DE2753520A1 - Feuerungsvorrichtung zur verbrennungsoptimierung - Google Patents

Feuerungsvorrichtung zur verbrennungsoptimierung

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Description

  • Feuerungsvorrichtung zur Verbrennungsoptimierung
  • Die Erfindung betrifft eine Feuerungsvorrichtung zur Verbrennungsoptimierung für gasförmige oder flüssige Brennstoffe mit mindestens einem Wärmeerzeuger und mindestens einem Brenner, mit Brennstoff-, Luftzufuhr- und Abgasleitungen sowie Brennstoffventilen und Luftklappen, insbesondere als Verbundstellglieder und ein Verbundstellglied für Brenner, insbesondere zur stufenlosen, lastabhängigen Dosierung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen und zur entsprechenden Dosierung der zuzuführenden Verbrennungsluft mit einem Brennstoff-Regelventil, insbesondere mit Drehschieber, und einer mittels eines einstellbaren Kurvenbandes korrigierten Luftklappe, zur Durchführung des Verfahrens in einer Feuerungsvorrichtung.
  • Die optimale Verbrennung in Feuerungsanlagen ist abhängig vom Verhältnis der zugeführten Brennstoffmenge und dem zugeführten Verbrennungsluftvolumen, wobei insbesondere bei öl-, und Gasbrennern mit nroßem Regelbereich aus konstruktiv bedingten Gründen ein im j<leinlastbereich erhöhter Sauerstoffüberschuß erforderlich istlalso überproportional viel Sauerstoff im Vergleich zu einer Verbrennung im Vollastbereich zugeführt werden muß.
  • Weiterhin ist das von einem Verbrennungsluftgebläse geförderte effektive Luftvolumen abhängig von der Umgebungstemperatur, dem barometischen Luftdruck und in geringerem Maße der Feuchte.
  • Ferner unterliegen Heizwert und Temperatur von gasförmigem und flüssigen Brennstoffen auch starken Schwankungen. Diese Einflußgrenzen müssen zur Erhaltung einer optimalen Verbrennung kompensiert bzw. ausgeglichen werden. Genau genommen ist eine wirklich optimale Verbrennung nur dann gewährleistet, wenn diese Einflußgrößen sämtlich konstant gehalten oder als zusätzliche Störgrößen einer Regelung aufgeschaltet werden.
  • Bei einem bekannten Verfahren zur Brennstoff-Luft-Verhältnis-Regelung zum Optimieren der Verbrennung von Gas- oder ölfeuerungen werden die zugefUhrten Brennstoff- und Luftmengen gemessen, miteinander verglichen und entsprechend dosiert.
  • Über Analogrecheneinheiten werden Korrekturwerte auf die Brennstoffregelventile und Luftregelklappen aufgeschaltet.
  • Zum Ausgleich von Heizwertschwankungen sind zusätzliche Einrichtungen erforderlich. Bei einem. Ausfall der automatischen Steuerung fallen die Menge von Brennstoffzufuhr und Luftzufuhr völlig auseinander. Abgesehen von dem relativ hohen Aufwand ist eine Weiterbetreibung einer mittels des genannten Verfahrens optimierten Feuerungsvorrichtung bei Ausfall eines Regelkreises nur mit erheblichem personellen Aufwand möglich.
  • Weiterhin sind in der Feuerungstechnik bei Feuerungsvorrichtungen zur stufenlosen, lastabhängigen Dosierung von gasförmigem oder flüssigen Brennstoffen seit langem Verbundstellglieder eingesetzt, die auch Verbundregler genannt werden, obowhl sie im regeltechrischen Sinne keine Regelfunktion ausüben. Bei einem solchen Verbundstellglied wird die Brennstoffmenge im Brenner mit einem über Hebel verstellbaren Drehschieber zugeteilt, so daß sich ein etwa linearer Brennstoffdurchsatz ergibt. Mit dem Drehschieber ist ein weiterer Hebelverbunden, der über ein Gestänge eine im Luftklappenkanal einoebaute Luftklappe steuert, wodurch die Verbrennungsluftmenge dosiert wird.
