindestens einen Brenner der Brennergruppe Luft zugeführt wird. Außerdem weist jeder Brenner einen k-ten Luftkanal auf, mit dem die zugeführte Luft in die k-te Luft aufgeteilt wird, wobei für jeden k-ten Luftkanal sämtlicher Brenner der Wert des Luftdrucks für die k-te Luft gemessen wird, wobei sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft der Brenner miteinander verglichen werden, wobei überprüft wird, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brenner voneinander abweichen, wobei voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals verändert und ausgeglichen werden.
Der mindestens eine Luftzufuhrkanal ist wenigstens einer der Brennergruppen und/oder einem der Brenner zugeordnet. Jede Brennergruppe und/oder jeder Brenner weist bzw. weisen mindestens einen Luftkanal, nämlich den k-ten Luftkanal, auf. Somit wird bspw. von jedem Brenner einer Brennergruppe, d. h. einem m-ten Brenner unter den Brennern, über den mindestens einen Luftkanal, nämlich den k-ten Luftkanal, aus der Luft, die durch den Luftzufuhrkanal zugeführt wird, eine k-te Luft abgespalten und somit die zugeführte Luft in mindestens einen k-ten Anteil, in der Regel mehrere Anteile, aufgeteilt. In der Regel umfasst jede Brennergruppe und/oder jeder Brenner einen Luftkanalanschluss, über den der k-te Luftkanal mit dem Luftzufuhrkanal verbunden ist. Durch die Geometrie der Brennergruppe und/oder des Brenners bzw. die Luftführung innerhalb eines Gehäuses der Brennergruppe und/oder des Brenners wird die zugeführte Luft durch den jeweils k-ten Luftkanal in eine k-te Luft bzw. deren k-ten Anteil aufgeteilt.
Insgesamt kann vorgesehen sein, dass von jedem der Brenner die über den Luftzufuhrkanal zugeführte Luft über eine Anzahl von mehreren Luftkanälen in eine entsprechende Anzahl an Anteilen an Luft, bspw. eine Primärluft als erste Luft, eine Sekundärluft als zweite Luft und Tertiärluft als dritte Luft und somit als mögliche k-te Luft, aufgeteilt wird.
In Ausgestaltung des Verfahrens werden sämtliche Anteile der Luft, die sämtlichen Brennern zugeführt werden, kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt, was auch die Maßnahme umfasst, die Werte des Luftdrucks für die k-te Luft zu vergleichen. Dabei werden jedoch lediglich Werte des Luftdrucks für eine jeweils k-te Luft bzw. den k-ten Anteil der zugeführten Luft, d. h. die Primär-, Sekundär- oder Tertiärluft, untereinander verglichen und bei Bedarf angepasst. Somit werden für das Mehrbrennersystem die Werte für jeweils einen Anteil der Luft und somit für die k-te Luft an- bzw. ausgeglichen. Nach einem derartigen An- bzw. Ausgleich können Werte unterschiedlicher Anteile der Luft dennoch voneinander abweichen.
Mit Hilfe der Zusammenführung der gemessenen Werte des Luftdrucks an dem gemeinsamen Ort kann mit der vorgeschlagenen Druckmessvorrichtung die k-te Luft jedes Brenners oder jeder Brennergruppe erfasst und abgelesen sowie mit Hilfe von Luftzufuhrmodulen modifiziert werden, wobei ein günstiges Brennstoff-Luftverhältnis an allen Brennern oder jeder Brennergruppe einstellbar ist.
Aufgrund einer Konstruktion einer Brennergruppe und/oder eines Brenners ist es möglich, die Luft auf Anteile aufzuteilen, ohne dass mehrere Luftzufuhrkanäle erforderlich sind. Mit dem Verfahren werden in der Regel nur jene Anteile der k-ten Luft in k-ten Luftkanälen berücksichtigt, die einen gemeinsamen oder separaten Luftzufuhrkanal aufweisen.
Ein von einem Soll-Wert ggf. abweichender Wert bzw. Ist-Wert des Luftdrucks in dem k-ten Luftkanal für einen m-ten Brenner wird durch Verändern einer Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals verändert. Dieser zu verändernde Wert des Luftdrucks für die k-te Luft innerhalb des k-ten Luftkanals für einen bzw. den m-ten Brenner wird durch Verstellen von mindestens einem Luftzufuhrmodul innerhalb des k-ten Luftkanals, das bspw. als Luftklappe ausgebildet sein kann, verändert und/oder ausgeglichen.
In einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Luftdruck der k-ten Luft in dem k-ten Luftkanal einen Ist-Wert p_ist und die Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals einen Ist-Wert A_ist aufweist. Für die Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals, in dem der Luftdruck zu verändern ist, wird ein Soll-Wert A_soll eingestellt, wodurch für den Luftdruck der k-ten Luft in dem k-ten Luftkanal ein Soll-Wert p_soll eingestellt wird. Dabei wird ein Zusammenhang eines Verhältnisses der vorgesehenen Werte des Drucks, d. h. dem Soll-Wert p_soll sowie dem Ist-Wert p_ist, und einem Quadrat eines Verhältnisses der vorgesehenen Werte der Querschnittsfläche, d. h. dem Soll-Wert A_soll sowie dem Ist-Wert A_ist berücksichtigt, wobei p_soll/p_ist proportional zu (A_ist/A_soll)² ist. Demnach ist ein Verhältnis des Soll-Werts des Drucks zum Ist-Wert des Drucks umgekehrt proportional zu einem Quadrat des Verhältnisses des Ist-Werts zum Soll-Wert der Querschnittsfläche. Alternativ oder ergänzend kann auch berücksichtigt werden, dass das Verhältnis p_soll/p_ist proportional zu (V_soll/V_ist)² ist. Hierbei ist V eine volumetrische Durchflussmenge der Luft durch den Luftkanal. Demnach ist V_soll ein Soll-Wert und V_ist ein Ist-Wert für die volumetrische Durchflussmenge.
Nach dem Energieerhaltungssatz bzw. dem Gesetz von Bernoulli besteht bei Querschnittsverengungen, z. B in einer Rohrleitung oder dem Luftkanal, ein quadratischer Zusammenhang zwischen der Durchflussmenge und dem Druckverlust über diese Querschnittsverengung, wobei p_soll/p_ist ~ (V_soll/V_ist)² gilt. Dieser Zusammenhang, dem viele moderne Durchflussmessverfahren, wie z. B. Messblenden, Venturidurchflussmessungen etc., zugrunde liegen, wird in Ausgestaltung des Verfahrens benutzt, um anhand der Messung des Luftdrucks in einem Brenner einen Rückschluss auf den Luftdurchsatz zu ziehen. In diesem Zusammenhang ist ein Brenner luftseitig als eine Art Messblende einzustufen, auch wenn der Brenner keinen runden Querschnitt wie eine Messblende, sondern einen Querschnitt mit unter Umständen komplexer Geometrie aufweisen kann. Diese Querschnittsverengung ist bei Brennern strömungstechnisch gesehen zwischen dem Luftzufuhrmodul und dem Innenraum des Ofens dort, wo sich der Brennerstein befindet, angeordnet. Dort werden bei geöffnetem Luftzufuhrmodul üblicherweise ca. 90% des gesamten Luftdruckverlustes der Luft des Brenners verursacht. Ein Hintergrund ist, an dieser Stelle für die Luft eine maximale Austrittsgeschwindigkeit zu erzielen, um die Luft möglichst effizient mit dem Brennstoff, der auch an dieser Stelle an einem Ofen bzw. der Ofenanlage zugeführt wird, zu mischen.
Mit der Messung des statischen Drucks an den bereits beschriebenen Stellen des k-ten Luftkanals mit Sonden wird der Druckunterschied zwischen dem Druck der Luft im k-ten Luftkanal und dem Umgebungsdruck der Luft gemessen. Der Druck im k-ten Luftkanal kann gegenüber dem Druck im Innenraum des Ofens kann mit einer darin angeordneten Sonde bzw. Messsonde gemessen werden. Da Brenner jeweils bzgl. ihres Luftdrucks und/oder ihrer Luftmenge relativ verstellt werden, sind beide Möglichkeiten anwendbar.
In Ausgestaltung kann der Luftdruck kompletter Brennergruppen, wobei jede Brennergruppe einen oder mehrere Brenner umfasst, gemessen werden. Hier ist in analoger Weise der engste Querschnitt im Bereich des Brennersteins zu wählen, wobei mit einem Querschnitt der Messblende mehrerer Brenner zu der Brennergruppe zusammengefasst werden können.
