DE102020205449A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Verbrennungsregelung für ein Brenngas mit anteiligem Zusatzgas - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält. Durch das Verfahren kann die Art und der Anteil des Zusatzgases im Brenngas detektiert, eine Regelgröße zur Regelung der Verbrennung abgeleitet und die Verbrennung entsprechend angepasst werden. Beschrieben wird hierin außerdem ein entsprechender Gasbrenner.

Description

• TECHNISCHES FELD
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbrennungsregelung, wobei ein Zusatzgas im Brenngas detektiert und Regelgrößen für die Verbrennung entsprechend angepasst werden können.
• TECHNISCHER HINTERGRUND
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung, sowie ein Verfahren zur Verbrennungsregelung bereitzustellen, welches ermöglicht, die Art eines Zusatzgases, insbesondere Wasserstoff, in einem Brenngas zu detektieren. Insbesondere soll dabei auch ein Anteil des Zusatzgases im Brenngas bestimmt werden können.
• Als Brenngas wird im Allgemeinen Erdgas verwendet. Natürliches Erdgas ist ein kohlenwasserstoff-haltiges Gasgemisch, dessen chemische Zusammensetzung je nach Fundstätte beträchtlich schwanken an. Der Hauptbestandteil ist aber in der Regel Methan, wobei der Anteil zwischen 75 und 99 Mol-% schwanken kann.
• Brennerprüfgase können neben Methan eine Beimengung an Zusatzgas, wie beispielsweise Stickstoff oder Propan, enthalten. Brennerprüfgase können aber auch zu 100% aus Methan oder sogar zu 100% aus einem Zusatzgas wie Propen bestehen. Beispiele sind die Brennerprüfgase G271 und G21 oder auch G20 und G32.
• Motiviert durch eine langfristige Einsparung an CO₂-Emissionen, ist die Einspeisung klimaneutral erzeugten Wasserstoffs als Zusatzgas im bestehenden Erdgasnetz mit Volumenanteilen von bis zu 40 Vol.-% geplant.
• Die Beimengung von Wasserstoff zum Grundgas erzeugt jedoch zahlreiche technische Herausforderungen, insbesondere für den Betrieb und die Verbrennungsregelung in Gasbrennern. Zunächst weist Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas einen volumenbezogen niedrigeren Brennwert auf. Das bedeutet, um eine vergleichbare Leistung zu erzielen, muss der Volumenstrom an Brenngas im Fall einer Wasserstoffbeimengung erhöht werden. Außerdem ist die Reaktionskinetik der Verbrennung gegenüber reinem Erdgas verändert, wodurch etwa die Flammengeschwindigkeit, -länge, und -geometrie, sowie die Flammentemperatur, die Zündeigenschaften und die Wärmeabstrahlung stark beeinflusst werden.
• So konnte beispielsweise festgestellt werden, dass bei einem linearen Anstieg der Wasserstoffkonzentration die Flammengeschwindigkeit exponentiell zunimmt. Außerdem verschiebt sich das Maximum der laminaren Flammengeschwindigkeit in den brennstoffreicheren Bereich der Verbrennung, d.h. zu kleineren Lambda Werten. Dabei erreicht Wasserstoff mit etwa 3,5 m/s die höchste maximale Flammengeschwindigkeit bei nicht vorgewärmten Brenngemisch. Dabei gilt, je höher die Flammengeschwindigkeit, desto wahrscheinlicher ist ein Übergang von der Deflagration, d.h. der Ausbreitung der Reaktionsfront durch Diffusion, zur Detonation, d.h. der Ausbreitung der Reaktionsfront aufgrund einer Druckwelle. Außerdem ist die Zündungsverzugszeit von Wasserstoff um den Faktor 1000 geringer als die von Erdgas, bei ebenfalls deutlich geringerer Zündenergie und höherer oberer Zündgrenze.
• Die Kenntnis, welches Zusatzgas, insbesondere Wasserstoff, im Brenngas vorhanden ist und in welchem Anteil, ist also für den Betrieb und die Verbrennungsregelung in Gasbrennern unabdingbar sowohl unter brenntechnischen, als auch unter sicherheitstechnischen Aspekten.
• Die DE 10 2013 224 246 A1 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung zur Bestimmung des H₂-Gehalts von H₂/Erdgasmischungen, mit einer Eingabeschnittstelle für das Einlesen eines Brennwerts der H₂/Erdgasmischung, welcher an einer Übergabe-Station eines Gasnetzes ermittelt wurde; einer Eingabeschnittstelle für die H₂/Erdgasmischung, zum Einleiten der H₂/Erdgasmischung in die Vorrichtung; einer protonenleitenden Schicht, welche die Bestimmung einer Strom-Spannungskennlinie ermöglicht, wobei die protonenleitende Schicht mit der Eingabeschnittstelle für die H₂/Erdgasmischung fluidisch verbunden ist, und einem Steuergerät, welches mit der protonenleitenden Schicht und der Eingabeschnittstelle für die H₂/Erdgasmischung verbunden und dazu eingerichtet ist, die folgenden Schritte auszuführen:
1. a) Feststellen, mit Hilfe der Strom-Spannungskennlinie der protonenleitenden Schicht, ob bei einem Durchströmen der protonenleitenden Schicht mit einem Volumenstrom der H₂/Erdgasmischung eine Wasserstoffverarmung der protonenleitenden Schicht vorliegt, und Messen des Volumenstroms mit einem Sensor zur Messung des Volumenstroms der H₂/Erdgasmischung in die protonenleitende Schicht, welcher mit dem Steuergerät verbunden ist;
2. b) Falls keine Wasserstoffverarmung der protonenleitenden Schicht vorliegt, dann Verändern des Volumenstroms der H₂/Erdgasmischung mittels einer Steuereinrichtung und Wiederholen des vorherigen Schritts;