  • Zum Ausgleich der nichtlinearen Durchflußkennlinie der Luftregelklappe ist der Luftklappenverstellhebel über ein mittels Stellschrauben einstellbares Federband angelenkt und somit ist eine reproduzierbare, proportionale Zuordnung der Verbrennungsluftmenge zur jeweiligen Brennstoffmenge erreichbar. Mittels eines mit dem Verbundstellglied verbundenen Stellmotor wird unter Zwischenschaltung eines Reglers und eines Neßumformers eine automatisch, lastabhängige Reglung des Wärmeerzeugers realisiert, die mit dem Vorteil verbunden ist, daß bei Ausfall eines Gliedes des Regelkreises das erforderliche Brennstoff-Luft-Gemisch mit einem Angriff vom Bedienungsmann eingestellt werden kann.
  • Feuerungsvorrichtungen mit den beschriebenen Verbundstellgliedern haben sich seit Jahren bewährt, besitzen allerdings den Nachteil, daß die obengenannten Störeinflusse, beispielsweise von Uzngebungstemperatur, barometischen Luftdruck, Feuchte sowie Heizwert und Temperatur der Brennstoffe nicht berücksichtigt werden können, so daß nicht in jedem Falle eine optimale und weitgehend wirtschaftliche Verbrennung erreicht werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde zur Optimierung der Verbrennung von Gas- oder ölfeuerungen die bekannten Vorrichtungen der oben beschriebenen Gattung unter Vermeidung ihrer Nachteile derart zu verbessern, so daß in jeder Laststufe des Brenners der Feuerungsvorrichtung bestmögliche Verbrennungsgrade erreicht werden, wobei die wesentlichen Einflußgrößen in einfacher Weise und ohne eine Vielzahl von aufwendingen Zwischenrecheneinrichtungen erfaßt werden und selbst bei Ausfall der automatischen Steuerung ncoh Brennstoff- und Luftzufuhr im wesentlichen einanderzugeordnet bleiben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Verbrennungsoptimierung für die Verbrennung von Gas-und ölfeuerungen gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Abgasleitung ein Sauerstoff sensor eingesetzt ist und daß der Sauerstoffsensor mit mindestens einer Luftklappe über einen Regelkreis und mindestens einem in seinem Verstellweg begrenzbarem Hilfsglied für die Luftklappe verbunden ist. Bei einem Verbundstellglied für Feuerungsvorrichtungen ist als Lösung der obengenannten Aufgabe erfindungsgemäß vorgesehen, daß als Hilfsstellgied ein Stellmotor mit begrenzbarem Hub verbindend zwischen Brennstoff-Regelventil und Luftklappe angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der obengenannten Aufgabe ergibt sich durch durch Feststellung, daß der Restsauerstoffgehalt in den Abgasen als Maß für die Verbrennungsgüte der Feuerungsvorrichtung eingesetzt werden kann. DerRestsauerstoffgehalt ist sowohl abhängig von der Bauart des Brenners, der Wärmebelastung und der Bauart des Kessels als auch von der Güte der Brennstoff-Luft-Dosierung.
  • Grundsätzlich gilt dabei, daß - je größer der Regelbereich des Brenners ist - im unteren Lastbereich der Restsauerstoffgehalt stets größer sein muß als im oberen, da die Mischenergie bei stark gedrosselter Verbrennungsluftklappe im unteren Teillastbereich stark abnimmt, was gemäß einer bevorzugten Ausgebtaltung der vorliegenden Erfindung dadurch berücksichtigt wird, daß ein Sauerstoff-Regler vorgesehen ist, der über eine Sauerstoffmeßwert-Korrektureinheit mit dem Brennstoff-Regelventil zur Aufnahme einer von der Stellung des Brennstoff-Regelventils abhängigen Sollwert-Korrektur-Eingabe verbunden ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die Sauerstoffmeßwert-Korrektureinheit ein Potentiometer enthält1 und gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung, daß das Potentiometer ein Feldplattenpotentiometer ist.
  • Die Messung des Restsauerstoffgehaltes in den Abgasen muß kontinuierlich und schnell erfolgen. Deswegen scheiden chemische Sauerstoffanalysatoren, die zu langsam arbeiten, aus. Physikalische Sauerstoffanalysatoren, die auf dem Prinzip der magnetischen Suszeptibilität basieren, sind orinzipiell einsetzbar, aber nur bedingt brauchbar, da das Meßgas sorgfältig aufbereitet werden müßte und diese Geräte in Verbindung rit der erforderlichen Meßgasleitungauch eine erhebliche Verzugszeit aufweisen. Daher zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, daß der Sauerstoffsensor einen Festkörperelektrolyten als Sonde enthält.
