DE2920343A1 - Vorrichtung zur steuerung von brennern - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung von brennern

Info

Publication number
DE2920343A1
DE2920343A1 DE19792920343 DE2920343A DE2920343A1 DE 2920343 A1 DE2920343 A1 DE 2920343A1 DE 19792920343 DE19792920343 DE 19792920343 DE 2920343 A DE2920343 A DE 2920343A DE 2920343 A1 DE2920343 A1 DE 2920343A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control device
memory
burner
valve
boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792920343
Other languages
English (en)
Inventor
Joshua Swithenbank
David Shaw Taylor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Land Combustion Ltd
Original Assignee
Land Pyrometers Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Land Pyrometers Ltd filed Critical Land Pyrometers Ltd
Publication of DE2920343A1 publication Critical patent/DE2920343A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/04Memory
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00Fail safe
    • F23N2231/04Fail safe for electrical power failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00Fail safe
    • F23N2231/10Fail safe for component failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/10Air or combustion gas valves or dampers power assisted, e.g. using electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

2920343 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte
ι Diplom-Physiker
V Dr. Walter Andrejewski
Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen
Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 43 Essen 1 ,Theaterplaiz 3, Postf. 789
53 895/W-th 18. Mai 1979
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
LAND PYROMETERS LIMITED
Wreakes Lane, Dronfield,
Sheffield, 318 6PN, England
Vorrichtung zur Steuerung von Brennern.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Brennern beispielsweise für Boiler oder öfen.
Während des fortlaufenden Betriebes eines Boilers oder Ofens ist es oftmals der Fall, daß infolge mehr oder weniger großer Schwankungen in der Zufuhr von Brennstoff und Luft zum Brenner oder durch Veränderung der Bedingungen im Boiler oder Ofen der bezw. die Brenner nicht optimal für eine gewünschte Leistung arbeiten.
,909848/072T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
-y-
Beim Anfahren eines Boilers oder Ofens wird normalerweise theoretisch berechnet, wie weit das Brennstoffventil und das Luftventil in der Speiseleitung zum Brenner geöffnet werden, und es ist gleichfalls oftmals der Fall, daß infolge der Bedingungen innerhalb des Boilers oder Ofens die theoretische Bestimmung der jeweiligen Stellungen die tatsächlichen Zustände nicht erzeugt, bei denen der bezw. die Brenner die vorgegebenen Erfordernisse erfüllen.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Steuervorrichtung zu schaffen, durch welche beim Anfahren eines Boilers oder Ofens der bezw. jeder Brenner durch vorgegebene Beobachtungen beherrschte Verbrennungsbedingungen erhält, und während des Betriebes des Brenners automatisch für die vorgegebenen Verbrennungsbedingungen in dem Brenner bezw. den Brennern gesorgt wird.
Eine diese Bedingungen erfüllende erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Mischungsverhältnisses der wenigstens einem Brenner zufließenden Reaktionsmittel ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Ventile zur Steuerung des Zuflusses von Brennstoff und von Luft zu einem Brenner vorgesehen sind, daß jedem Ventil ein die Ventilstellung einstellender Variator und ein die Ventilstellung feststellender Sensor zugeordnet sind, daß ein Datenspeicher für die Merkmale der Steuervorrichtung betreffende Daten vorgesehen ist, ferner ein die Variatoren steuernder und damit die Stellung der Ventile entsprechend den Daten im Speicher bestimmender Rechner, und ein dem bezw. jedem Brenner zugeordnetes, einen vorgegebenen Parameter der Verbrennung feststellendes Meßorgan, wobei Sensor und Meßorgan mit dem Speicher
9098A8/072T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
verbunden sind und wodurch die Daten im Speicher kontinuierlich laufend änderbar sind und durch den Rechner die Leistung der Steuervorrichtung auf der Basis des Informationsrückflusses vom Meßorgan und vom Sensor optimierbar ist.