3. c) Falls eine Wasserstoffverarmung der protonenleitenden Schicht vorliegt, dann Ermitteln der kritischen Stromdichte der protonenleitenden Schicht, bei welcher die Wasserstoffverarmung an der protonenleitenden Schicht mit dem zugehörigen gemessenen Volumenstrom der H₂/Erdgasmischung vorliegt;
4. d) Feststellen, mittels eines Kennfeldes, des H₂-Gehalts der H₂/Erdgasmischung basierend auf der ermittelten kritischen Stromdichte;
5. e) Bestimmen des aktuellen Brennwerts der H₂/Erdgasmischung, basierend auf dem festgestellten H₂-Gehalt der H₂/Erdgasmischung und dem Brennwert der H₂/Erdgasmischung von der Übergabe-Station des Gasnetzes;
6. f) Ausgeben des aktuellen Brennwerts der H₂/Erdgasmischung.
• LÖSUNG DES PROBLEMS
• Die oben genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und des nebengeordneten Anspruchs 11 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf besondere Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält, umfasst den Schritt a) des Einstellens einer Brennerlast auf einen ersten vorbestimmten Lastwert L1 bei einer Ist-Luftzahl λ_Ist.
• Der Begriff Brenngas beschreibt hierin Mischungen aus Erdgas als Grundgas mit Beimengungen eines Zusatzgases unterschiedlicher Art, wie beispielsweise Stickstoff, Wasserstoff, Propan oder Propen, in veränderbaren Anteilen.
• Die Luftzahl oder auch der Lambda-Wert λ beschreibt ein Luft zu Brenngas Verhältnis eines Luft-Brenngas-Gemisches.
• Der erste vorbestimmte Lastwert L1 ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lastwert L1 jedoch in einem Bereich von 5 bis 10kW liegen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin den Schritt b) des Anfahrens einer vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L1.
• Die Soll-Luftzahl λ_Soll ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, so lange sie von der Ist-Luftzahl verschieden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann dabei gelten λ_Ist > λ_Soll. Besonders bevorzugt kann jedoch die Soll-Luftzahl λ_Soll = 1 betragen. In diesem Fall kann somit die Ist-Luftzahl λ_Ist in den Bereich der stöchiometrischen Verbrennung bei λ = 1 abgesenkt werden.
• Auch der vorbestimmte Zeitraum Δt_L1 ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt und kann derart gewählt sein, dass der in diesem Zeitraum in Schritt c) ermittelte Verlauf der Flammentemperatur T_F, _L1, die zur Bestimmung des Brenngasparameters in Schritt d) notwendigen Informationen beinhaltet. Beispielsweise kann der vorbestimmte Zeitraum Δt_L1 zwischen 10s und 60s betragen, bevorzugt zwischen 20s und 40s, besonders bevorzugt 30s.
• Generell sind verschiedene Varianten der zeitlichen Luft-Brenngas-Gemischführung (Anfetten) im Gasbrenner denkbar. Vorzugsweise kann das Anfahren der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll aber linear über die Zeit-Konstante Änderung der Gasdurchflussmenge im Gasbrenner erfolgen. Alternativ kann das Anfahren der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll aber auch parabelförmig oder exponentiell über die Zeit erfolgen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin den Schritt c) des Ermittelns eines Verlaufs einer Flammentemperatur T_F, _L1 in dem Zeitraum Δt_L1.
• Der Begriff Flammentemperatur, wie hierin verwendet, beschreibt genauer einen Temperaturmesswert der Flamme aus der Brennkammer des Gasbrenners. Der Einfachheit halber wird im Folgenden jedoch der Begriff Flammentemperatur verwendet.
• Die Flammentemperatur kann dabei generell auf unterschiedliche Weise bestimmt werden, beispielsweise über ein oder mehrere Thermoelemente. Vorzugsweise kann die Flammentemperatur jedoch unter Ausnutzung des glühelektrischen Effekts an der Zündelektrode (Temperatur der Flamme an der Zündelektrode) bestimmt werden, wie beispielsweise in der EP 2 549 187 B1 beschrieben.
• Der obengenannte glühelektrische Effekt (auch Richardson-Effekt, Edison-Effekt oder Edison-Richardson-Effekt, siehe beispielweise Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics. Saunders College Publishing, New York 1976, S. 362-364) bezeichnet die Tatsache, dass aus einer beheizten Metallelektrode oberhalb einer materialabhängigen Mindesttemperatur Elektronen die Austrittsarbeit überwinden, und aus der Elektrode austreten können. Der dadurch erzeugte Strom erlaubt es, auf die Temperatur der Elektrode zu schließen. Die Flammentemperatur kann so durch eine an der Zündelektrode des Brenners abgegriffene Spannung in einfacher Weise bestimmt werden. Eine solche Zündelektrode ist bei jedem Brenner zwingend im Brennerraum vorhanden und wird, nachdem das Luft-Brenngas-Gemisch einmal gezündet worden ist, für den Betrieb des Gasbrenners nicht weiter benötigt.
• Die Erfinder haben herausgefunden, dass der Verlauf der Flammentemperatur T_F als Funktion der Zeit bei vorgegebenem Lastwert charakteristische Merkmale aufweist, deren Auswertung einen Rückschluss darauf zulässt, welcher Art das Zusatzgas ist und in welchem Anteil es im Brenngas vorliegt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst hierzu den Schritt d) des Bestimmens eines Brenngasparameters aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_F, _L1 und des Ableitens einer Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner in Abhängigkeit des Brenngasparameters.