  • Dabei wird die Sauerstoffmeßsonde unmittelbar im Rauchgaskanal angeordnet. Als Referenzgas dient die Raumluft.
  • Mit einem Netzgerät wird der Festkörperelektrolyt auf 0 ungefähr 735 c aufgeheiz-t und auf + 2 K konstant geregelt.
  • Die von der Sonde abgegebene Spannung ist proportional dem Logarithmus des Sauerstoffpartialdruckes. Da eine lineare Veränderung der Luftzufuhr mit der Luftstellklappe zur Optimierung der Verbrennung erreicht werden muß, sieht ei weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß mit dem Sensor ein Sauerstoffmeßumformer verbunden ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß, insbesondere bei mehreren Brennern, eine von den Verbundstellgliedern getrennte, in einer Hauptluftleitung vor einem Luftverteilerkasten befindliche Luftklappe durch einen Verbrennungsluftruck-Regler mit einem motorischen Hilfsstellglied als Luftkorrektur-Regler einstellbar ist oder daß die Hilfsstellglieder in den aus miteinander gekoppelten Brennstoffventilen und Luftklappen bestehenden Verbunstellgliedern zwischen Brennstoffventil und Luftklappe diese verbindend angeordnete Luftkorrektur-Stellmotoren sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine vollkommene Kompensation der Umwelteinflüsse, wie Temperatur, Luftdruck und -feuchte sowie der Heizwertschwankungen möglich.
  • Insbesondereistesdank der schnellen Reaktionszeit der Sauerstoffsonde ohne Schwierigkeiten möglich, zum Beispiel auch Abfallgase stark unterschiedlichen Heizwertes optimal zu verbrennen.
  • Durch die Einbeziehung des Restsauerstoffgehaltes in den Abgasen zur Dosierung der Verbrennungsluft wird also mit relativ geringem Aufwand eine optimale Verbrennung mit einer sehr großen Langzeitkonstanz erreicht, so daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Brennstoff-Luft-Reglung in erheblichem Maße dazu beiträgt, die Wirtschaftlichkeit von Feuerungsvorrichtungenzuvergrößern und Energie einzusparen.
  • Zusätzlich ist es vorteilhaft, daß bei Ausfall eines Regelkreises ein Handbetrieb des erfindungsgemäßen Verbundstellgliedes ohne besondere Maßnahmen möglich ist, da der Korrekturstellmotor nunmehr als Teil eines starren Verbindungsgestänges wirkt und größere Fehler in der Zuordnung von Brennstoff und Luft durch die Hubbegrenzung des Korrekturstellmotors vermieden werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen im einzelnen dargestellt sind. Dabei zeigt: Fig. 1 das Verbundstellglied bevorzugter Ausführungsform a) in Seitenansicht und b) sein Brennstoff-Regelventil im Schnitt; Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung mit einem Brenner; Fig. 3 eine der Ausführungsform der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung mit zwei Brennern; und Fig. 4 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsvcrrichtung mit vier Brennern.
  • Bei einem wie in Fig. 1 a) gezeigten Verbundstellglied 10 wird in einem Brennstoff-Regelventil 12 mittels eines Drehschiebers 14 die Brennstoffmenge linear einem Brenner 16 (siehe z.B. Fig. 2) zugeteilt. Der Drehschieber 14 des Brennstoffregelventils 12 ist mit einem Handhebel 18 und/oder einem Stellmotor 20 verbunden, durch die der Drehschieber 14 zur Dosierung des Brennstoffes lastabhängig verstellt wird. Der Stellmotor 20 ist über ein Gestänge 22 und einem Anlenkhebel 24 mit dem Drehschieber 14 verbunden. Der Anlenkhebel 24 ist wiederum erfindungsgemäß über einen in seinem hubbegrenzten Spindel- oder Kolben-Korrektur-Stellmotor 26 mit einem weiteren Anlenkhebel 28 an einem Stellrad 30 verbunden. Eine im Luftzuführkanal 32 befindliche Luftklappe 34 zur Regelung der dem Brenner 16 zugeführten Luft ist über einen Luftklappenverstellhebel 36 und über ein an diesem angelenkten, mittels Stellschrauben 38 einstellbaren Federband 40 mit dem Stellrad 30 verbunden.