In der Praxis sind die Brenner in einem Boiler oder Ofen auf verschiedene Weise angeordnet. So gibt es Fälle, in denen ein Boiler oder Ofen nur einen einzigen Brenner aufweist, für welchen dann eine eigene erfindungsgemäße Steuervorrichtung vorgesehen würde. In anderen Fällen können mehrere individuell gesteuerte Brenner innerhalb eines Boilers oder Ofens angeordnet sein, wobei für jeden Brenner eine eigene erfindungsgemäße Steuervorrichtung vorgesehen würde. In weiteren Fällen können mehrere Brenner innerhalb eines Boilers oder Ofens an eine gemeinsame Ringleitung angeschlossen sein, in welchem Fall die erfindungsgemäße Steuervorrichtung die Zufuhr von Brennstoff und Luft zu dieser Hauptringleitung steuern würde. Je nach der Art des Rechners und des Speichers ist es innerhalb der Erfindung ebenfalls möglich, einen Rechner und einen Speicher zur getrennten Steuerung einer Anzahl von Brennern zu verwenden, gleichgültig ob diese Brenner innerhalb eines Boilers oder innerhalb mehrerer Boiler angeordnet sind.
Außer der Durchführung einer kontinuierlichen Steuerung des BrenR-stoffventils und des Luftventils ist es äußerst erwünscht, daß die erfindungsgemäße Steuervorrichtung auoh ein Gesamt-Monitor/ Anzeige-System enthält, welches mit jeder einzelnen Steuervorrichtung in Verbindung treten kann, sodaß der Zustand einer jeden
.909848/072T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
einzelnen Brennersteuerung an einer Zentralstelle angezeigt und beobachtet werden kann und alle Brenner von einem zentralen Steuerpult aus insgesamt gesteuert werden können.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß jede einzelne erfindungsgemäße Steuervorrichtung im Hinblick auf ihre Arbeitsfähigkeit vollständig autonom ist, sodaß beim Ausfall einer Steuervorrichtung die anderen Vorrichtungen im gleichen System nicht beeinträchtigt werden und lediglich der oder jeder mit der ausgefallenen Steuervorrichtung verbundene Brenner abgeschaltet wird, während alle übrigen Brenner normal arbeiten. Gleichzeitig wird der Ausfall einer speziellen Steuervorrichtung beobachtet und am Beobachtungspult ein Licht- oder ein Lautsignal abgegeben. Wichtig ist auch, daß, wenn im Gesamt-Überwachungssystem irgendein Fehler auftreten sollte, jede Steuervorrichtung normal weiter arbeiten kann, wodurch die Auswirkung eines Fehlers an irgendeinem Teil des Gesamtsystems auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
Aus Gründen der Einfachheit beziehen sich die nachstehenden Erläuterungen auf eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für einen einzigen Brenner. Vorzugsweise bestehen die Bauteile einer individuellen erfindungsgemäßen Steuervorrichtung aus einem Mikroprozessor als Rechner, der mit einem Speicher verbunden ist, welcher eine reine Leseeinrichtung und eine kombinierte Lese- und Schreibeinrichtung aufweist. Die reine Leseeinriohtung des Speichers wird ursprünglich mit Parametern gespeist, welche das Arbeitsprogramm der Steuervorrichtung beim Anfahren eines Brenners bestimmen und welche laufen, sobald Strom eingeschaltet wird.
,-909848/072T-
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
Die kombinierte Lese- und Sohreibeinrichtung des Speichers enthält vorzugsweise einen Block aus Betriebsdaten, durch welche die annehmbaren Positionen des Brennstoff- und Luftflusses des Brenners über den gesamten Arbeitsbereich bestimmbar sind. Dieser Datenblock läßt sich daher kontinuierlich ändern oder auf den neuesten Stand bringen, sodaß sich ändernde Zustände innerhalb eines Boilers oder Ofens in sich ändernden Werten im Datenblock reflektierbar sind, wodurch die gesamte Reaktion der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung über den gesamten Arbeitsbereich auf oder nahe einem Optimalwert gehalten wird. Die Daten im Datenblock können falls gewünscht eine Reihe von Trios darstellen, d.h. Gruppen von drei Ventilen, welche den Luftstrom, den Brennstoffstrom und den gemessenen Rückführungswert eines Parameters der Flamme am Brenner betreffen. Alternativ können die Daten im Datenblock eine Reihe von Spot-Werten für den Luftstrom entsprechend einem vollen linearen Bereich von Brennstoffströmen darstellen. Es ist weiterhin möglich, daß die Daten eine Reihe von Fixpunkten und Gradienten darstellen, wobei eine einfache Berechnung einen abgeleiteten Wert für die Stellung des Luftventils entsprechend irgendeinem Brennstoffluß ergeben würde.