• Der Begriff Brenngasparameter ist hierin breit auszulegen und bezieht sich auf die Art und den Anteil des Zusatzgases im Brenngas. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Brenngasparameter daher einem Volumenanteil des Zusatzgases im Brenngas entsprechen.
• Wie eingehend bereits beschrieben, können unterschiedliche Zusatzgase dem Brenngas beigemischt sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Zusatzgas jedoch Wasserstoff sein. Auf diese Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einer geplanten Einspeisung von Wasserstoff in das Erdgasnetz flexibel begegnet werden.
• Der Brenngasparameter kann also beispielsweise angeben, welches Zusatzgas im Brenngas vorliegt und wie hoch der Anteil an Zusatzgas ist. Abhängig von dem bestimmten Brenngasparameter kann dann eine entsprechende Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner abgeleitet werden.
• Zur Bestimmung des Anteils des Zusatzgases können Kalibrationskoeffizienten in Form einer Kennlinie hinterlegt sein. Je nach ermitteltem Anteil kann dann die Regelgröße für die Verbrennung selbstständig durch eine im Gasbrenner vorhandene Regelschaltung abgeleitet und die Verbrennung angepasst werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren zwischen den Schritten c) und d) weiterhin den Schritt i) des Zurückfahrens auf die Luftzahl λ_Ist und des Einstellens der Brennerlast auf einen zweiten vorbestimmten Lastwert L2 > L1, sowie den Schritt ii) des erneuten Anfahrens der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L2, und den Schritt iii) des Ermittelns des Verlaufs der Flammentemperatur T_F, _L2 in dem Zeitraum Δt_L2, umfassen, wobei dann in Schritt d) der Brenngasparameter aus den Verläufen der Flammentemperatur T_F, _L1 und T_F, _L2 bestimmt werden kann.
• Auf diese Weise kann vorteilhaft der Brenngasparameter in Schritt d) noch genauer ermittelt und die Regelung der Verbrennung noch genauer abgeleitet werden.
• Auch der Lastwert L2 ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, so lange sich die Flammenkinetik signifikant zum Lastwert L1 unterscheidet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lastwert L2 jedoch in einem Bereich von 10 bis 20kW liegen.
• In einer überdies bevorzugten Ausführungsform kann der Brenngasparameter durch einen Vergleich des jeweiligen ermittelten Flammentemperaturverlaufs T_F mit einem entsprechenden Referenzverlauf der Flammentemperatur T_F, _Ref. für Erdgas als Brenngas bestimmt werden. Hierzu kann beispielsweise der Flammentemperaturverlauf bei vorgegebenem Lastwert für Erdgas als Brenngas in der Regelschaltung des Gasbrenners hinterlegt sein. Aus einem Vergleich eines aktuell ermittelten Flammentemperaturverlaufs bei gleichem Lastwert kann dann bestimmt werden, welches Zusatzgas im aktuell vorliegenden Brenngas vorhanden ist und wie hoch der Anteil ist.
• In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform kann der Brenngasparameter jeweils anhand einer minimalen Flammentemperatur T_F, _min. und/oder anhand einer oder mehrerer aus dem jeweiligen Verlauf der Flammentemperatur T_F ermittelter Flammentemperatur-Differenzen ΔT_F bestimmt werden. Beispielsweise kann die Art und der Anteil eines Zusatzgases anhand der Messung eines Minimums und/oder Maximums ausgehend von einem Ausgangszustand bestimmt werden. Für Wasserstoff, beispielsweise, ist die Höhe der Differenz zu einem charakteristisch auftretenden Maximum im Flammentemperaturverlauf spezifisch. In der Ausprägung des Höhenunterschieds zeigt sich überdies der Anteil an Wasserstoff.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, kann der Gasbrenner zusätzlich eine Zündelektrode, Mittel zum Erzeugen einer Zündspannung und eine Schalteranordnung zum Verbinden der Zündelektrode mit und zum Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung aufweisen und der Verlauf der Flammentemperatur T_F kann jeweils anhand der Zündelektrode ermittelt werden. Wie oben bereits erwähnt, kann der Verlauf der Flammentemperatur vorteilhaft insbesondere anhand der Ausnutzung des glühelektrischen Effekts an der Zündelektrode bestimmt werden.
• Ein erfindungsgemäßer Gasbrenner umfasst eine Regelschaltung und eine Messeinrichtung, welche zur Durchführung eines Verfahrens konfiguriert sind, das den Schritt a) des Einstellens einer Brennerlast auf einen ersten vorbestimmten Lastwert L1 bei einer Ist-Luftzahl Δ_Ist; den Schritt b) des Anfahrens einer vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L1; den Schritt c) des Ermittelns eines Verlaufs einer Flammentemperatur T_F, _L1 in dem Zeitraum Δt_L1; und den Schritt d) des Bestimmens eines Brenngasparameters aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_F, _L1 und des Ableitens einer Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner in Abhängigkeit des Brenngasparameters, umfasst.