Mit dem Verstellen der Luftzufuhrmodule wird erreicht, dass sich die Luftmenge in Strömungsrichtung so verändert, dass der Druckverlust über den Teil des Brenners, der sich in Strömungsrichtung der Luftzufuhrmodule anschliesst, aufgrund der veränderten Luftmenge ändert und mit Hilfe des statischen Luftdrucks gemessen wird.
Für den Zusammenhang zwischen dem Druck und der Querschnittsfläche gilt p_soll/p_ist = f·(A_ist/A_soll)², wobei f ein Proportionalitätsfaktor ist. Sofern p_soll = α·p_ist, gilt hinsichtlich eines Verhältnisses der Querschnittsfläche A_soll = β·A_ist, wobei α und β Proportionalitätsfaktoren sind. Hierbei gilt gemäß der voranstehend angeführten Formel α = (f/β²). Demnach ist die Querschnittsfläche in dem k-ten Luftkanal um den Faktor β = (f/α)^0,5 zu verändern, wenn der Luftdruck der k-ten Luft um den Faktor α zu verändern ist.
In möglicher Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass für ein Mehrbrennersystem in einem ersten k-ten Luftkanal einer erste Brennergruppe oder eines ersten Brenners für den Druck des k-ten Anteils der Luft ein Ist-Wert p_ist0 = p_0 herrscht.
In dem k-ten Luftkanal einer ersten weiteren Brennergruppe oder eines ersten weiteren Brenners weist der Druck der k-ten Luft dagegen einen Ist-Wert p_ist1 < p_ist0 auf, der um den Faktor α₁ mit α₁·p_ist1 = p_soll0 = p_0 geringer ist. In diesem Fall ist eine Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals in der ersten weiteren Brennergruppe bzw. dem ersten weiteren Brenner ausgehend von einem Ist-Wert A_ist1 um den Faktor β₁ = (f/α₁)_0,5 auf A_soll1 = (f/α₁)_0,5·A_ist1 zu vergrößern. Weiterhin weist der Druck des k-ten Anteils der Luft in einer zweiten weiteren Brennergruppe bzw. in einem zweiten weiteren Brenner den Ist-Wert p_ist2 = α₂·p_ist0 = α₂·p_soll0 auf, wobei dieser Ist-Wert p_ist2 um den Faktor α₂ größer als der hierfür vorgesehene Soll-Wert p_soll0 ist. In diesem Fall ist eine Querschnittsfläche in dem k-ten Luftkanal der zweiten weiteren Brennergruppe bzw. des zweiten weiteren Brenners ausgehend von einem Ist-Wert A_ist2 um den Faktor β₂ = (f/α₂)^0,5 auf den Soll-Wert A_soll2 = (f/α₂)^0,5·A_ist2 zu reduzieren.
Es sind jedoch auch andere Maßnahmen zum Ausgleichen der Werte des Luftdrucks der k-ten Luft in den k-ten Luftkanälen der Brenner möglich.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist mindestens eine Druckmessvorrichtung zum Messen der Werte des Luftdrucks für die k-te Luft und ggf. ein Steuergerät zum Vergleichen sowie zum Verändern und Ausgleichen von ggf. voneinander abweichenden Werten des Luftdrucks innerhalb der k-ten Luftkanäle auf. Alternativ kann das Verstellen der Luftzufuhrmodule zum Ausgleich des Luftdrucks auch manuell erfolgen.
Die mindestens eine Druckmessvorrichtung ist zentral angeordnet und dazu ausgebildet, sämtliche Werte des Luftdrucks für die jeweils k-te Luft sämtlicher Brennergruppen und/oder Brenner üblicherweise zeitgleich zu messen.
Die Anordnung umfasst neben mindestens einem Luftzufuhrmodul, das innerhalb des mindestens einen k-ten Luftkanals angeordnet ist, auch mehrere Sonden bzw. Messsonden, die an Messstellen angeordnet und zum Erfassen des Luftdrucks ausgebildet sind, wobei entlang des k-ten Luftkanals einer Brennergruppe und/oder eines Brenners mindestens eine derartige Sonde angeordnet ist, die mit der mindestens einen Druckmessvorrichtung bspw. über einen Luftschlauch verbunden ist.
Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, eine Querschnittsfläche eines k-ten Luftkanals durch Kontrolle eines innerhalb dieses k-ten Luftkanals angeordneten Luftzufuhrmoduls, üblicherweise durch Kontrolle einer Stellung des Luftzufuhrmoduls, zu verändern.
Für ein Mehrbrennersystem einer Ofenanlage, das mindestens zwei Brenner aufweist, ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Anordnung die Einstellung einer gleichmäßigen Verteilung von zu verbrennender Luft durch Messung des statischen Drucks der Luft an mindestens einer Stelle des Mehrbrennersystems sowie durch Zusammenführung von gemessenen Werten des statischen Drucks durch die Druckmessvorrichtung an einem Ablesepunkt.
Eine Messung des statischen Drucks kann als Druckdifferenzmessung zwischen einer Messsonde des k-ten Luftkanals und dem Umgebungsdruck oder alternativ zwischen der Messsonde des k-ten Luftkanals und der Messsonde in einem Innenraum des Ofens durchgeführt werden.
Bei einer Umsetzung der Erfindung ist vorgesehen, durch örtlich zentrales Zusammenführen der Werte des Drucks der jeweils k-ten Luft an mindestens einem Ablesepunkt den statischen Druck für den jeweils k-ten Anteil der zugeführten Luft für alle Brennergruppen und/oder Brenner direkt und zeitgleich zu erfassen bzw. zu ermitteln und damit die Luftmengen indirekt abzulesen und/oder gegenüber allen angeschlossenen Brennergruppen und/oder Brennern des Mehrbrennersystems zu vergleichen. Weiterhin sind darauf basierend durch Verstellen von Luftklappen, wobei jeder Brennergruppe und/oder jedem Brenner mindestens ein k-ter Luftkanal mit einer Luftklappe zugeordnet ist, für sämtliche Brennergruppen und/oder Brenner gleiche Luftströme, wenn die Feuerwärmeleistung (FWL) gleich ist, einzustellen, wobei ferner Effekte beim Verstellen der verschiedenen Luftklappen zentral zu vergleichen, zu ermitteln und/oder abzulesen sind. Weichen die Feuerwärmeleistung (FWL) einzelner Brenner oder Brennergruppen voneinander ab, so sind die einzustellenden Werte für den Luftdruck dieser Brenner bzw. Brennergruppen über den quadratischen Zusammenhang zwischen Druckverlust und Querschnittsfläche bzw. Durchfluss in dem jeweiligen Luftkanal entsprechend einzustellen, um die korrekte Versorgung mit Luft zu gewährleisten.
Mindestens einer der Brenner des Mehrbrennersystems, für das das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen ist, kann als ein sogenannter Diffusionsbrenner ausgebildet sein. Bei einem Diffusionsbrenner wird die mit dem Brennstoff zu verbrennende Luft (Verbrennungsluft) erst an einer sich dann ausbildenden Flammenwurzel vermischt und gezündet. Alternativ oder ergänzend kann mindestens einer der Brenner als vorgemischter oder zumindest teilvorgemischter Brenner ausgebildet sein, bei dem die zu verbrennende Luft oder zumindest ein Teil der zu verbrennenden Luft bereits mit dem Brennstoff gemischt wird, bevor sie die Flammenwurzel erreicht.
In industriellen Ofenanlagen mit Zwei- oder Mehrbrennersystemen wird die zu verbrennende Luft für die Brenner in der Regel mit Hilfe von einem oder mehreren Gebläsen, in Ausnahmefällen mit Hilfe von Kompressoren, bspw. mit einem Druck, der größer als 100 mbar ist, aus der Umgebung ansaugt und mit Hilfe eines Verteilersystems, das Rohre und/oder Kanäle als Luftzufuhrkanäle umfasst, zu den einzelnen Brennern geführt. Dabei ist in der Regel ein Luftzufuhrkanal über einen Luftkanalanschluss mit dem mindestens einen bzw. k-ten Luftkanal eines Brenners verbunden. Der Druck der Luft im Verteilersystem ist in der Regel niedrig, bspw. geringer als 20 mbar. Der niedrige Druck der Luft und der Umstand, dass das Verteilersystem aufgrund einer unsymmetrischen Führung der Luftzufuhrkanäle, aufgrund unterschiedlicher Druckverluste und Strömungsprofile sowie aufgrund eventuell vorhandener Armaturen, bspw. von Rückschlagklappen und/oder Drosselorganen, führt dazu, dass innerhalb dieses Verteilersystems unbeabsichtigt unterschiedliche Mengen Luft zu den einzelnen Brennern gelangen. Um eine optimale Verbrennung zu erzielen, sollte aber ein Gemisch aus Brennstoff und Luft für jeden Brenner dasselbe Mischverhältnis aufweisen, demnach sollte die Verteilung der Luft für sämtliche Brenner angepasst werden.