Vorzugsweise erfolgt der Informationsfluß (ursprüngliche Parameter und auf den neuesten Stand gebrachte Parameter) an den Speicher des Mikroprozessors über einen Analog/Digital-Konverter, dem seinerseits ein Analog-Multiplikator vorgeschaltet ist. Durch diese Kombination kann aus einer Reihe von analogen Eingaben eine Eingabe ausgewählt und dem Mikroprozessor eingegeben werden. Infolgedessen können so viel Eingabeparameter gemessen werden als für den normalen Betrieb und die Steuerung des Boilers
909848/072?
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
erforderlich sind. An der Ausgabe gibt es drei Hauptparameter, und zwar die Boiler-Nachfrage und die beiden entsprechend dieser Boiler-Nachfrage theoretisch bestimmten Ventilstellungen. Nach Zündung der Flamme gäbe es dann einen Rückführungsparameter seitens der Flamme und möglicherweise auch einen Flammendetektor, welcher ein Signal abgeben kann, wenn die Flamme erloschen ist. Während des Normalbetriebes des Brenners kann die Belastungseinstellung der Boiler-Nachfrage die Form eines elektrischen Potentials haben, welches von einer geeigneten Einrichtung abgeleitet wird, die zur Abgrenzung der Belastung dient, bei welcher ein Boiler arbeiten muß. Es kann sich ebenfalls um eine Messung in Form einer Prozeßmessung handeln, wie beispielsweise des Dampfdruckes oder der Temperatur. Der dem Mikroprozessor einzuspeisende Nachfrageparameter erlaubt die Berechnung einer Stellung für beispielsweise das Brennstoffventil, wobei der Mikroprozessor dann die genaue Stellung für das Luftventil berechnet, sodaß am Brenner vorbestimmte Bedingungen herrschen. Die Ventilstellungen werden dann selbst in Parameter umgewandelt, welche dem Speicher eingespeist werden, indem beispielsweise den Motorwellen ein Schleifdraht zugeordnet und mit einem bekannten Potentialdifferenz erregt wird und wobei die Wellenstellung mit einem Schleifkontakt abgenommen und diese Information dem Speicher eingespeist wird. Es ist weiterhin möglich, die Potentiale am Schleifdraht derart anzuordnen, daß bei einem Bruch einer Windung oder einem Ausfall eines Schleifkontaktes ein Potential außerhalb des normalen Bereiches durch den Analog/Digital-Konverter dem Mikroprozessor eingespeist wird, sodaß dieser beim Vergleich mit der Information im Speicher feststellen kann, daß im System ein Fehler vorliegt. Der Rückflußparameter und der Flammendetektor-Parameter sind
9098U/Q72T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
vorzugsweise durch ein sich änderndes elektrisches Potential gekennzeichnet, dessen Eichungsfaktor in Bezug auf einen tatsächlichen Wert bekannt ist. Wenn daher die Bedingungen innerhalb einer Veränderung im Boiler derart sind, daß der Rückführungsparameter eine Veränderung vom Eichfaktor zeigt, so wird dies vom Mikroprozessor festgestellt, und den Ventilmotoren werden entsprechende Signale übermittelt, um die Ventilstellung einzustellen. Beim Empfang eines Rückführungssignals entsprechend einem Erlöschen der Flamme schaltet der Mikroprozessor diesen Brenner ab.
Als Alternative für die Bestimmung der Ventilstellung mittels eines Schleifdrahtes oder tatsächlich als zusätzliches Merkmal können die tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Brennstoffes und der Luft konstant überwacht werden und die Strömungsgeschwindigkeiten als Parameter in der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung verwendet werden. So kann in dieser Speiseleitung (Brennstoff und Luft) ein Strömungswandler vorgesehen werden, dessen Ausgangssignal dem Multiplexer eingespeist wird. Damit kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung auf eine unvorhersehbare Veränderung in der Strömungsgeschwindigkeit der Luft oder des Brennstoffes reagieren, welche unvermeidlich die Verbrennungsbedingungen am Brenner beeinträchtigen würden, sodaß der Brenner in den vorbestimmten Zustand zurückgeführt wird. So kann, wenn eine Verringerung oder eine Zunahme beispielsweise im Brennstoffluß vorliegt, insbesondere das Luftventil und eventuell auch das Brennstoffventil in seiner Stellung verändert werden, um sicherzustellen, daß die erforderlichen Brennerbedingungen wieder hergestellt werden.
. 909848/072?