• In einer bevorzugten Ausführungsform können die Regelschaltung und die Messeinrichtung zusätzlich zur Durchführung eines Verfahrens konfiguriert sein, welches zwischen den Schritten c) und d) zusätzlich den Schritt i) des Zurückfahrens auf die Luftzahl λ_Ist und des Einstellens der Brennerlast auf einen zweiten vorbestimmten Lastwert L2 > L1; den Schritt ii) des erneuten Anfahrens der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L2;; und den Schritt iii) des Ermittelns des Verlaufs der Flammentemperatur T_F, _L2 in dem Zeitraum Δt_L2, umfasst, wobei in Schritt d) der Brenngasparameter aus den Verläufen der Flammentemperatur T_F, _L1 und T_F, _L2 bestimmt werden kann.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Gasbrenner zusätzlich eine Zündelektrode, Mittel zum Erzeugen einer Zündspannung und eine Schalteranordnung zum Verbinden der Zündelektrode mit und zum Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung aufweisen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Gasbrenner weisen zahlreiche Vorteile auf. Während beispielsweise die Kalibration mittels Ionisation bei Anfahren von Lambda 1 ausreichend ist, um zu differenzieren, ob etwa ein Brennerprüfgas wie G21 oder G271 vorliegt, so kann mittels des oben beschriebenen Verfahrens ermittelt werden, ob generell ein Zusatzgas im Brenngas vorliegt, welcher Art es ist und wie hoch der Anteil ist. Wasserstoffanteile sind mit der vorstehend beschriebenen Kalibration mittels Ionisation aufgrund anderer Kausalitäten der SollWerte nicht bestimmbar.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Gasbrenner sind überdies die Nennluftzahlen und somit auch die Geräteleistung für Wasserstoffanteilige Brenngase erreichbar, sowie geringe NO_x Werte. Dies kann die Gefahr von Thermoakustik und die Überhitzung des Gasbrenners vermeiden.
• Außerdem ist kein vorgelagertes System mit entsprechendem Datenaustausch notwendig, da die Erkennung des Zusatzgases und dessen Anteils im Gasbrenner stattfindet. Hierzu kann eine einfache Sensorik verwendet werden, Lambda-Sensoren sind nicht notwendig.
• Figurenliste
• 1 bis 5 zeigen schematisch Ausführungsformen des Verfahrens zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, sowie Ausführungsformen des Gasbrenners. Insbesondere zeigt 1 ein Flussdiagramm zur Illustration einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält.
• 2 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält.
• 3 zeigt zwei Flammentemperaturverläufe bei einem ersten vorbestimmten Lastwert L1 für Methan als Brenngas und für ein Gemisch aus Methan und Wasserstoff als Brenngas.
• 4 zeigt die beiden Flammentemperaturverläufe bei dem ersten vorbestimmten Lastwert L1 aus 3 und zusätzlich die Flammentemperaturverläufe bei einem zweiten vorbestimmten Lastwert L2 ebenfalls für Methan als Brenngas und für ein Gemisch aus Methan und Wasserstoff als Brenngas.
• 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Gasbrenners gemäß einer Ausführungsform.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Im Folgenden werden Beispiele bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren können hierbei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein, manchmal allerdings auch mit unterschiedlichen Bezugszeichen.
• Es sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung jedoch in keiner Weise auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikation der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfanges der Ansprüche umfasst sind.
• 1 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält.
• In Schritt S101 wird eine Brennerlast auf einen ersten vorbestimmten Lastwert L1 bei einer Ist-Luftzahl λ_Ist eingestellt. Der Lastwert ist dabei erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lastwert L1 in einem Bereich von 5 bis 10kW liegen. Der Lastwert L1 kann dabei vorteilhaft in der Regelschaltung des Gasbrenners hinterlegt und bei Durchführung des Verfahrens automatisch in Schritt S101 angefahren werden.
• Die Ist-Luftzahl λ_Ist ist erfindungsgemäß ebenfalls nicht eingeschränkt und kann sich beispielsweise aus einer aktuellen Gemischführung während des Regelbetriebs des Gasbrenners ergeben. Auf diese Weise kann das Verfahren während eines laufenden Gasbrennerbetriebs durchgeführt, und die Gemischführung flexibel und optimal an variierende Brenngase, beispielsweise durch Beimengung eines Zusatzgases, insbesondere Wasserstoff, angepasst werden.
• Wie aus 1 ersichtlich, erfolgt in einem nächsten Schritt S102 das Anfahren einer vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L1. Auch die Soll-Luftzahl λ_Soll ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, sie ist aber von der Ist-Luftzahl λ_Ist verschieden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann gelten λ_Ist > λ_Soll. Dies trägt vorteilhaft der Tatsache Rechnung, dass im Regelbetrieb eines Gasbrenners mit Erdgas als Brenngas die Gemischführung im mageren Bereich liegt, so dass durch Anfetten des Gemischs die Luftzahl λ_Soll erreicht werden kann. Besonders bevorzugt kann dabei eine stöchiometrische Verbrennung bei λ_Soll = 1 angefahren werden. Generell sind dabei verschiedene Varianten der zeitlichen Gemischführung (Anfetten) im Gasbrenner denkbar. Vorzugsweise kann das Anfahren der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll aber linear über die Zeit-Konstante Änderung der Gasdurchflussmenge im Gasbrenner erfolgen. Alternativ kann das Anfahren der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll aber auch parabelförmig oder exponentiell über die Zeit erfolgen.