Da die Brenner eines Zwei- oder Mehrbrennersystems brennstoffseitig in der Regel mit derselben Feuerungswärmeleistung (FWL) betrieben werden, sollten alle Brenner entsprechend auch dieselbe Menge an Luft erhalten, damit alle Brenner das gleiche Mischverhältnis aus Brennstoff und Luft aufweisen. Ein Brenngas oder Flüssigbrennstoff, der als Brennstoff mit der Luft verbrannt wird, steht in der Regel unter einem ausreichend hohen Druck, z. B. von > 1 barü (für Gase) und > 4 barü (für Flüssigkeiten), so dass für alle Brenner dieselbe Menge an Brennstoff zur Verfügung und somit der Brennstoff für alle Brenner gleichverteilt ist.
In der Regel sind die Brenner bei einem bestimmten Durchfluss der Luft und gleicher Stellung der Luftzufuhrmodule für den gleichen luftseitigen Druckverlust ausgelegt, d. h. sofern der Durchfluss an allen Brennern gleich wäre, müsste auch in allen Brennern der gleiche statische Druck zu messen sein.
In einigen Fällen weichen Werte für die Feuerungswärmeleistung (FWL) einzelner Brenner oder Brennergruppen voneinander ab. Üblicherweise sollte der luftseitige Druckverlust für alle Brenner gleich sein, d. h. bei maximaler Leistung der Brenner sollte unabhängig von deren Größe der gleiche Druckverlust herrschen. Falls ein erster Brenner des Mehrbrennersystems mit einer maximalen Feuerungswärmeleistung von 1 MW luftseitig einen Druckverlust ΔP von 10 mbar aufweist, sollte ein zweiter Brenner des Mehrbrennersystems mit einer maximalen Feuerungswärmeleistung von 2,5 MW luftseitig ebenfalls einen Druckverlust ΔP von 10 mbar aufweisen. Ist dies der Fall, kann auf Grundlage einer Messung des statischen Drucks der jeweils k-ten Luft für jeden der Brenner der Durchfluss an zu verbrennender Luft an jedem Brenner abgeleitet und somit ermittelt werden.
Falls die Brenner des Mehrbrennersystems luftseitig unterschiedlich ausgelegt sind, sind bei einer Ausführung des Verfahrens Werte für den Druck unter Berücksichtigung einer quadratischen Abhängigkeit eines Werts für einen Durchfluss der Luft und einem Wert für den Druckverlust zu korrigieren. Dabei kann der Durchfluss von einer Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals abhängig sein. Dieselbe Vorgehensweise ist vorzusehen, wenn baugleiche Brenner mit unterschiedlicher FWL betrieben werden.
Ein Brenner umfasst mindestens einen Luftkanal, in dem ein oder mehrere Luftzufuhrmodule zur Einstellung und/oder Umverteilung der Luft innerhalb des Brenners angeordnet sind. Dabei ist der mindestens eine Luftkanal mit dem Luftzufuhrkanal verbunden und/oder mündet in diesen. Ein derartiges Luftzufuhrmodul ist in dem k-ten Luftkanal des Brenners verbaut und dazu ausgebildet, eine Querschnittsfläche des Luftkanals, durch den Luft in den Brenner einströmen kann, zu verändern und dabei in der Regel zumindest teilweise zu öffnen, wobei der Luftkanal mit dem Luftzufuhrmodul u. a. entweder vollständig oder teilweise geöffnet oder vollständig geschlossen werden kann. Ein derartiges Luftzufuhrmodul ist üblicherweise als Luftklappe oder, je nach Bauform des Brenners, z. B. als ein in sich verdrehbares Verstellregister, ausgebildet.
Bei einem Brenner, der mehrere Luftkanäle aufweist, ist in jedem Luftkanal zumindest ein Luftzufuhrmodul angeordnet. In Ausgestaltung weist ein Brenner mit einem Luftkanal bzw. Primärluftkanal in dem Luftkanal ein Luftzufuhrmodul, bspw. ein erstes als Primär-Luftklappe ausgebildetes Luftzufuhrmodul, auf. Ein Brenner mit zwei Luftkanälen und somit mit einer Primär- und Sekundärluftzufuhr weist zwei Luftzufuhrmodule, nämlich eine Primär- und eine Sekundär-Luftklappe auf. Falls ein Brenner drei Luftkanäle, d. h. einer Primär-, Sekundär- und Tertiärluftkanal, aufweist, umfasst dieser drei als Luftklappen ausgebildete Luftzufuhrmodule, die als Primär-, Sekundär- und Tertiär-Luftklappen bezeichnet werden können.
Einzelmessungen des Drucks werden bei Durchführung des Verfahrens an allen Brenner gleichzeitig durchgeführt, um die Luftverteilungsverhältnisse zu einem bestimmten Zeitpunkt zu kennen, da sich die Betriebszustände einer Ofenanlage rasch und häufig verändern können. Das vorgeschlagene Verfahren bietet dem Anlagenpersonal die Möglichkeit, direkt vor Ort, z. B. in unmittelbarer Nähe zu dem Ofen, die Luftverteilung zu den Brennern bzw. Brennergruppen zu messen und anzeigen zu lassen. Entweder werden dann durch das Steuergerät eine Gleich- bzw. Ungleichverteilung der Luft erkannt und entsprechende Änderungen an den Luftzufuhrmodulen eingeleitet, oder das Anlagenpersonal liest die Luftverteilung visuell ab und nimmt selbst manuell Änderungen der Luftzufuhrmodule vor. Die quasi instantane Auswirkung solcher Änderungen ermöglicht dem Steuergerät oder dem Anlagenpersonal, eine Gleichverteilung der Luft ohne großen Aufwand sehr schnell einzustellen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines Brenners mit Primärluftzufuhr (1b) und eine Ausführungsform eines Brenners mit Primärluft- und Sekundärluftzufuhr (1a).
2 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines Mehrbrennersystems in unterschiedlichen Betriebssituationen bei Durchführung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Mehrbrennersystems in unterschiedlichen Betriebssituationen bei Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
4 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform eines Mehrbrennersystems bei Durchführung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
5 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform eines Mehrbrennersystems, das mindestens zwei anhand von 4 vorgestellte Mehrbrennersysteme aufweist, bei Durchführung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
1a zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines Brenners 2 mit einem Luftzufuhrkanal 8 und zwei Luftkanälen 4, 6, deren Eingangsöffnungen beide mit einer Öffnung des gemeinsamen Luftzufuhrkanals 8 verbunden sind. Eine Ausgangsöffnung des ersten Luftkanals 4 ist hier von einer Ausgangsöffnung des zweiten Luftkanals 6 koaxial umschlossen. Dabei ist die Ausgangsöffnung des zweiten Luftkanals 6 von einem Brennerstein bzw. einer Brennersteinhalterung 10 berandet und/oder umschlossen. Beide Luftkanäle 4, 6 münden in einen Brennraum 12 eines Ofens. In dem ersten Luftkanal 4 ist hinter der Eingangsöffnung ein erstes, als Luftklappe ausgebildetes Luftzufuhrmodul 14 angeordnet. In dem zweiten Luftkanal 6 ist hinter der Eingangsöffnung ein zweites, ebenfalls als Luftklappe ausgebildetes Luftzufuhrmodul 16 angeordnet.
Diese erste Ausführungsform des Brenners 2 weist eine Primär- und eine Sekundärluftzufuhr auf. Bei einem Betrieb dieses Brenners 2 wird über den angeschlossenen Luftzufuhrkanal 8 zu den beiden Luftkanälen 4, 6 zu verbrennende Luft bzw. Verbrennungsluft gefördert, die hier sowie in den nachfolgenden Figuren durch karierte Pfeile symbolisiert sind. In dem ersten Luftkanal 4 befindet sich und/oder strömt erste Luft, die als Primärluft bezeichnet wird und hier sowie in den nachfolgenden Figuren durch eine erste, dichte Schraffur von links unten nach rechts oben symbolisiert ist. In dem zweiten Luftkanal 6 befindet sich und/oder strömt zweite Luft, die als Sekundärluft bezeichnet wird und hier sowie in den nachfolgenden Figuren durch eine zweite Schraffur von links oben nach rechts unten symbolisiert ist.
Außerdem ist an einer Außenwandung des ersten Luftkanals 4 eine erste Sonde 18 bzw. Messsonde zum Messen des statischen Drucks der Luft innerhalb des ersten Luftkanals 4 und an einer Außenwandung des zweiten Luftkanals 6 eine zweite Sonde 20 bzw. Messsonde zum Messen des statischen Drucks der Luft innerhalb des zweiten Luftkanals 6 angeordnet. Die Außenwandungen beider Luftkanäle 4, 6 grenzen hier an ein Gehäuse des Brenners 2 bzw. sind mit dem Gehäuse des Brenners 2 identisch.