  • Bei Unwirksamheit des Stellmotors 26 wird bei Verstellen des Stellmotors 20, der seine Stellbefehle von einem nicht dargestellten, lastabhängigen Regler erhält, der Brennstoff-Luftdurchsatz automatisch dem jeweiligen Wärmebedarf angepaßt, wobei über die Anlenkung mittels des Federbandes 40 eine reproduzierbare, proportionale Zuordnung der Verbrennungsluftmenge erreicht wird.
  • Der in seinem Hub begrenzte Korrektur-Stellmotor 26 erhält seinen Stellbefehl von einem Regler, der auf einem im Rauchgaskanal oder der Abluftleitung 42 angebrachten Sauerstoffsensor 66 anspricht (siehe Fig. 2 bis 4).
  • An der Achsverlängerung 46 des Drehschiebers 14 des Brennstoff-Regelventils 12 ist erfindungsgemäß eine Steuerkurve 48 angebracht, die ein Potentiometer 50 antreibt, das in Fig. 1 b) als Feldplatten-Potentiometer dargestellt ist.
  • Dieses Potentiometer 50 dient insbesondere als Sollwert-Korrektureinsteller für den lastabhängigen Sauerstoffüberschuß, denn bei öl- und Gasbrennern mit großem Regelbereich ist aus konstruktiv bedingten Gründen ein Kleinlastbereich erhöhter Sauerstoffüberschuß erforderlich. Die Steuerkurve 48 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, daß sich von Vollast bis 1/3 Last konstanter und ab 1/3 Last bis zu Kleiniast hin ein übermäßig steigender Sauerstoffgehalt ergibt. Durch Verschiebung der Steuerkurve läßt sich der Einsatzpunkt für den erhöhten Sauerstoffüberschuß beliebig einstellen.
  • In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung mit einem Brenner 16 dargestellt, in der die Brennstoff- und Luftzufuhr durch ein oben dargestelltes Verbundstellglied 10 geregelt wird. Die Feuerungsvorrichtung besitzt einen Wärmeerzeuger 52 mit einem Kessel 54 und einem Brenner 60. An einer vom Kessel 54 ausgehenden Vorlaufleitung 56 ist ein Meßumformer 58 angebracht, der mit einem Kessellast-Regler 60 verbunden ist, der den Stellmotor 20 für die Kessellastreglung beaufschlagt. Der Stellmotor für die Kesellastregelung ist weiter wie in der obigen Beschreibung zur Fig. 1 mit dem Verbundstellglied 10 verbunden.
  • In einer Abgas leitung 62 des Wärmeerzeugers 52 befindet sich eine Festkörperelektrolyt-Sonde 64 eines Sauerstoffsensors 66, der von einem Sauerstoff-Sonden-Speisegerät 68 gespeist wird. Dem Sauerstoffsensor 66 ist über einen Meßumformer 70 ein Sauerstoff-Regler 72 zugeordnet, der den Stellmotor 26 des Verbundstellgliedes 10 beaufschlagt.
  • Der Sauerstoff-Regler ist weiterhin eingangsseitig mit dem als Sollwert-Korrektureinsteller für den lastabhängigen Sauerstoffüberschuß dienenden Potentiometer 50 des Verbundstellgliedes 10 verbunden.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung ist folgendermaßen: In bekannter Weise wird der zu regelnde Dampfdruck oder die Temperatur mit dem Meßumformer 58 erfaßt. Das vom Meßumformer 58 abgegebene Signal wirkt auf den Kessellast-Regler 60, der seinerseits über den Stellmotor 20 den Brennstoff-Drehschieber 14 des Brennstoff-Regelventils 12 der Verbundstelleinheit 10verstellt. Die Verbindung zur Luftkorrekturkurve wird von dem Spindel-Stellmotor 26 übernommen, der in seinem Hub begrenzt ist. Mit der Hubbegrenzung wird erreicht, daß z.B. bei Ausfall oder Defekt des Sauerstoffreglers (72) noch das annähernd richtige Brennstoff-Luftverhältnis im Brenner 16 gewährleistet ist, so daß die Feuerungsvorrichtung auch weiterhin betrieben werden kann.