• Auch die Länge des Zeitraums Δt_L1 ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, insofern der in diesem Zeitraum in Schritt S103 ermittelte Verlauf einer Flammentemperatur T_F, _L1, die zur Bestimmung des Brenngasparameters in Schritt S104 notwendigen Informationen beinhaltet. Beispielsweise kann der vorbestimmte Zeitraum Δt_L1 zwischen 10s und 60s betragen, bevorzugt zwischen 20s und 40s, besonders bevorzugt 30s.
• Wie bereits erwähnt, wird in Schritt S103 der Verlauf der Flammentemperatur T_F, _L1 in dem Zeitraum Δt_L1, ermittelt. Die Messung der Flammentemperatur T_F, _L1 kann dabei auf unterschiedliche Arten erfolgen, etwa über ein oder mehrere Thermoelemente. Bevorzugt kann die Flammentemperatur T_{F, L1} jedoch unter Ausnutzung des glühelektrischen Effekts mittels einer Zündelektrode bestimmt werden. Hierzu kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Gasbrenner zusätzlich eine Zündelektrode, Mittel zum Erzeugen einer Zündspannung und eine Schalteranordnung zum Verbinden der Zündelektrode mit und zum Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung aufweisen. Zur Ermittlung des Flammentemperaturverlaufs T_{F, L1} in dem Zeitraum At_L1, kann die Flammentemperatur T_{F, L1} kontinuierlich gemessen werden, es können aber auch einzelne Messwerte in einem bestimmten zeitlichen Abstand innerhalb des Zeitraums Δt_L1 erfasst werden, so lange ein hinreichend genauer Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} erfasst werden kann. Hierzu kann beispielsweise die Anzahl der erfassten Messwerte in den Bereichen erhöht werden, in welchen charakteristische Merkmale im Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} zu erwarten sind, beispielsweise Minima und/oder Maxima, wohingegen in uncharakteristischen Bereichen, etwa bei konstantem Flammentemperaturverlauf T_{F, L1}, weniger Messwerte erfasst werden können.
• Wie in 1 gezeigt, wird in Schritt S104 dann ein Brenngasparameter aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_{F, L1} bestimmt und eine Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner in Abhängigkeit des Brenngasparameters abgeleitet. Die Bestimmung des Brenngasparameters und die Ableitung der Regelgröße wird weiter unten mit Bezug auf die 3 bis 5 näher beschrieben.
• 2 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners, wobei der Gasbrenner eine Messeinrichtung und eine Regelschaltung aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält.
• Die in 2 gezeigten Verfahrensschritte S201 bis S204 können an die in 1 gezeigten Verfahrensschritte S101 bis S103 anschließen, wobei der Schritt S204 den Schritt S104 ersetzen kann. Wie in 2 gezeigt, kann in Schritt S201 auf die Luftzahl λ_Ist zurückgefahren und die Brennerlast auf einen zweiten vorbestimmten Lastwert L2 > L1 eingestellt werden. Dabei kann die Luftzahl λ_Ist der in 1 gezeigten ursprünglichen Luftzahl λ_Ist entsprechen. Auf diese Weise kann vorteilhaft bei erneutem Anfahren der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L2 in Schritt S202, der gleiche Luftzahl-Bereich bei unterschiedlichem Lastwert L2 abgefahren werden.
• Der Lastwert L2 ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, so lange sich die Flammenkinetik signifikant zum Lastwert L1 unterscheidet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lastwert L2 jedoch in einem Bereich von 10 bis 20kW liegen.
• Schritt S203 in 2 kann dann das Ermitteln des Verlaufs der Flammentemperatur T_{F, L2} in dem Zeitraum Δt_L2 vorsehen. Analog zu 1 ist auch hier die Messung der Flammentemperatur T_{F, L2} sowie die Länge des Zeitraums Δt_L2 erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. Vorteilhaft wird jedoch auch hier die Flammentemperatur anhand der Zündelektrode gemessen und die Länge des Zeitraums Δt_L2 entspricht vorteilhaft der Länge des Zeitraums Δt_L1.
• In Schritt S204, wie in 2 gezeigt, kann dann der Brenngasparameter aus den Verläufen der Flammentemperatur T_{F, L1} und T_{F, L2} bestimmt und eine Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner abgeleitet werden.
• Im Folgenden wird nun die Ermittlung des Brenngasparameters aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_{F, L1} bzw. T_{F, L2} mit Bezug auf die 3 und 4 näher erläutert. Die Erfinder haben vorteilhaft gefunden, dass der Verlauf der Flammentemperatur T_F für Erdgas als Brenngas im Vergleich zu Mischungen aus Erdgas und einem Zusatzgas spezifische Merkmale bei den jeweiligen vorbestimmten ersten und zweiten Lastwerten L1 und L2 aufweist. Anhand der Auswertung dieser spezifischen Merkmale kann dann die Art des Zusatzgases und dessen Anteil im Brenngas als Brenngasparameter bestimmt werden.