Ähnliche Ausführungsformen von Brennern 22, 24, 26, 28, 30 mit zweifacher Luftzufuhr, die dieselben Komponenten wie die erste Ausführungsform des Brenners 2 aufweisen, sind als Komponenten von Mehrbrennersystemen 32, 34 ausgebildet, wie sie anhand der nachfolgenden 2 und 3 schematisch dargestellt sind.
Eine in 1b schematisch dargestellte zweite Ausführungsform eines Brenners 36, weist lediglich eine einfache Luftzufuhr mit einem ersten Luftkanal 38 auf, in dem hinter einer Eingangsöffnung ein erstes, als Luftklappe ausgebildetes Luftzufuhrmodul 40 angeordnet ist. Entlang des ersten Luftkanals 38 ist an deren Außenwandung zudem eine Sonde 42 zum Messen des statischen Drucks der Luft in diesem Luftkanal 38 angeordnet.
In einem Mehrbrennersystem 32 (2), 34 (3), 44 (4), 46 (5) kann sich aufgrund unterschiedlicher Druckverluste, Strömungsprofile, Armaturen usw. innerhalb eines Luftverteilungssystems, das Luftzufuhrkanäle 3, 8, 84 sowie Luftkanäle 4, 6, 38, 80, 82 aufweist, ergeben, dass zu einzelnen Brennergruppen 72, 72a, 72b und/oder Brennern 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b zum Teil sehr unterschiedliche Mengen an Luft gefördert werden. Der statische Druck wird über Sonden 18, 20, 42, 79, die hier am Gehäuse des jeweiligen Brenners 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b angeordnet sind, gemessen.
Für die Brenner 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b, die in einem Luftverteilerkasten einer Brennergruppe 72, 72a, 72b angeordnet sind, wird der Luftdruck über die Sonden 79 gemessen, wenngleich diese den Druck des Verteilerkastens der jeweiligen Brennergruppe 72, 72a, 72b messen. Der statische Druck kann innerhalb eines Luftkanals 4, 6, 38, 80, 82, jedoch auch an anderen Stellen erfasst und/oder gemessen werden. In der Regel kann eine derartige Messsonde bzw. Sonde 18, 20, 42, 79 auch an jeder anderen Stelle im Luftkanal 4, 6, 38, 80, 82 angeordnet sein, sofern der entsprechende statische Druck der im Luftkanal 4, 6, 38, 80, 82 jeweils strömenden Luftmenge repräsentativ messbar ist.
Aus einem Wert des gemessenen, hier statischen Drucks wird in Ausgestaltung des Verfahrens für jeden Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b, ein Wert für den Durchfluss der durch den Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b jeweils strömenden und zu verbrennenden Luft indirekt bestimmt. Falls Werte für den Druck einzelner Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b eines Mehrbrennersystems 32, 34, 44, 46 voneinander abweichen, ist vorgesehen, dass die Luftzufuhrmodule 14, 15, 16, 17, 40, d. h. hier Luftklappen und/oder Verstellregister, der Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b so eingestellt, d. h. geöffnet bzw. geschlossen und somit vertrimmt werden, bis an allen Brennern 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b der gleiche statische Druck eingestellt ist. Hierbei ist vorgesehen, Werte des Drucks der ersten Luft (Primärluft) durch erste Luftkanäle 4, 80 sämtlicher Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b des Mehrbrennersystems 32, 34, 44, 46 miteinander zu vergleichen. Analog werden Werte des Drucks der zweiten Luft (Sekundärluft) durch zweite Luftkanäle 6, 82 sämtlicher Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b des Mehrbrennersystems 32, 34, 44, 46 miteinander verglichen.
Üblicherweise umfasst ein Mehrbrennersystem 32, 34, 44, 46 eine Anzahl von mehreren Brennern 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b, wobei jeder Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b wiederum mehrere Luftkanäle 4, 6, 38, 80, 82 aufweist, die bspw. über einen Verteilerkasten in einer Brennergruppe 72, 72a, 72b mit dem Luftzufuhrkanal 3, 8, 84, 98 verbunden sind. Im Rahmen des Verfahrens wird für jeden Luftkanal 4, 6, 38, 80, 82 jedes Brenners 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b der darin herrschende Druck der Luft gemessen. Außerdem werden jeweils Werte des Drucks der Luft in allen k-ten Luftkanälen 4, 6, 38, 80, 82 sämtlicher Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b miteinander verglichen.
Da in der Regel alle Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b eines Mehrbrennersystems 32, 34, 44, 46 bezogen auf die Feuerungswärmeleistung (FWL) mit der gleichen Menge an Luft beaufschlagt werden sollen, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, wenngleich nicht zwingend erforderlich, alle Stellen zum Messen des Drucks für die k-ten Luftkanäle 4, 6, 38, 80, 82 sämtlicher Brenner 2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b an mindestens einem Punkt, d. h. einem Punkt oder mehreren Punkten des Mehrbrennersystems 32, 34, 44, 46 zusammenzuführen. Durch diese Maßnahme sind Werte für den statischen Druck in den k-ten Luftkanälen 4, 6, 38, 80, 82 gut miteinander zu vergleichen und Verteilungen der einzelnen Werte, d. h. Gleichverteilungen und/oder Nicht-Gleichverteilungen gut zu erfassen und daraus Werte für die Durchflussmenge der Luft durch sämtliche k-ten Luftkanäle 4, 6, 38, 80, 82 abzuleiten. Falls sich Werte des statischen Drucks und somit der Durchflussmenge voneinander unterscheiden, werden diese Werte durch Einstellen bzw. Vertrimmen der Luftzufuhrmodule 14, 15, 16, 17, 40 in den k-ten Luftkanälen 4, 6, 38, 80, 82 aneinander und/oder an die jeweiligen Feuerungswärmeleistungen angeglichen.
2 zeigt in schematischer Darstellung einen ersten Brenner 22, einen zweiten Brenner 24 und einen x-ten Brenner 26 von insgesamt n Brennern 22, 24, 26 einer ersten Ausführungsform eines Mehrbrennersystems 32, die ähnlich wie der Brenner 2 aus 1a, jeweils einen ersten Luftkanal 4 mit einem darin angeordneten, als Luftklappe ausgebildeten ersten Luftzufuhrmodul 14 und einen zweiten Luftkanal 6 mit einem darin angeordneten, als Luftklappe ausgebildeten zweiten Luftzufuhrmodul 16 aufweisen. Außerdem umfasst dieses Mehrbrennersystem 32 einen gemeinsamen, primären Luftzufuhrkanal 3 für sämtliche Brenner 22, 24, 26. Dieser gemeinsame Luftzufuhrkanal 3 ist in weitere, sekundäre Luftzufuhrkanäle 8 verzweigt, wobei jeder dieser sekundären Luftzufuhrkanäle 8 mit den beiden Luftkanälen 4, 6 jedes Brenners 22, 24, 26 verbunden ist. Luft, die über den primären Luftzufuhrkanal 3 und/oder die sekundären Luftzufuhrkanäle 8 gefördert wird, wird von jedem ersten Luftkanal 4 und von jedem zweiten Luftkanal 6 eines Brenners 22, 24, 26 in eine zweite Luft (Sekundärluft) aufgeteilt.
Im Rahmen der Ausführungsform des Verfahrens werden hier über erste Sonden 18, die jeweils an Wandungen der ersten Luftkanäle 4 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 angeordnet sind, Werte für einen ersten, statischen Luftdruck bzw. Primärluftdruck im jeweils ersten Luftkanal 4 gemessen. Über zweite Sonden 20, die jeweils an Wandungen der zweiten Luftkanäle 6 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 angeordnet sind, werden Werte für einen zweiten, statischen Luftdruck bzw. Sekundärluftdruck im jeweils zweiten Luftkanal 6 gemessen. Sofern die Brenner 22, 24, 26 in einer Variation des Mehrbrennersystems 32 noch weitere Luftkanäle aufweisen sollten, wären die darin herrschenden Werte für den statischen Luftdruck ebenfalls zu messen, im Fall für dritte Luftkanäle der Brenner 22, 24, 26 wären Werte für einen dritten, statischen Luftdruck bzw. Tertiärluftdruck innerhalb der dritten Luftkanäle sämtlicher Brenner 22, 24, 26 zu messen.