  • Die Luftstellklappe 34 ist/wie oben gesagt'über das Zwischengestänge 36 mit der Luftkorrekturkurve 40 verbunden. Der in die Verbindung Brennstoff-Drehschieber und Luftkorrekturkurve 40 eingefügte Spindel-Stellmotor 26 wirkt zunächst, solange er nicht beaufschlagt wird, als Teil eines starren Verbindungsgestänges 22. Bei einer Laständerung des Wärmeerzeugers werden daher Brennstoff und Luft zunächst gleichzeitig verstellt.
  • Die Sauerstoff-Sonde 64 des Sauerstoffsensors 66 ist unmittelbar in der Abgas leitung 62 montiert und sowohl mit dem Speisegerät 68 als auch mit dem Meßumformer 70 verbunden, der die abgegebene Spannung verstärkt, delogarithmiert und sie außerdem in einen eingeprägten Gleichstrom umformt.
  • Die Sonde 64 besteht im wesentlichen aus einem Festkörperelektrolyten und wird auf etwa 73sol aufgeheizt und auf + 2 K konstant geregelt. Aus Referenzgas dient die Raumluft-Die erwähnte Delogarithmierung der vom Sauerstoffsensor 66 gebebenen Spannung ist deswegen notwendig, weil diese Spannung proportional dem Logarithmus des Sauerstoffpartialdruckes ist.
  • Der im Sauerstoffgehalt der Abgase nach Delogarithmierung nunmehr proportionale Gleichstrom speist den Sauerstoff-Regler 72, der ein Pl-Verhalten besitzt und der bei abweichendem Sauerstoffgehalt der Rauchgase den in seinem Hub begrenzten Stellmotor 26 derart beeinflußt, daß je nach Regelabweichung das von diesem Stellmotor 26 gebildete Verbindungsgestänge geringfügig verlängert oder verkürzt wird, bis der Sauerstoff-Sollwert durch die dadurch verbundene Luftmengenänderung wieder erreicht ist.
  • Von wesentlicher Bedeutung für eine einwandfreie Arbeitsweise dieser Regelung ist der als Meßwert-Korrekturglied dienende Potentiometer 50 für den Sauerstoff-Regler 72.
  • Umuber dongesamten 8egeLbereich des Brenners 16 optimale Verbrennungsergebnisse zu erzielen, wird in Abhängigkeit von der Stellung des Brennstoff-Drehschiebers 14 vom Meßwertkorrekturglied 50 ein Zusatzsignal auf den Sauerstoff-Regler 72 gegeben, das den Sauerstoff-Sollwert für jede Laststufe optimal vorgibt, denn wie schon oben dargelegttist bei Öl- und Gasbrennern mit großem Regelbereich aus konstruktiv bedingten Gründen ein Kleinlastbereich erhöhter Sauerstoffüberschuß erforderlich. Diese für jede Anlage unterschiedlichen Sollwerte bezüglich der mit dem Brennstoffverbrauch nicht linearen Sauerstoffzufuhr werden bei Inbetriebnahme der Feuerungsanlage durch Messung über den gesamten Lastbereich empirisch ermittelt und in die Sauerstoffmeßwert-Korrektureinheit 50 eingegeben.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung mit eingangs dargestellten Verbundstellgliedern 10 ist in der Fig. 3 gezeigt. Dabei sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig.
  • 2 versehen, so daß ein explizites Aufführen der Elemente der Feuerungsvorrichtung nicht notwendig erscheint.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung zeigt einen Wärmeerzeuger 52 mit einem Kessel 54 mit zwei Brennern 16 und zwei Luftzufuhrleitungen 32, in die Luft mittels zweier Gebläse 74 geblasen wird. Die jedem Brenner 16 zugeordneten Verbundstellglieder 10 sind miteinander durch eine "Königswelle" 76 verbunden, mittels der beide Verbundstellglieder 10 von dem Kessellastregler 60 über den Stellmotor 20 gemeinsam verstellt werden.
  • Da bei dieser Ausführungsform zwei Luftregelklappen 34 -für jeden Brenner 16 eine-erforderlich sind, werden auch zwei Luftkorrekturkurven 40 angeordnet, die jeweils über einen Luftkorrektur-Stellmotor 26 die Verbindung zu den betreffenden Brennstoffdrehschiebern 12, 14 herstellen.