• Zunächst zeigt 3 Flammentemperaturverläufe T_{F, L1} bei einem ersten vorbestimmten Lastwert L1 für reines Methan (G20) als Brenngas 1 und für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas 2. Da der Hauptbestandteil von Erdgas Methan ist, wird im vorliegenden Beispiel reines Methan stellvertretend für Erdgas verwendet. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein einheitlicher Bezugspunkt geschaffen werden, unabhängig von Fundstätten bedingten Schwankungen.
• Im Beispiel in 3 ist der Lastwert L1 auf 10kW eingestellt. Die Ist-Luftzahl λ_Ist lag im mageren Bereich und das jeweilige Luft-Brenngas-Gemisch wurde im Zeitraum Δt_L1 = 30s von λ_Ist > 1 auf die Soll-Luftzahl λ_Soll = 1 angefettet mittels linearer Gemischführung. In diesem Zeitraum wurde ebenfalls der Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} ermittelt. Auf der y-Achse sind normierte und anhand einer Zündelektrode bestimmte Werte für die Flammentemperatur T_{F, L1} aufgetragen. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die in den 3 und 4 aufgetragenen Flammentemperaturwerte in einer künstlichen Einheit [I] angegeben sind, welche sich umgekehrt zur tatsächlichen Temperatur verhält. Die in 3 und 4 gezeigten Werte sind digitalisierte Messwerte, die ein AD-Wandler im Feuerungsautomaten des Gasbrenners aus einem entsprechenden Eingangskanal ermitteln kann. Auf der x-Achse ist die Zeit t in [s] aufgetragen.
• Wie aus 3 ersichtlich, zeigen die jeweiligen Kurvenverläufe für reines Methan als Brenngas 1 und für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas 2 unterschiedlich ausgeprägte charakteristische Merkmale als Funktion der Zeit t. Beide Kurven 1, 2 zeigen ein unterschiedlich stark ausgeprägtes Minimum 1a, 2a (angedeutet durch den Pfeil 3). Das Minimum 2a für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas ist zudem dem Minimum 1a für reines Methan als Brenngas zeitlich vorgelagert.
• 4 zeigt die Flammentemperaturverläufe bei dem ersten vorbestimmten Lastwert L1 = 10kW aus 3 und zusätzlich die Flammentemperaturverläufe bei einem zweiten vorbestimmten Lastwert L2 = 20kW ebenfalls für reines Methan als Brenngas und für das Gemisch aus 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas.
• Vor der Ermittlung der Flammentemperaturverläufe T_{F, L2} bei dem Lastwert L2 = 20kW wurde die Luftzahl jeweils auf die ursprüngliche Ist-Luftzahl λ_Ist zurückgefahren (ersichtlich aus den stufenartigen Sprüngen in den Kurven 1 und 2). In den in 4 gezeigten Flammentemperaturverläufen läuft der Gasbrenner dabei in den Bereichen, in welchen die Flammentemperatursignale konstant sind, jeweils auf konstanter Last mit derselben Luftzahl, beispielsweise λ = 1,34. Grundsätzlich gilt, dass mit den verschiedenen Lastwerten (Lastniveaus) unterschiedliche Grundniveaus der Flammentemperatur einhergehen. Bei dem Lastwert L2 = 20kW wurde dann ebenfalls das entsprechende Luft-Brenngas-Gemisch im Zeitraum Δt_L2 = 60s von λ_Ist < 1 wieder auf die Soll-Luftzahl λ_Soll = 1 angefettet mittels linearer Gemischführung. In diesem Zeitraum wurde dann ebenfalls der Flammentemperaturverlauf T_{F, L2} ermittelt.
• Wie aus 4 ersichtlich, zeigen die jeweiligen Kurvenverläufe für reines Methan als Brenngas 1 und für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas 2 auch bei dem Lastwert L2 = 20kW unterschiedlich ausgeprägte charakteristische Merkmale als Funktion der Zeit t. Beide Kurven 1, 2 zeigen wiederum ein unterschiedlich stark ausgeprägtes Minimum 1b, 2b (angedeutet durch den Pfeil 4), wobei die Kurve 2 für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas zusätzlich ein dem Minimum 2b nachgelagertes Maximum 2c aufweist. Auch bei dem Lastwert L2 = 20kW ist das Minimum 2b für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas dem Minimum 1b für reines Methan als Brenngas zeitlich vorgelagert.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Brenngasparameter durch einen Vergleich des jeweiligen ermittelten Flammentemperaturverlaufs T_F mit einem entsprechenden Referenzverlauf der Flammentemperatur T_{F, Ref.} für Erdgas als Brenngas bestimmt werden.
• Bezugnehmend auf die 3 und 4 kann beispielsweise der Flammentemperaturverlauf T_F für reines Methan als Referenzverlauf bei den Lastwerten L1 = 10kW und L2 = 20kW dienen. Aus dem Vergleich mit dem für 70% Methan und 30% Wasserstoff als Brenngas ermittelten Flammentemperaturverlauf T_F bei den gleichen Lastwerten L1 und L2 kann dann der Brenngasparameter anhand der unterschiedlichen charakteristischen Merkmale, wie oben beschrieben, bestimmt werden.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Brenngasparameter jeweils anhand einer minimalen Flammentemperatur T_{F, min.} und/oder anhand einer oder mehrerer aus dem jeweiligen Verlauf der Flammentemperatur T_F ermittelter Flammentemperatur-Differenzen ΔT_F bestimmt werden.