Ergebnisse der simultan durchgeführten Messungen für Werte des Luftdrucks in den beiden unterschiedlichen Luftkanälen 4, 6 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 werden hier an zentraler Stelle von einer Druckmessvorrichtung 49 für sämtliche Luftkanäle 4, 6 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 zeitgleich zentral gemessen und/oder erfasst sowie in dem Diagramm 50 ”Druckmessung/Manometer-Primär- (weiß) und Sekundärluft (schwarz)” automatisch dargestellt. Dabei sind entlang einer Ordinate des Diagramms 50 Werte für den statischen Druck aufgetragen bzw. abzulesen. Die Anzeige der Messwerte an der Druckmessvorrichtung 49 kann wie beschrieben erfolgen, denkbar ist jedoch auch die Anzeige der reinen Messwerte ohne Auftragung entlang einer Ordinate. Diese zentrale Druckmessvorrichtung 49 ist zudem mit einem Steuergerät 51 zum Kontrollieren, d. h. zum Steuern und/oder zum Regeln von Funktionen einzelner Komponenten des Mehrbrennersystems 32, verbunden. Falls die Luftzufuhrmodule 14, 16 nicht automatisiert sind, wird kein Steuergerät benutzt und die entsprechenden Luftzufuhrmodule 14, 16 händisch bzw. manuell verstellt.
Weiterhin zeigt 2a eine erste Betriebssituation des Mehrbrennersystems 32, bei der vorgesehen ist, dass Querschnittsflächen sämtlicher Luftkanäle 4, 6 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 maximal, d. h. zu 100% geöffnet sind. Hierzu sind sämtliche drehbare, als Luftklappen ausgebildete Luftzufuhrmodule 4, 6 innerhalb der Luftkanäle 4, 6 parallel zu einer Strömungsrichtung gestellt und somit orientiert, so dass sie der strömenden Luft einen geringstmöglichen Strömungswiderstand entgegen setzen.
Wie jedoch das Diagramm 50 zeigt, herrschen innerhalb der ersten Luftkanäle 4 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 unterschiedliche Werte für den ersten Luftdruck sowie innerhalb der zweiten Luftkanäle 6 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 unterschiedliche Werte für den zweiten Luftdruck. Die einzelnen Werte sind in dem Diagramm 50 durch weiße Balken 52, 54, 56 zur Darstellung der Werte für den ersten Luftdruck und durch schwarze Balken 52, 54, 56 zur Darstellung der Werte 58, 60, 62 für den zweiten Luftdruck symbolisiert.
Im Detail beträgt der Wert des ersten Luftdrucks im ersten Luftkanal 4 des ersten Brenners 22 40 Druckeinheiten, in der Regel mm Wassersäule, (Balken 52). Der Wert des ersten Luftdrucks im ersten Luftkanal 4 des zweiten Brenners 24 beträgt 42 Druckeinheiten (Balken 54). Für den x-ten Brenner 26 beträgt der Wert des ersten Luftdrucks im ersten Luftkanal 4 51 Druckeinheiten (Balken 56). Somit unterscheiden sich in den ersten Luftkanälen 4 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 des Mehrbrennersystems 32 die Werte für den ersten Luftdruck voneinander und damit auch deren Luftmenge, die die Brenner 22, 24, 26 durchströmen.
Dasselbe gilt auch für die Werte des zweiten Luftdrucks in den zweiten Luftkanälen 6 aller Brenner 22, 24, 26. Dabei beträgt der Wert des zweiten Luftdrucks im zweiten Luftkanal 6 des ersten Brenners 22 36 Druckeinheiten (Balken 58), der Wert des zweiten Luftdrucks im zweiten Luftkanal 6 des zweiten Brenners 24 45 Druckeinheiten (Balken 60) und der Wert des zweiten Luftdrucks im zweiten Luftkanal 6 des x-ten Brenners 26 47 Druckeinheiten (Balken 62).
Das Diagramm 50 aus 2a zeigt, dass innerhalb des ersten Luftkanals 4 des x-ten Brenners 26 der höchste Ist-Wert für den ersten Luftdruck unter allen anderen erfassten Ist-Werten des ersten Luftdrucks in den ersten Luftkanälen 4 aller anderen Brenner 22, 24 des Mehrbrennersystems 32 herrscht. Weiterhin herrscht innerhalb des zweiten Luftkanals 6 des x-ten Brenners 26 der höchste Ist-Wert für den zweiten Luftdruck unter allen anderen erfassten Werten des zweiten Luftdrucks in den zweiten Luftkanälen 4 aller anderen Brenner 22, 24 des Mehrbrennersystems 32. Dies bedeutet, dass die über die Luftzufuhrkanäle 3, 8 zugeführte gesamte Luft sowie auch die Menge und/oder der Anteil der ersten und zweiten Luft im Brenner 26 höher als im zweiten Brenner 24 und dieser wiederum größer als die Menge im ersten Brenner 22 sein muss.
Im Rahmen der hier vorgestellten Ausführungsform des Verfahrens werden Differenzen bzw. Unterschiede zwischen den Ist-Werten des k-ten Luftdrucks in einem k-ten Luftkanal 4, 6 der Brenner 22, 24, 26 und einem vorgesehenen Soll-Wert des k-ten Luftdrucks in den k-ten Luftkanälen 4, 6 mit der zentralen Druckmessvorrichtung 49 ermittelt und verglichen.
Um diese Variationen der Werte für den ersten Luftdruck untereinander sowie der Werte für den zweiten Luftdruck untereinander zu beheben, ist in Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass die Luftzufuhrmodule 4, 6 durch das Steuergerät 51 bzw. durch manuelle Verstellung kontrolliert verstellt und somit die Querschnittsflächen innerhalb der Luftkanäle 4, 6 verändert werden. Dabei ist bei der hier beschriebenen Ausführungsform vorgesehen, sämtliche Werte für den Druck des ersten Anteils der Luft auf z. B. 50 Druckeinheiten und sämtliche Werte für den Druck des zweiten Anteils der Luft auf z. B. 45 Druckeinheiten zu regeln und/oder einzustellen und somit auszugleichen.
In der hier vorgestellten Ausführungsform des Verfahrens wird die Querschnittsfläche im ersten Luftkanal 4 des x-ten Brenners 26 durch Verstellen des darin angeordneten ersten Luftzufuhrmoduls 14 über das Steuergerät 51 oder alternativ manuell auf 70% eingestellt und dabei um 30% reduziert. Im Fall des ersten Luftkanals 4 des zweiten Brenners 24 wird die Querschnittsfläche durch Verstellen des darin angeordneten ersten Luftzufuhrmoduls 14 auf 80% eingestellt, wobei die Querschnittsfläche um 20% reduziert wird. Daraus resultiert auch eine Änderung des Ist-Werts des Drucks der ersten Luft von 40 Druckeinheiten auf den Soll-Wert von 50 Druckeinheiten, da in der Regel die Gesamtmenge an Luft zu allen Brenner 22, 24, 26, bspw. von einer Kontrolleinrichtung für den Ofen und/oder die Brenner 26, konstant gehalten wird.
Für die zweite Luftzufuhröffnung 6 im x-ten Brenner 26 ist hier vorgesehen, dass deren Querschnittsfläche durch Verstellen des darin angeordneten zweiten Luftzufuhrmoduls 16, das durch das Steuergerät 51 oder manuell kontrolliert wird, durch Reduktion um 40% auf 60% eingestellt wird. Außerdem wird die Querschnittsfläche der zweiten Luftzufuhröffnung 6 im zweiten Brenner 24 durch kontrolliertes Verstellen des darin angeordneten zweiten Luftzufuhrmoduls 16 mit dem Steuergerät 51 oder manuell unter Reduktion von 10% auf 90% eingestellt. Daraus resultiert auch eine Änderung des Ist-Werts des Drucks des zweiten Anteils der Luft in dem ersten Brenner von 36 Druckeinheiten auf 45 Druckeinheiten.
Bei einem Verstellen der Luftzufuhrmodule 4, 6 in einem k-ten Luftkanal 4, 6 eines Brenners 22, 24, 26 wird zunächst die Differenz eines Ist-Werts des im k-ten Luftkanal 4, 6 im jeweiligen Brenner 22, 24, 26 herrschenden Luftdrucks von dem hierfür vorgesehenen Soll-Wert des k-ten Luftdrucks ermittelt und daraus abgeleitet, um wieviel Prozent die Querschnittsfläche des jeweiligen k-ten Luftkanals 4, 6 des betroffenen Brenners 22, 24, 26 zu reduzieren oder zu vergrößern ist. Sobald ermittelt ist, um wieviel Prozent eine Querschnittsfläche eines Luftkanals 4, 6 eines Brenners 14, 16 zu reduzieren ist, wird die letztendlich einzustellende und somit zu erzielende Querschnittsfläche unter Berücksichtigung einer Geometrie des im Luftkanal 4, 6 angeordneten Luftzufuhrmoduls 14, 16, hier durch Drehen der Luftklappe, eingestellt.