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
-fif-AA-
Äußerst erwünscht 1st, daß die erfindungsgemäße Steuervorrichtung die Fähigkeit besitzt, das Brennstoff/Luftverhältnis am Brenner zu optimieren, um es einer speziellen Boiler-Nachfrage anzupassen. So sollte der Mikroprozessor Einrichtungen aufweisen, durch welche eine begrenzte Veränderung des Verhältnisses Brennstoff/ Luft möglich ist, und Einrichtungen, um die Wirkung derartiger Veränderungen entweder auf der Basis der Gesamtleistung des Boilers oder auf der Basis eines vorgegebenen Flammenparameters festzustellen. So kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine zyklische Veränderung des Verhältnisses Brennstoff/Luft ermöglichen, indem beispielsweise fortlaufend der Brennstoff- oder der Luftstrom oder auch beide in geringem Maße verstärkt oder vermindert werden. Der Wert des Rückführungsparameters wird wiederholt durch die Mikroprozessorschaltung überwacht und erlaubt eine Bestimmung, ob eine derartige geringfügige Veränderung vorteilhaft oder nachteilig war. Wenn die Veränderung sich als nachteilig herausstellt, so werden die vorherigen Stellungen wieder hergestellt, wenn jedoch die geringfügige Veränderung sich als vorteilhaft herausstellt, dann werden die neuen Ventilstellungen derart in den Speicher zurückgespeist, daß der Mikroprozessor dann mit den neuen Ventilstellungen gespeist wird.
Die Erfindung liefert daher in ihrer Grundform eine äußerst wirksame Steuerung für einen Brenner in einem Boiler oder Ofen, wodurch der Brenner bereits zu Beginn Arbeitsbedingungen besitzt, welche durch eine auf die Boiler-Nachfrage bezogene theoretische Berechnung bestimmt sind, während gleichzeitig die äußerst wichtige Möglichkeit besteht, die Brennerleistung fortlaufend zu überwachen und das Brennstoffventil und das Luftventil automatisch
90984Ö/072T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
einstellen zu können, sodaß die vorgegebenen Bedingungen am Brenner eingehalten werden. Zweckmäßigerweise besitzt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung noch weitere Einrichtungen. So kann der Mikroprozessor mit Ausgängen versehen werden, über welche Signale an eine lokale Anzeigetafel abgegeben werden können, welche Angaben über einen Fehler des Schleifdrahtes oder des Schleifkontaktes an jedem Motor geben können, ferner ob die lokale Steuervorrichtung total ausgefallen ist, oder ob eine Flamme erloschen ist. Ein weiterer Ausgang kann vorgesehen werden, um Signale an ein entfernt liegendes Überwachungssystem zu geben, in welchem praktisch die gleiche Information wie auf der örtlichen Anzeigetafel vorgesehen werden kann. Man kann gleichfalls noch weiter einen Ausgang vorsehen, um einem Fehlersuchsystem Informationen zuzuleiten, wobei dieses System seinerseits die Einstellung erleichtern und eine Fehlerdiagnose-Einrichtung aufweisen kann.
Wenn man bedenkt, daß die Information, welche in dem Speicher, welcher dem Speicher der Steuervorrichtung zugeordnet ist, gespeichert ist, während einer langen Zeitspanne des Boilerbetriebes aufgebaut sein kann, so erweist es sich als zweckmäßig, sich gegen die Möglichkeit zu schützen, daß sich im System ein Fehler entwickelt, welcher die Daten aus dem Speicher löscht. Zweckmäßigerweise werden daher die im Datenblock des Speichers der Steuervorrichtung gespeicherten Informationen einem Hauptspeicher am entfernt liegenden Überwachungssystem übermittelt. Falls der Speicher der Steuervorrichtung gelöscht werden sollte, können die im entfernt liegenden Überwachungssystem gespeicherten Informationen dann erneut in diesen Speicher eingespeist werden, sobald der Fehler behoben wurde.