  • Damit eine wirklich gleichmäßige Luftkorrektur gewährleistet ist, wird zusätzlich ein Synchronregler 78 vorgesehen, der auf beide Luftkorrekturstellmotoren 26 arbeitet und bewirkt, daß diese Motoren 26 stets synchron verstellt werden.
  • Fährt man bei dieser Brenneranordnung mit nur einem Brenner 16 so wird der Synchronregler 78 abgeschaltet und das außer-Betrieb befindliche Verbundstellglied von der Königswelle entkuppelt.
  • Zur genaueren Einstellung der Sollwertvorgabe für den Sauerstoff-Regler 72 ist zwischen dem eigentlichen Potentiometer 50 und dem Sauerstoff-Regler ein Meßwertkorrektureinsteller 50' zugeordnet.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung, bei dem nicht Stellmotoren in die Verbundstellglieder zwischen Brennstoffregelventil und Luftklappe zur Optimierung der Sauerstoffzufuhr benutzt werden, wird anhand der Fig. 4 beschrieben.
  • Auch hier sind wieder gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der allgemeine Aufbau ist der gleiche, wie bei den Fig. 2 und 3.
  • Bei der Ausführungsform mit vier Brennern wird die Verbrennungsluft durch ein gemeinsames Gebläse 74 geliefert. Um eine gleichmäßige Luftverteilung zu allen vier Brennern zu gewährleisten, ist ein Verbrennungsluftdruckregler 80 vorgesehen, der den Luftdruck im Luftverteilerkasten 82 konstant häit. Dieser Regler 80 ist aus Zweckmäßigkeitsgründen al Differenzdruckregler ausgeführt, wobei als Differenz nicht der Raumluftdruck, sondern der Feuerraumdruck dient, der über eine Sonde 84 erhalten wird. Der an den Verschmutzungen der Rauchgaszüge des Kessels mit erfaßten und kondensiert.
  • Die vier Verbundstellglieder 10 der vier Brenner 16 werden - wie vor im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel - über Kessellast-Regler 60, Stellmotor 20 und Königswelle 76 angetrieben. Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 sind bei der vorliegenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung die Luftregelklappen 34 unmittelbar mit den Luftkorrekturkurven 40 und dem Brennstoff-Drehschiebern 12 verbunden.
  • Die Messung und Auswertung des Restsauerstoffgehaltes erfolgt wie bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen in der Abgasleitung 62 mittels der Sonde 64 des Sauerstoff-Sensors 66, die von dem Speisegerät'68 versorgt wird, sowie über den Meßumformer 70 und den Sauerstoff-Regler 72. Die erforderliche Sauerstoff-Sollwertkorrektur wird in Abhängigkeit der Stellung der Königswelle 76 über den Meßwertkorrektur-Einsteller 50' in den Sauerstoff-Regler 72 eingegeben.
  • Der Regler 72 arbeitet im Gegensatz zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen auf einem motorischen Sollwertversteller 26' des Verbrennungsluftdruckreglers 80. Weicht der Restsauerstoffgehalt vom vorgegebenen Sollwert ab, so wird - je nach Vorzeichen dieser Abweichung - der Sollwert des Verbrennungsluftdruckreglers 80 geringfügig erhöht oder erniedrigt. Somit ergibt sich eine gleichmäßige Luftmengenänderung für alle Brenner, bis der geforderte Sauerstoffgehalt in den Rauchgasen wieder erreicht ist.
  • Um zu verhindern, daß bei Ausfall eines Brenners 16 die noch in Betrieb befindlichen mit Luftmangel betrieben werden, wird in diesem Störungsfall von der Brennersteuerung der Sauerstoff-Regler 72 sofort abgeschaltet.
  • Der motorische Sollwertversteller 26' des Verbrennungsluftdruckreglers 80 ist zwar - genau wie bei den in Feuerungsvorrichtungen mit ein oder zwei Brennern verwendeten Spindel-Stellmotoren 26 - in seinem Verstellweg begrenzt, jedoch würde, infolge der bei Brennerausfall gesörten Luftverteilung der Sauerstoffregler 72 das Bestreben haben, den vorprogrammierten Sollwert wieder herzustellen, so daß bei den drei noch in Betrieb befindlichen Brennern 16 ohne Abschaltung des Sauerstoff-Reglers 72 Sauerstoffmangel auftreten könnte.
