DE19824523C2 - Regelungsverfahren für Gasbrenner - Google Patents
Regelungsverfahren für GasbrennerInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
- F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
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Description
Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren für Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Regelungsverfahren für Gasbrenner dienen der Bereitstellung eines Gas/Luft-Gemisches,
also dem Zuführen eines Gasstroms und eines Verbrennungsluftstroms zu einem Brenner.
Um innerhalb des Gasbrenners für eine optimale und vollständige Verbrennung des
Brennstoffs, nämlich des Gases, zu sorgen, muß der Gasbrenner mit einem entsprechend
abgestimmten Gas/Luft-Gemisch versorgt werden. Das Verhältnis zwischen dem Gasstrom
und dem Verbrennungsluftstrom bzw. dem Gasdruck und dem Verbrennungsluftdruck
bezeichnet man als Übersetzungsverhältnis.
Da jedoch die Qualität des von der Gasversorgung bereitgestellten Gases - die Qualität von
Gas wird durch einen sogenannten Wobbe-Index definiert - schwankt, muß zur
Gewährleistung einer optimalen und vollständigen Verbrennung das Gas/Luft-Gemisch in
Abhängigkeit von der Qualität des Gases entsprechend variiert werden.
Um die Qualität des bereitgestellten Gases berücksichtigen zu können, sind aus dem Stand
der Technik Regelungsverfahren bekannt, bei denen ein Ionisationssignal eines Sensors,
insbesondere einer in die Brennerflamme des Gasbrenners ragenden Meßelektrode, zur
Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche Gasqualitäten verwendet wird.
Diesbezüglich kann auf die DE 44 33 425 A1, DE 39 37 290 A1 sowie
DE 195 39 568 C1 verwiesen werden.
Bei den bekannten, ein Ionisationssignal verwendenden Regelungsverfahren für
Gasbrenner wird das Ionisationssignal über den gesamten Arbeitsbereich bzw.
Betriebsbereich des Brenners zur Anpassung des Gas/Luft-Gemisches an unterschiedliche
Gasqualitäten verwendet. Bei geringen Betriebslasten des Brenners ist das
Ionisationssignal jedoch stark von Außeneinflüssen abhängig und liefert demzufolge keine
verlässliche Auskunft über die tatsächlich im Brenner herrschenden
Verbrennungsverhältnisse. Die Regelungsverfahren nach dem Stand der Technik führen
demzufolge zu einer instabilen und damit unzureichenden Regelung.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein
verbessertes Regelungsverfahren für Gasbrenner bereitzustellen. Erfindungsgemäß wird
das Problem durch ein Regelungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung.
Bei dem Regelungsverfahren für Gasbrenner geht es um die Bereitstellung eines Gas/Luft-
Gemisches für einen Brenner. Hierzu wird dem Brenner ein Gasstrom und ein
Verbrennungsluftstrom zugeführt. Das Verhältnis zwischen Gasstrom und
Verbrennungsluftstrom bzw. das Verhältnis zwischen Gasdruck und
Verbrennungsluftdruck bezeichnet man als Übersetzungsverhältnis.
Mit Hilfe eines ein Ionisationssignal erzeugenden Sensors wird der Verbrennungsprozeß
im Brenner überwacht. Aus dem Ionisationssignal können Informationen über den
Verbrennungsprozeß und somit über die vorhandene Gasqualität gewonnen werden.
Erfindungsgemäß wird das Ionisationssignal ausschließlich in einem Bereich in der Nähe
eines Brenner-Vollastbetriebs zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses in
Abhängigkeit der Gasqualität verwendet. Dieser Bereich liegt vorzugsweise zwischen 70%
und 100% des Brenner-Vollastbetriebs, kann jedoch auch zwischen 60% und 100% des
Brennervollastbetriebs liegen. Diesem erfindungsgemäßen Merkmal liegt der Gedanke
zugrunde, daß nur während dieses Arbeitszustands bzw. Betriebszustands des Brenners das
Ionisationssignal eine zuverlässige Aussage über den Verbrennungsprozeß liefert.
Außerhalb des obengenannten Bereichs wird das Gas/Luft-Gemisch in Abhängigkeit des
zuvor bestimmten Übersetzungsverhältnisses geregelt.
Mit anderen Worten wird demnach zur Bestimmung eines die Gasqualität
berücksichtigenden Übersetzungsverhältnisses der Brenner mit insbesondere 70% bis
100% des Brenner-Vollastbetriebs gefahren und während dieses Betriebs mit Hilfe eines
Ionisationssignals ein die vorhandene Gasqualität berücksichtigendes
Übersetzungsverhältnis ermittelt. Sobald der Arbeitszustand des Brenners den Bereich von
insbesondere 70% bis 100% des Brenner-Vollastbetriebs verläßt, wird das Gas/Luft-
Gemisch unter Beibehaltung des zuletzt bestimmten Übersetzungsverhältnisses geregelt.
Dies sorgt für eine besonders stabile Regelung.
Claims (2)
1. Regelungsverfahren für Gasbrenner zur Bereitstellung eines Gas/Luft-Gemisches,
nämlich zum Zuführen eines Gasstroms und eines Verbrennungsluftstroms zu einem
Brenner, wobei ein Ionisationssignal eines Sensors verwendet wird um das Gas/Luft-
Gemisch an unterschiedliche Gasqualitäten anzupassen, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) das Ionisationssignal ausschließlich in einem Bereich in der Nähe eines Brenner- Vollastbetriebs zur Einstellung eines Übersetzugsverhältnisses verwendet wird,
- b) außerhalb des Bereichs des Brenner-Vollastbetriebs das Gas/Luft-Gemisch in Abhängigkeit dieses Übersetzugsverhältnisses geregelt wird,
- c) der Bereich des Verfahrensschritts a) zwischen 60% und 100% des Brenner- Vollastbetriebs liegt.
2. Regelungsverfahren für Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ionisationssignal in einem Bereich von 70% bis 100% des Brenner-Vollastbetriebs
zur Einstellung eines Übersetzugsverhältnisses verwendet wird.
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