909848/0727
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert, welches in der beiliegenden Zeichnung als Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für einen einzelnen Brenner dargestellt ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Brenner 1 mit zwei Ventilen 2 (Brennstoff) und 3 (Luft) verbunden, die in Speiseleitungen 4 für den Brennstoff und 5 für die Luft liegen. Das Brennstoffventil 2 ist mit einem Motor β und das Luftventil 3 mit einem Motor 7 verbunden, welche auf ihren Antriebswellen für die zugeordneten Ventile Schleifdrahte 8 bezw. 9 tragen. Die Motore 6 und 7 sind mit einem Rechner in Form eines Mikroprozessors 10 über entsprechende Schalteinrichtungen 11 bezw. 12 zu ihrer Steuerung verbunden, wobei der Mikroprozessor 10 einen zugeordneten Speicher 13 mit einer reinen Leseeinrichtung und einer kombinierten Lese- und Schreibeinrichtung aufweist. Der Mikroprozessor 10 wird von einem Analog/Digital-Konverter 14 mit Signalen gespeist, welchem ein Multiplexer 15 vorgeschaltet ist. Dem Brenner 1 ist ein Meßorgan 1β zugeordnet, dessen Ausgang zusammen mit den Ausgängen der Schleifdrähte 8 und 9 über den Multiplexer 15 und den Analog/Digital-Konverter 14 mit dem Mikroprozessor verbunden ist. Ein Ausgang des Mikroprozessors 10 ist mit dem Multiplexer 15 verbunden, über welchen der Mikroprozessor dem Multiplexer signalisieren kann, auszuwählen, welches der Eingangssignale abgetastet und mit den Daten im Speicher 13 verglichen werden soll.
Der Mikroprozessor hat weitere Ausgänge, um einem lokalen Steuerpult 17 Informationen zu liefern, bei welchem verschiedene
909848/072?
2320343
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
-yS-,
Anzeigen vorgesehen werden können, um die Stellungen des Brennstoff- und des Luftventils zu zeigen, während weitere Anzeigen für den Zustand des Schleifdrahtes und den Zustand der Flamme vorgesehen werden können. Auf diesem lokalen Steuerpult kann auch ein Startknopf und ein Notausschalter vorgesehen werden, während erforderlichenfalls weitere Schalter vorgesehen werden können, um die erfindungsgemäße Steuervorrichtung auf automatischen Betrieb oder auf manuellen Betrieb zu schalten. Weitere Ausgänge des Mikroprozessors können für die Lieferung von Informationen an ein entfernt liegendes Überwachungssystem 18 vorgesehen werden, wobei dieses seinen eigenen Speicher I9 in elektrisch nicht löschbarer Ausführung aufweisen kann, welcher daher.die Speicherdaten bei Ausfall einer elektrischen Erregung nicht löscht. Ein weiterer Ausgang des Mikroprozessors ist mit einem Fehlersuchsystem 20 verbunden, welches sowohl zur Fehlerdiagnose wie zum Einstellen verwendet werden kann.
Vor dem erstmaligen Zünden des Brenners wird die Art der am Brenner für eine vorbestimmte Boilerleistung erforderliche Flammenart auf theoretischer Basis berechnet und die die erforderlichen Ventilstellungen betreffende Information sowie ein erforderlicher Wert eines Parameters der Flamme in einen Datenblock im Speicher Ij5 eingegeben. Beim Zünden des Brenners mit automatischer und gleichzeitiger Speisung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung mit elektrischem Strom wird die Information vom Meßorgan 16 bezüglich des ausgewählten Flammenparameters und ein Potential von jedem Schleifdraht 8 und 9 dem Multiplexer über den Analog/Digital-Konverter sowie dem Mikroprozessor zugeleitet. Der Mikroprozessor vergleicht dann die Signale, welche er em—
909848/Q72T
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
pfängt, mit der Information im Speicher, und signalisiert, wenn die vorbestimmten Verbrennungsbedingungen am Brenner nicht mit den tatsächlichen Verbrennungsbedingungen übereinstimmen, den Motoren 6 und/oder 7 über die logischen Einheiten 11 und/oder 12, den Öffnungsgrad der Ventile 2 und/oder j5 zu vergrößern oder zu verkleinern. Die neuen Ventilstellungen werden durch die Schleifdrähte angezeigt und der neue Flammenparameter liefert weitere Signale an den Mikroprozessor, welche wiederum mit der Information im Speicher verglichen werden. Wenn die neuen Signale zeigen, daß die Bedingungen im Brenner nahezu den vorbestimmten Bedingungen entsprechen, dann wird vom Mikroprozessor den Motoren signalisiert, ihre Bewegungen in der gleichen Richtung fortzusetzen. Wenn die auf den neuesten Stand gebrachten Signale zeigen, daß die Bedingungen im Boiler im Vergleich mit der im Speicher enthaltenen Information schlechter geworden sind, dann signalisiert der Mikroprozessor den Motoren, umzuschalten und eine Bewegung der Ventile in entgegengesetzter Richtung hervorzurufen. Dieser Prozeß wird fortgesetzt, bis die Bedingungen am Brenner den ursprünglich in den Speicher eingespeisten vorbestimmten Bedingungen möglichst nahe kommen. Sollte während des Brennerbetriebes im Boiler oder Ofen, in welchem der Brenner angeordnet ist, irgendeine Zustandsänderung eintreten, oder .sollte in den Zu=·' flußzuständen innerhalb der Brennstoff- und/oder Luftleitung irgendeine ungesteuerte Veränderung eintreten, so signalisiert der Mikroprozessor bei Empfang derartiger Signale, welche nicht mit den im Speicher enthaltenen Daten übereinstimmen, automatisch eine Veränderung in der Stellung der Ventile 2 und/oder 35.