• Wie bezugnehmend auf die 3 und 4 beschrieben, zeigt beispielsweise ein Gemisch aus 70% Methan und 30% Wasserstoff im Vergleich zu reinem Methan bei dem ersten vorbestimmten Lastwert L1 ein zeitlich vorgelagertes Minimum im Verlauf der Flammentemperatur T_{F, L1}. Die Differenz in Bezug auf den Ausgangswert (angedeutet durch den Pfeil 3 in den 3 und 4) ist überdies geringer bei dem Gemisch aus 70% Methan und 30% Wasserstoff. Bei dem Lastwert L2 = 20kW zeigt das Gemisch aus 70% Methan und 30% Wasserstoff im Vergleich zu reinem Methan ebenfalls ein zeitlich vorgelagertes Minimum im Verlauf der Flammentemperatur T_{F, L2}, sowie ein dem Minimum nachfolgendes Maximum. Auch bei dem Lastwert L2 ist die Differenz des Minimums in Bezug auf den Ausgangswert (angedeutet durch den Pfeil 4 in 4) geringer bei dem Gemisch aus 70% Methan und 30% Wasserstoff. Aus dem Höhenunterschied des Maximums in Bezug auf den Ausgangswert (angedeutet durch den Pfeil 5 in 4) kann überdies der Anteil an Wasserstoff im Brenngas bestimmt werden, da dieser für Wasserstoff spezifisch ist.
• Derartige charakteristische Merkmale weisen beispielsweise auch andere Zusatzgase auf. So zeigt beispielsweise Stickstoff als Zusatzgas im Gegensatz zu Wasserstoff auch bei dem Lastwert L1 ein dem Minimum zeitlich nachfolgendes Maximum. Propan als Zusatzgas hingegen weist im Verlauf der Flammentemperatur keinerlei Maximum auf. Allerdings sind auch hier die beiden Minima im Vergleich zu reinem Methan zu kürzeren Zeiten verschoben, wobei die Differenz zum Ausgangswert jeweils größer ist, als bei Methan.
• 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Gasbrenners gemäß einer Ausführungsform. Der Gasbrenner 100 besitzt eine Brennkammer 101 in der unter Zuführung eines Luft-Brenngas-Gemisches ein Verbrennungsvorgang ablaufen kann. In die Brennkammer 101 ragt eine Zündelektrode 102 hinein. Optional kann auch eine lonisationselektrode in dem Gasbrenner 100 vorgesehen sein, die zusätzlich in die Brennkammer hineinragt. Eine lonisationselektrode wird im Allgemeinen zur Flammenüberwachung eingesetzt.
• Die Zündelektrode 102 steht mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 so in Verbindung, dass die Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung der Zündspannung 104 getrennt werden kann. Dies kann durch eine zwischen der Zündelektrode 102 und der Einrichtung zur Erzeugung der Zündspannung 104 geschaltete Schalteranordnung 103 geschehen. Dabei kann die Schalteranordnung 103 insbesondere so eingerichtet sein, dass nach einer Trennung der Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung der Zündspannung 104 die Zündelektrode 102 als eine passive Elektrode geschaltet ist.
• Der Gasbrenner 100 weist außerdem eine Messeinrichtung 105 auf. Über die Messeinrichtung 105 kann unter Ausnutzung des genannten glühelektrische Effekts auf die Temperatur der Flamme an der Elektrode rückgeschlossen werden und so der Flammentemperaturverlauf bei entsprechend eingestelltem Lastwert gemessen werden. Hierzu steht die Schalteranordnung 103 mit der Messeinrichtung 105 in Verbindung und kann Signale von der Messeinrichtung 105 empfangen. Die Messeinrichtung 105 kann überdies über eine Zeitmesseinrichtung verfügen, über welche die vorbestimmten Zeiträume eingestellt werden können.
• Die Messeinrichtung 105 steht weiterhin mit einer Regelschaltung 106 in Verbindung. Über die Regelschaltung 106 kann mittels einer Brennersteuerung 109 die Verbrennung im Gasbrenner 100 geregelt werden. Die Brennersteuerung 109 weist hierzu entsprechend eine Ventilsteuerung 110 zur Veränderung des Brenngasanteils im Luft-Brenngas-Gemisch auf, sowie eine Gebläsesteuerung 111 zur Variation des Luftanteils.
• Die Regelschaltung 106 weist insbesondere eine Einrichtung zum Bestimmen eines Brenngasparameters 107 auf. Die Einrichtung zum Bestimmen des Brenngasparameters 107 ist mit der Messeinrichtung 105 verbunden und empfängt die in den jeweiligen Zeiträumen ermittelten Messwerte zur Bestimmung der Flammentemperatur, welche mittels der Zündelektrode 102 in der Brennkammer 101 ermittelt wurden. In der Einrichtung zum Bestimmen des Brenngasparameters 107 werden die Flammentemperaturverläufe ausgewertet und, wie oben beschrieben, der Brenngasparameter anhand der jeweiligen charakteristischen Merkmale bestimmt. Der Brenngasparameter gibt dabei eine Art des ermittelten Zusatzgases und dessen Anteil im Brenngas wieder, etwa beispielsweise Wasserstoff, Anteil 30%.
• Die Einrichtung zur Bestimmung des Brenngasparameters 107 ist mit einer Einrichtung zum Ableiten einer Regelgröße 108 für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner 100 verbunden. Die Regelgröße kann beispielsweise eine unter Berücksichtigung des Brenngasparameters veränderte Luftzahl λ sein und/oder ein veränderter Volumenstrom. Durch die Beimengung von Wasserstoff verschiebt sich beispielsweise das Maximum der laminaren Flammengeschwindigkeit zu kleineren Lambda Werten, außerdem wird ein höherer Volumenstrom für eine mit reinem Erdgas vergleichbare Leistung benötigt.
• Die Regelgröße wird dann durch die Einrichtung zum Ableiten der Regelgröße 108 an die Brennersteuerung 109 übermittelt, welche dann über die Ventilsteuerung 110 und/oder die Gebläsesteuerung 111 die Verbrennung im Gasbrenner 100 entsprechend regeln bzw. an das veränderte Brenngas anpassen kann.
• Bezugszeichenliste