Zum Ausgleich der Werte des Luftdrucks ist nicht notwendigerweise der maximale Wert entscheidend. In Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Brenner mit einer höheren FWL betrieben wird und dann auch mehr Luft beansprucht. In diesem Fall wären gegenüber den anderen Brennern mit niedriger FWL höhere Luftdrücke notwendig. Es kann auch erforderlich sein, die erste Luft gegenüber der zweiten Luft zu bevorzugen, dann wird der Luftdruck in der ersten Luft unter Umständen höher als die zweite Luft. Wenn alle Brenner 22, 24, 26 baugleich sind und alle die gleiche FWL feuern, d. h. die Luftmenge also an allen Brennern 22, 24, 26 gleich sein soll, dann muss bei Werten, wie in der Tabelle 64 zu sehen, der zweite Brenner 24 und vor allem der x-te Brenner 26 verstellt werden. Bei einem Drosseln der Luftklappen im x-ten Brenner 26 wird Luft auf die anderen Brenner 22, 24 verlagert. Hierbei wird berücksichtigt, dass die gesamte Menge an Luft, die von einem Gebläse gefördert wird, in der Regel während dieses Verstellvorgangs der Luftklappen mittels eines automatisierten Regelkreises vom Prozeßleitsystem des Mehrbrennersystems 32 konstant gehalten wird, wodurch eine Ungleichverteilung der Luft auf alle Brenner 22, 24, 26 beseitigt wird.
Im Rahmen des Verfahrens kann durch Vergleich der Drücke überprüft werden, an welchem Brenner 22, 24, 26 welche Luftklappe zu verstellen ist. Demnach ist nicht erforderlich, die exakten also absoluten Luftmengen zu allen Brennern 22, 24, 26 zu kennen. Stattdessen werden relative Unterschiede zwischen den brennerspezifischen Mengen der Anteile der Luft, d. h. der Primär-, Sekundär- und Tertiärluft verglichen und, sofern Abweichungen auftreten, angepasst und/oder ausgeglichen.
Daraus resultierend ergibt sich die anhand von 2b schematisch dargestellte zweite Betriebssituation für die Brenner 22, 24, 26 des Mehrbrennersystems 32. Die über das Steuergerät 51 angezeigte Tabelle 64 gibt, wie voranstehend beschrieben, u. a. an, um wieviel Prozent die Querschnittsflächen in den Luftkanälen 4, 6 der einzelnen Brenner 22, 24, 26 nunmehr geöffnet sind, alternativ werden bei einem manuellen Verstellen der Grad einer Öffnung anhand einer Klappenstellung abgelesen. Die Balken 152, 154, 156, 158, 160, 162 im Diagramm 150 zeigen nun an, dass in den ersten Luftkanälen 4 sämtlicher Brenner 22, 24, 26 jetzt derselbe erste Luftdruck mit einem Wert von 50 Druckeinheiten herrscht. Die Werte des zweiten Luftdrucks in den zweiten Luftkanälen 6 der Brenner beträgt nun jeweils 45 Druckeinheiten.
Anhand von 2c ist eine Vorgehensweise beschrieben, durch die eine Luftzufuhr des Mehrbrennsystems 32 optimiert werden kann, wenn die FWL zu den Brennern 22, 24, 26 unterschiedlich ist. Hierbei sei angenommen, dass die FWL des ersten und zweiten Brenners 22, 24 jeweils 1 Leistungseinheit (z. B. Megawatt) beträgt (Tabelle 264). Die FWL des x-ten Brenners 26 beträgt 20% mehr also 1,2 Leistungseinheiten. Als Konsequenz muss die Luftmenge, die dem x-ten Brenner 26 zugeführt wird, gegenüber den beiden anderen Brenners 22, 24 auch um 20% höher sein. Um wieviel der jeweilige Druck der jeweiligen Luft höher sein muss, ergibt sich aus dem quadratischen Zusammenhang aus einem Druckverlust Δp_k, d. h. dem Druckverlust Δp_1 der ersten Luft und dem Druckverlust Δp_2 der zweiten Luft, sowie einer Querschnittsfläche A_i für den jeweiligen k-ten Anteil der Luft, gemäß dem proportionalen Verhältnis Δp_1 = Δp_2 ~ (proportional)(A_2/A_1)² bzw. Δp_1 = Δp_2 ~ (ΔV_1/ΔV_2)², wobei ΔV_i eine jeweilige Durchflussmenge ist.
Für den x-ten Brenner 26 bedeutet dies, dass der Druck der k-ten Luft um den Faktor (1,2/1)^2 = 1,44, also 44% höher eingestellt werden muss als an den anderen Brennern 22, 24. Dies wird wiederum durch entsprechendes Öffnen/Schließen der Luftzufuhrmodule 14, 16 erreicht. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Druckmessvorrichtung 49 nicht nur dafür zu benutzen, um die Luftzufuhr zu Brennern 22, 24, 26 gleicher FWL auszugleichen, sondern darüber hinaus Brenner 22, 24, 26 mit abweichender FWL entsprechend zu berücksichtigen, so dass letztendlich ein Gemisch aus Brennstoff und Luft an jedem Brenner 22, 24, 26 richtig eingestellt ist.
Hierbei werden auch ein Druck im Brennraum, der mit den Brennern 22, 24, 26 verbunden ist, und ein Druck der Umgebungsluft berücksichtigt, wobei im Brennraum in der Regel ein Unterdruck herrscht. Unter ergänzender Berücksichtigung der Werte des Drucks im Brennraum sowie der Umgebungsluft und den Werten des Drucks in den Luftkanälen 4, 6 werden die Werte des Luftdrucks der ersten und zweiten Luft im ersten und zweiten Brenner 22, 24 ausgeglichen, vgl. Balken 252, 254, 256, 258, 260, 262 im Diagramm 250. Somit entspricht der Luftdruck der ersten Luft im ersten Luftkanal 4 des ersten Brenners 22 (Balken 252) dem Luftdruck der ersten Luft im ersten Luftkanal 4 des zweiten Brenners 24 (Balken 254) und der Luftdruck der zweiten Luft im zweiten Luftkanal 6 des ersten Brenners 22 (Balken 258) dem Luftdruck der zweiten Luft im zweiten Luftkanal 6 des zweiten Brenners 24 (Balken 260).
3 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Mehrbrennersystems 34 mit zwei Brennern 28, 30, die jeweils zwei Luftkanäle 4, 6 aufweisen und genauso wie die in den voranstehenden 1a, 2a und 2b vorgestellten Brenner 12, 22, 24, 26 mit einem Luftzufuhrkanal 8 verbunden sind. 3 zeigt ferner eine Messanordnung 70 zum Kontrollieren eines Betriebs des Mehrbrennersystems 34 sowie mindestens eines Schritts der vorgestellten Ausführungsform des Verfahrens. Außerdem ist auch hier an jedem Brennraum eine Sonde bzw. Messsonde 13 zum Erfassen des Luftdrucks angeordnet.
Dabei ist, wie 3a schematisch zeigt, eine erste Sonde 18 an einer Außenwandung des ersten Luftkanals 4 des ersten Brenners 28 über eine erste z. B. als Luftschlauch ausgebildete Verbindung mit einem ersten Schenkel einer als U-Rohr-Manometer ausgebildeten ersten Druckmessvorrichtung 66 verbunden. Eine erste Sonde 18 an einer Außenwandung des ersten Luftkanals 4 des zweiten Brenners 30 ist über eine zweite z. B. als Luftschlauch ausgebildete Verbindung mit einem zweiten Schenkel der als U-Rohr-Manometer ausgebildeten ersten Druckmessvorrichtung 66 verbunden. Ein Stand der Flüssigkeit in dem U-Rohr-Manometer zeigt an, dass der erste Luftdruck im ersten Luftkanal 4 des ersten Brenners 28 größer als der erste Luftdruck im ersten Luftkanal 4 des zweiten Brenners 30 ist.
Eine zweite Sonde 20 an einer Außenwandung des zweiten Luftkanals 6 des ersten Brenners 28 ist über eine dritte z. B. als Luftschlauch ausgebildete Verbindung an einem ersten Schenkel einer als U-Rohr-Manometer ausgebildeten zweiten Druckmessvorrichtung 68 angeschlossen. Eine zweite Sonde 20 an einer Außenwandung des ersten Luftkanals 4 des zweiten Brenners 30 ist über eine vierte als Luftschlauch ausgebildete Verbindung an einem zweiten Schenkel der als U-Rohr-Manometer ausgebildeten zweiten Druckmessvorrichtung 68 angeschlossen. Ein Stand der Flüssigkeit in dem U-Rohr-Manometer zeigt hier an, dass der zweite Luftdruck im zweiten Luftkanal 6 des ersten Brenners 28 größer als der zweite Luftdruck im zweiten Luftkanal 6 des zweiten Brenners 30 ist.