  • In bekannter Weise kann selbstverständlich mittels einer Wahlschaltung, die Ausführungsform der Fig. 4 der erfindungsgemäßen Feuerungsvorrichtung mit einem, zwei oder drei Brennern betrieben werden.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (16)

  1. Ansprüche ½) Feuerungsvorrichtung zur Verbrennungsoptimierung für gasförmige oder flüssige Brennstoffe mit mindestens einem Wärmeerzeuger und mindestens einem Wärmeerzeuger und mindestens einem Brenner, mit Brennstoff-, Luftzufuhr- und Abgasleitungen sowie Brennstoffventilen und Luftklappen, insbesondere als Verbundstellglieder, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasleitung (62) ein Sauerstoffsensor (66) eingesetzt ist und daß der Sauerstoffsensor (66) mit mindestens einer Luftklappe (34, 88) über einen Regelkreis (66, 68, 70, 72, 50) und mindestens einem in seinem Verstellweg begrenzbarem Hilfsglied ( 26, 26', 86) für die Luftklappe (34, 38) verbunden ist.
  2. 2. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffsensor (66) einen Festkörperelektrolyten als Sonde (64) enthält.
  3. 3. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sensor (66) ein Sauerstoffmeßumformer (70) verbunden ist.
  4. 4. Feuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß ein Sauerstoff-Regler (72) vorgesehen ist, der über eine Sauerstoffmeßwert-Korrektureinheit (50, 50') mit dem Brennsfott-Regelventil (12) zur Aufnahme einer von der Stellung des Brennstoff-Regelventil (12) abhängigen Sollwert-Korrektur-Eingabe verbunden ist.
  5. 5. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffmeßwert-Korrektureinheit (50, 50') ein Potentiometer enthält.
  6. 6. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (50) ein Feldpotentiometer ist.
  7. 7. Feuerungsvorrichtung nacn einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei mehreren Brennern (16), eine von den Verbundstellgliedern (10) getrennte, in einer Hauptluftleitung vor einem Luftverteilerkasten (82) befindlichen Luftklappe (88) durch einen Verbrennungsluftdruck-Regler (80) mit einem motorischen Sollwertversteller (26') als Hilfsstellglied einstellbar ist.
  8. 8. Feuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstellglieder (26) in den aus miteinander gekoppelten Brennstoffventilen (12, 14) und Luftklappen (34) bestehenden Verbundstellgliedern (10) zwischen Brennstoffventil (12, 14) und Luftklappe (34) diese verbindend angeordnete Luftkorrektur-Stellmotoren (26) sind.
  9. 9. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (26) mit elektrischer Hilfsenergie betriebene Stellmotoren sind.
  10. 10. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (26) mit pneumatischer Hilfsenergie betriebene Stellmotoren sind.
  11. 11. Feuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (26) mit hydraulischer Hilfsenergie betriebene Stellmotoren sind.
  12. 12. Feuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoff-Regelventil (12) mit dem Potentiometer (50) zur Sollwert-Korrekturvorgabe über eine Korrekturstellkurve (48) verbunden ist.
  13. 1 3. Verbundstellglied für Brenner, insbesondere zur stufenlosen, lastabhängigen Dosierung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen und zur entsprechenden Dosierung der zuzuführenden Verbrennungsluft mit einem Brennstoff-Regelventil, insbesondere mit Drehschieber, und einer mittels eines einstellbaren Kurvenbandes korrigierten Luftklappe, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Feuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsstellglied ein Stellmotor (26) mit begrenzbarem Hub verbindend zwischen Brennstoff-Regelventil (12) und Luftklappe (34) angeordnet ist.
  14. 14. Verbundstellglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das Brennstoff-Regelventil (12) mit einem über eine Korrektursteuerkurve (48) angetriebenem Potentiometer (50) ausgerüstet ist.
  15. 15.Verbundstellglied nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beaufschlagen des hubbegrenzten Stellmotors (26) ein mit einem Sauerstoff-Sensor (66) und gegebenenfalls mit dem Potentiometer (50) verbundener Sauerstoff-Regler (73) vorgesehen ist.
  16. 16. Verbundstellglied nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff-Sensor (66) als wirksamen Teil eine Festkörperelektrolyt-Sonde (64) enthält.
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