1

Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} T_{F, L2} für reines Methan

2

Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} T_{F, L2} für 70% Methan und 30% Wasserstoff

1a

Minimum im Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} für reines Methan

2a

Minimum im Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} für 70% Methan und 30% Wasserstoff

1b

Minimum im Flammentemperaturverlauf T_{F, L2} für reines Methan

2b

Minimum im Flammentemperaturverlauf T_{F, L2} für 70% Methan und 30% Wasserstoff

2c

Maximum im Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} für 70% Methan und 30% Wasserstoff

3

Differenz des Minimums zum Ausgangswert im Flammentemperaturverlauf T_{F, L1} für 70% Methan und 30% Wasserstoff

4

Differenz des Minimums zum Ausgangswert im Flammentemperaturverlauf T_F,L2 für 70% Methan und 30% Wasserstoff

5

Differenz des Maximums zum Ausgangswert im Flammentemperaturverlauf T_F,L2 für 70% Methan und 30% Wasserstoff

100

Gasbrenner

101

Brennkammer

102

Zündelektrode

103

Schalteranordnung

104

Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung

105

Messeinrichtung

106

Regelschaltung

107

Einrichtung zur Bestimmung eines Brenngasparameters

108

Einrichtung zum Ableiten einer Regelgröße

109

Brennersteuerung

110

Ventilsteuerung

111

Gebläsesteuerung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102013224246 A1 [0009]
• EP 2549187 B1 [0021]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Richardson-Effekt, Edison-Effekt oder Edison-Richardson-Effekt, siehe beispielweise Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics. Saunders College Publishing, New York 1976, S. 362-364 [0022]

Claims (13)

1. Verfahren zur Regelung der Verbrennung von Brenngas mittels eines Gasbrenners (100), wobei der Gasbrenner (100) eine Messeinrichtung (105) und eine Regelschaltung (106) aufweist, und wobei das Brenngas Erdgas und ein Zusatzgas enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: a) Einstellen (S101) einer Brennerlast auf einen ersten vorbestimmten Lastwert L1 bei einer Ist-Luftzahl λ_Ist; b) Anfahren (S102) einer vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L1; c) Ermitteln (S103) eines Verlaufs einer Flammentemperatur T_{F, L1} (1, 2) in dem Zeitraum Δt_L1; und d) Bestimmen (S104) eines Brenngasparameters aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_{F, L1} (1, 2) und Ableiten (S104) einer Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner (100) in Abhängigkeit des Brenngasparameters.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zwischen den Schritten c) und d) zusätzlich die Schritte umfasst: i) Zurückfahren (S201) auf die Luftzahl λ_Ist und Einstellen der Brennerlast auf einen zweiten vorbestimmten Lastwert L2 > L1; ii) Erneutes Anfahren (S202) der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L2; iii) Ermitteln (S203) des Verlaufs der Flammentemperatur T_{F, L2} (1, 2) in dem Zeitraum Δt_L2, wobei in Schritt d) der Brenngasparameter aus den Verläufen der Flammentemperatur T_{F, L1} und T_{F, L2} (1, 2) bestimmt wird (S204).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenngasparameter durch einen Vergleich des jeweiligen ermittelten Flammentemperaturverlaufs (1, 2) mit einem entsprechenden Referenzverlauf (1) der Flammentemperatur T_F, _Ref. für Erdgas als Brenngas bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenngasparameter jeweils anhand einer minimalen Flammentemperatur T_{F, min.} (1a, 2a, 1b, 2b) und/oder anhand einer oder mehrerer aus dem jeweiligen Verlauf der Flammentemperatur T_F ermittelter Flammentemperatur-Differenzen ΔT_F (3, 4, 5) bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastwert L1 in einem Bereich von 5 bis 10kW liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in ihrer Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastwert L2 in einem Bereich von 10 bis 20kW liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbrenner (100) zusätzlich eine Zündelektrode (102) , Mittel zum Erzeugen einer Zündspannung (104) und eine Schalteranordnung (103) zum Verbinden der Zündelektrode (102) mit und zum Trennen der Zündelektrode (102) von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung (104) aufweist und der Verlauf der Flammentemperatur T_F (1, 2) jeweils anhand der Zündelektrode (102) ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass gilt λ_Ist > λ_Soll.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenngasparameter einem Volumenanteil des Zusatzgases im Brenngas entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgas Wasserstoff ist.
11. Gasbrenner (100), gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (105) und eine Regelschaltung (106), welche zur Durchführung eines Verfahrens konfiguriert sind, das die folgenden Schritte umfasst: a) Einstellen (S101) einer Brennerlast auf einen ersten vorbestimmten Lastwert L1 bei einer Ist-Luftzahl λ_Ist; b) Anfahren (S102) einer vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L1; c) Ermitteln (S103) eines Verlaufs einer Flammentemperatur T_F,L1 (1, 2) in dem Zeitraum Δt_L1; und d) Bestimmen (S104) eines Brenngasparameters aus dem Verlauf der Flammentemperatur T_F,L1 (1, 2) und Ableiten (S104) einer Regelgröße für die Regelung der Verbrennung im Gasbrenner (100) in Abhängigkeit des Brenngasparameters.
12. Gasbrenner (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (105) und die Regelschaltung (106) zusätzlich zur Durchführung eines Verfahrens konfiguriert sind, welches zwischen den Schritten c) und d) zusätzlich die folgenden Schritte umfasst: i) Zurückfahren (S201) auf die Luftzahl λ_Ist und Einstellen der Brennerlast auf einen zweiten vorbestimmten Lastwert L2 > L1; ii) Erneutes Anfahren (S202) der vorbestimmten Soll-Luftzahl λ_Soll in einem vorbestimmten Zeitraum Δt_L2; iii) Ermitteln (S203) des Verlaufs der Flammentemperatur T_{F, L2} (1, 2) in dem Zeitraum Δt_L2, wobei in Schritt d) der Brenngasparameter aus den Verläufen der Flammentemperatur T_F,L1 und T_F,L2 (1, 2) bestimmt wird.
13. Gasbrenner (100) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Gasbrenner (100) zusätzlich eine Zündelektrode (102), Mittel zum Erzeugen einer Zündspannung (104) und eine Schalteranordnung (103) zum Verbinden der Zündelektrode (102) mit und zum Trennen der Zündelektrode (102) von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung (104) aufweist.

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