In dieser Ausführungsform werden Querschnittsflächen in den Luftkanälen 4, 6 des ersten Brenners 28 durch Verstellen der darin angeordneten Luftzufuhrmodule 14, 16 reduziert und somit Werte für einen jeweils darin herrschenden Luftdruck erniedrigt bzw. reduziert, bis in den ersten Luftkanälen 4 beider Brenner 28, 30 derselbe erste Luftdruck und in den zweiten Luftkanälen 6 beider Brenner 28, 30 derselbe zweite Luftdruck herrscht, was in 3b durch die Stände der Flüssigkeit in den beiden als U-Rohr-Manometer ausgebildeten Druckmessvorrichtungen 66, 68 angedeutet ist.
In der hier gezeigten Ausführungsform mit lediglich zwei luftseitig gleich ausgelegten Brennern 28, 30 werden die Sonden 18, 20 zum Erfassen der Werte für den Luftdruck an einen Schenkel des U-Rohr-Manometers angeschlossen. Allerdings kann auch jede andere Druckmessvorrichtung 66, 68 zum Erfassen und/oder Vergleichen der Werte des Drucks verwendet werden. Mit der hier vorgestellten Ausführungsform ist durch Ausgleich und/oder Abgleich der Werte des Drucks auch eine Verteilung der Luft sowohl in den ersten Luftkanälen 4 als auch in den zweiten Luftkanälen 6 beider Brenner 28, 30 des Mehrbrennersystems 34 zu erreichen.
Eine vierte Ausführungsform eines Mehrbrennersystems 44 ist in 4 schematisch dargestellt und umfasst hier in 4 eine Brennergruppe 72 mit einem Verteilerkasten, der auch als Plenum bezeichnet wird. Falls ein Mehrbrennersystem mehrere Verteilerkästen aufweist, ist jede Brennergruppe 72 jeweils in einem Verteilerkasten angeordnet.
In 5 sind insgesamt zwei derartige Brennergruppen 72a, 72b mit Verteilerkästen dargestellt, die eine weitere Ausführungsform eines Mehrbrennersystems 46 bilden. Es können jedoch beliebig viele Brennergruppen 72a, 72b sein.
In jeder Brennergruppe 72, 72a, 72 sind mehrere Brenner 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b angeordnet, von denen in 4 bzw. 5 ein erster Brenner 74, 74a, 74b, ein zweiter Brenner 76, 76a, 76b und ein y-ter Brenner 78, 78a, 78b gezeigt ist. Jeder dieser Brenner 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b umfasst hier einen ersten brennerinternen Luftzufuhrkanal 80 und einen zweiten brennerinternen Luftzufuhrkanal 82. Dabei ist jeweils über einen ersten brennerinternen Luftzufuhrkanal 80 einem Brennraum 12 eines Ofens erste Luft bzw. Primärluft zuzuführen, wohingegen dem Brennraum 12 über jeweils einen zweiten brennerinternen Luftzufuhrkanal 82 zweite Luft bzw. Sekundärluft zuzuführen ist.
An einer Außenwandung des Verteilerkastens einer Brennergruppe 72, 72a, 72b ist mindestens ein Luftzufuhrkanal 3 angeordnet, über den dem Verteilerkasten der Brennergruppe 72, 72a, 72b zu verbrennende Luft bereitgestellt wird. Dieser mindestens eine Luftzufuhrkanal 3 ist mit einem brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 verbunden. Die brennerinternen Luftkanäle 80, 82 sind wiederum mit dem übergeordneten brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 verbunden, der in der Regel mit dem Verteilerkasten identisch ist.
Somit strömt Luft aus dem mindestens einen Luftzufuhrkanal 3 in den übergeordneten brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84. Die über den mindestens einen Luftzufuhrkanal 3 und somit den übergeordneten brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 geförderte Luft wird brennerspezifisch und somit für jeden Brenner 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b über die brennerinternen Luftkanäle 80, 82 in ihre Anteile, d. h. die erste Luft innerhalb des jeweils ersten Luftkanals 80 sowie in die zweite Luft innerhalb des jeweils zweiten Luftkanals 82 aufgeteilt.
Innerhalb des Verteilerkastens der Brennergruppe 72, 72a, 72b wird die von dem mindestens einen Luftzufuhrkanal 3 dem brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 zugeführte Luft frei verteilt. Der durch den brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 sowie die Brenner 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b gebildete Innenraum des Verteilerkastens 72, 72a, 72b der Brennergruppe 72, 72a, 72b sorgt für die Zufuhr der Luft zu allen Brennern 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b. Gelangt die Luft nun zu den Brennern 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b, wird sie durch Öffnen und/oder Schließen der Luftzufuhrmodule 15, 17 in die brennerinternen Luftkanäle 80, 82 geleitet.
Es ist hier vorgesehen, dass entlang des brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanals 84 bzw. am Verteilerkasten der Brennergruppe 72, 72a, 72b mindestens eine Messsonde 79 angeordnet ist, über die der Luftdruck gemessen wird. Da bei diesem Verfahren lediglich die Werte des Luftdrucks innerhalb eines Verteilerkastens der Brennergruppe 72, 72a, 72b gemessen werden, sind auch nur die Luftmengen eines gesamten Verteilerkastens der Brennergruppe 72, 72a, 72b mit einem anderen Verteilerkasten einer anderen Brennergruppe 72, 72a, 72b vergleichbar. Diese Vorgehensweise kann hilfreich sein, da bei dieser Anordnung bzw. Art der Konstruktion der Luftzufuhrmodule 15, 17 die Messung der Luftdrücke in den brennerinternen Luftkanälen 80, 82 schwierig sein kann.
Die in 5 schematisch dargestellte Ausführungsform des Mehrbrennersystems 46 umfasst x Brennergruppen 72a, 72b, wie sie anhand von 4 vorgestellt worden sind, wobei hier nur eine erste Brennergruppe 72a (Plenum 1) und eine x-te Brennergruppe 72b (Plenum x) gezeigt ist. Jede dieser Brennergruppen 72a, 72b umfasst hier einen Verteilerkasten mit insgesamt jeweils y Brennern 74a, 74b, 76a, 76b, 78a, 78b mit jeweils einem ersten und einem zweiten brennerinternen Luftzufuhrkanal 80, 82. Analog zum Mehrbrennersystem 44 aus 4 gelangt die Luft über den brennerübergreifenden und/oder verteilerkasteninternen Luftzufuhrkanal 84 durch eine freie Verbreitung zu den y Brennern 74a, 74b, 76a, 76b, 78a, 78b.
Beim Betrieb des Mehrbrennersystems 46 wird zu verbrennende Luft aus einem Reservoir und/oder über ein Gebläse 96 über ein Leitungssystem 98, entlang dem Ventile und/oder Klappen bzw. Luftzufuhrmodule 100 angeordnet sind, mehreren Luftzufuhrkanälen 3 der Brennergruppen 72a, 72b zugeführt. Diese bereitgestellte Luft wird in den Verteilerkästen der Brennergruppen 72a, 72b aufgeteilt.
Entlang mindestens eines Luftzufuhrkanals 3 der ersten Brennergruppe 72a sind mindestens eine, hier mehrere Messsonden 79 an verschiedenen Messstellen angeordnet, die mit einem ersten Knotenpunkt 102 für sämtliche Messsonden 79 verbunden sind. An diesem ersten Knotenpunkt 102 wird der Luftdruck für den Verteilerkasten 74a erfasst. Ein Wert des Luftdrucks wird von einer zentralen Druckmessvorrichtung 104 ermittelt und ggf. direkt von der Druckmessvorrichtung 104 als Diagramm 106 mit einem ersten, hier weißen Balken dargestellt. Analog sind entlang mindestens eines Luftzufuhrkanals 3 der x-ten Brennergruppe 72b mehrere Messsonden 79 an Messstellen angeordnet, die mit einem x-ten Knotenpunkt 108 für sämtliche Messsonden 79 verbunden sind. An diesem x-ten Knotenpunkt 108 wird der Luftdruck für die x-te Brennergruppe 72b und somit für den Verteilerkasten erfasst. Ein Wert des Luftdrucks für die Brenner 74b, 76b, 78b der x-ten Brennergruppe 72b wird ebenfalls von der zentralen Druckmessvorrichtung 104 ermittelt und in dem Diagramm 106 anhand eines zweiten, hier schwarzen Balkens dargestellt. Diese zentrale Druckmessvorrichtung 104 wirkt mit einem Steuergerät 110 zum Kontrollieren des Mehrbrennersystems 46 und des Verfahrens zusammen. Alternativ kann das Mehrbrennersystem 46 manuell und somit ohne Steuergerät 110 betrieben werden.
Zur Änderung der gemessenen Werte des Drucks bzw. der Durchflussmenge der Luft werden Querschnittsflächen der Luftkanäle durch Verstellen der Luftzufuhrmodule 100 unter Berücksichtigung der Proportionalität p_soll/p_ist ~ (A_ist/A_soll)² bzw. p_soll/p_ist ~ (V_soll/V_ist)² verändert. In dieser Ausgestaltung werden die Gesamtluftmengen zu jedem Verteilerkasten miteinander verglichen. In der Regel sind keine separaten Verteilerkästen für die erste und die zweite Luft vorgesehen. Ein Verteilerkasten versorgt die erste und zweite Luft gleichartig. Luftmengen zu einzelnen Brennern 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b oder zu k-ten Luftkanälen sind dann nicht mehr zu unterscheiden. Eine Stellung der k-ten Luftzufuhrmodule 15 ist dann auch bei allen Brennern 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b des gleichen Verteilerkastens gleich. Das gleiche gilt für die k-ten Luftzufuhrmodule 17, wobei sich die Stellung aller Luftzufuhrmodule 15 gegenüber der Stellung aller Luftzufuhrmodule 17 unterscheiden darf, so können z. B. alle Luftzufuhrmodule 15 zu 30% und alle Luftzufuhrmodule 17 zu 100% geöffnet sein.
Wie das Diagramm 106 zeigt, ist der Wert für den Luftdruck in der ersten Brennergruppe 72a geringer als der Wert des Luftdrucks in der x-ten Brennergruppe 72b. Werden alle Brenner 74a, 74b, 76a, 76b, 78a, 78b aller Brennergruppen 72a, 72b nun mit der gleichen FWL betrieben, so dass sie wiederum gleiche Luftmengen benötigen, werden zum Ausgleich der x unterschiedlichen Werte des Luftdrucks der Luft durch kontrolliertes Verstellen mindestens eines Luftzufuhrmoduls 100, das entlang des mindestens einen Luftzufuhrkanals 3 zu der ersten Brennergruppe 72a angeordnet ist, die Luft durch Öffnen des Luftzufuhrmoduls 100 erhöht, bis beide verteilerkastenspezifischen Werte gleich sind. Alternativ kann das Luftzufuhrmodul 108 der zweiten Brennergruppe 72b weiter geschlossen werden.
Werden in Brennergruppen 72a, 72b unterschiedliche FWL gefahren, sind die Luftdrücke entsprechend des quadratischen Zusammenhangs zwischen Druck bzw. Druckverlust und Querschnittsfläche des Luftkanals 80, 82 anzupassen, wie bereits für 2 beschrieben.
Das anhand der 2 und 3 vorgestellte Prinzip ist grundsätzlich auch für Gruppen von Brennern 74, 74a, 76, 76a, 78, 78a innerhalb von Brennergruppen 72, 72a, 72b, an denen Einzelmessungen an jedem der Brenner 74, 74a, 76, 76a, 78, 78a möglich sind, durchführbar.
Weiterhin ist das vorgestellte Verfahren zum Messen der Luftverteilung auch für Öfen mit Naturzugbrennern ohne Verbrennungsluftleitungen anwendbar. In diesem Fall werden Werte des Drucks in einem Brennraum 12 durch paralleles Messen an verschiedenen Messsonden 13 des Brennraums 12 durch direktes zeitgleiches Ablesen miteinander verglichen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Mehrbrennersystems (32, 34, 44, 46), das mehrere Brennergruppen (72, 72a, 72b) umfasst, wobei jeder Brennergruppe (72, 72a, 72b) mindestens ein Luftzufuhrkanal (3, 8, 84, 98) zugeordnet ist, über den der Brennergruppe (72, 72a, 72b) Luft zugeführt wird, wobei jede Brennergruppe (72, 72a, 72b) mindestens einen k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) aufweist, mit dem die zugeführte Luft in eine k-te Luft aufgeteilt wird, wobei für jeden k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) sämtlicher Brennergruppen (72, 72a, 72b) ein Wert eines Luftdrucks für die k-te Luft gemessen wird, wobei sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft miteinander verglichen werden, wobei überprüft wird, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brennergruppen (72, 72a, 72b) voneinander abweichen, wobei voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft an einem Ort zusammengefasst und miteinander verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das für ein Mehrbrennersystem (32, 34, 44, 46) mit mehreren Brennergruppen (72, 72a, 72b) durchgeführt wird, wobei jede Brennergruppe (72, 72a, 72b) mindestens einen Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) umfasst, wobei jedem Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) mindestens ein Luftzufuhrkanal (3, 8, 84, 98) zugeordnet ist, über den dem Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) Luft zugeführt wird, wobei jeder Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) den k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) aufweist, mit dem die zugeführte Luft in die k-te Luft aufgeteilt wird, wobei für jeden k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) sämtlicher Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30, 36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) der Wert es Luftdrucks für die k-te Luft gemessen wird, wobei sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft miteinander verglichen werden, wobei überprüft wird, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brenner (2, 22, 24, 26, 28, 30,36, 74, 74a, 74b, 76, 76a, 76b, 78, 78a, 78b) voneinander abweichen, wobei voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) verändert werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein Wert des Luftdrucks in dem k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) durch Verändern einer Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) verändert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein Wert des Luftdrucks für die k-te Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) durch Verstellen von mindestens einem Luftzufuhrmodul (14, 15, 16, 17, 40, 100), das innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) angeordnet ist, verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Wert des Luftdrucks für die k-te Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82) mit mindestens einem als Luftklappe ausgebildeten Luftzufuhrmodul (14, 15, 16, 17, 40, 100) verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem vorgesehen ist, dass der Luftdruck der k-ten Luft in dem k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82, 84) einen Ist-Wert p_ist aufweist und die Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) einen Ist-Wert A_ist aufweist, wobei für die Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) ein Soll-Wert A_soll eingestellt wird, wodurch für den Luftdruck der k-ten Luft in dem k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82, 84) ein Soll-Wert p_soll eingestellt wird, wobei p_soll/p_ist proportional zu (A_ist/A_soll)² ist.
Anordnung zum Betreiben eines Mehrbrennersystems (32, 34, 44, 46), das mehrere Brennergruppen (72, 72a, 72b) umfasst, wobei jeder Brennergruppe (72, 72a, 72b) mindestens ein Luftzufuhrkanal (3, 8, 84, 98) zugeordnet ist, über den der Brennergruppe (72, 72a, 72b) Luft zugeführt wird, wobei jede Brennergruppe (72, 72a, 72b) mindestens einen k-ten Luftkanal (4, 6, 38, 80, 82) aufweist, mit dem die zugeführte Luft in eine k-te Luft aufgeteilt wird, wobei die Anordnung mindestens eine Druckmessvorrichtung (49, 66, 68, 104) aufweist, die dazu ausgebildet ist, für jeden k-te Luftkanal sämtlicher Brennergruppen (72, 72a, 72b) einen Wert eines Luftdrucks für die k-te Luft zu messen, wobei sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft miteinander zu vergleichen sind, wobei zu überprüfen ist, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brennergruppen (72, 72a, 72b) voneinander abweichen, wobei voneinander abweichende Werte des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) zu verändern sind.
Anordnung nach Anspruch 8, bei der die mindestens eine Druckmessvorrichtung (49, 66, 68, 104) zentral angeordnet und dazu ausgebildet ist, sämtliche Werte des Luftdrucks für die k-te Luft zeitgleich zu messen.
Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, die mehrere Sonden (18, 20, 42, 79) zum Erfassen des Luftdrucks aufweist, wobei entlang des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) mindestens eine Sonde (18, 20, 42, 79) angeordnet ist, die mit der mindestens eine Druckmessvorrichtung (49, 66, 68, 104) verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, die mindestens ein innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) angeordnetes Luftzufuhrmodul (14, 15, 16, 17, 40, 100) aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) zu verändern.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, die ein Steuergerät (51, 110) aufweist, das dazu ausgebildet ist, sämtliche gemessenen Werte für den Luftdruck der k-ten Luft sämtlicher Brennergruppen (72, 72a, 72b) miteinander zu vergleichen und zu überprüfen, ob Werte des Luftdrucks für die k-te Luft der Brennergruppen (72, 72a, 72b) voneinander abweichen, wobei das Steuergerät (51, 110) dazu ausgebildet ist, eine Querschnittsfläche des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) zu verändern und einen abweichenden Wert des Luftdrucks der k-ten Luft innerhalb des k-ten Luftkanals (4, 6, 38, 80, 82, 84) auszugleichen.