909848/072?
2S20343
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
Zu Beginn liefert daher die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine Einrichtung zur automatischen Steuerung der Flamme an einen Brenner, sodaß die Verbrennungsbedingungen am Brenner direkt den vorgegebenen Bedingungen entsprechen. Es ist allerdings unvermeidbar, daß die theoretische Bestimmung der vorgegebenen Verbrennungsbedingungen nicht zwangsläufig genau ist, sodaß eine gewünschte Boilerleistung durch die vorgegebenen Verbrennungsbedingungen nicht erfüllt werden kann. Infolgedessen kann mit einem im Datenblock im Speicher 13 enthaltenen Nachfrageparameter ständig die Boilerleistung überwacht werden und mit dem Nachfrageparameter verglichen werden. Wenn vom Meßorgan 16 in einem Flammenparameter eine Veränderung festgestellt wird und der Vergleich vom Mikroprozessor mit den Daten im Datenblock des Speichers IJ zeigt, daß die speziellen Ventilstellungen, welche sich aus dem vom Meßorgan 16 festgestellten Parameter ergeben, besser sind als die vorbestimmten Parameter im Datenblock, so kann diese Information im Datenblock auf den neuesten Stand gebracht werden, sodaß nach einer recht kurzen Zeitspanne der Datenblock bezüglich der Stellungen des Brennstoffventils und des Luftventils optimale Parameter erhält, welche dem vom Meßorgan 16 festgestellten speziellen Flammenparameter entsprechen.
Alle Informationen, welche am lokalen Steuerpult 17 angezeigt werden, können im entfernt liegenden Überwachungssystem 18 reproduziert werden. Um sich gegen Stromausfall oder irgendeinen anderen Fehler zu schätzen, welcher die Daten im Speicher 13 löschen würde, sollte dem entfernt liegenden Überwachungssystem ein zweiter Speicher 19 zugeordnet werden, in welchem alle Daten des Speichers 13 nochmals enthalten sind. Wenn dann die Infor-
009848/5727
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
mation im Speicher I^ unvorhergesehener Weise gelöscht werden sollte, so kann diese Information nach Behebung des speziellen Fehlers vom Speicher 19 aus ersetzt werden.
909848A672?
'At'
Leerseite

Claims (12)

  1. Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    Patentansprüche:
    "Vorrichtung zur Steuerung des Mischungsverhältnisses der wenigstens einem Brenner zufließenden Reaktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Ventile (2; y) zur Steuerung des Zuflusses von Brennstoff und von Luft zu einem Brenner (1) vorgesehen sind, daß jedem Ventil ein die Ventilstellung einstellender Variator (6j 7) und ein die Ventilstellung feststellender Sensor (8j 9) zugeordnet sind, daß ein Datenspeicher (1^) für die Merkmale der Steuervorrichtung betreffende Daten vorgesehen ist, ferner ein die Variatoren steuernder und damit die Stellung der Ventile entsprechend den Daten im Speicher bestimmender Rechner (10) und ein dem bezw. jedem Brenner zugeordnetes, einen vorgegebenen Parameter der Verbrennung feststellendes Meßorgan (1β), wobei Sensor und Meßorgan mit dem Speicher verbunden sind und wodurch die Daten im Speicher kontinuierlich laufend änderbar sind und durch den Rechner die Leistung der Steuervorrichtung auf der Basis des Informationsrückflusses vom Meßorgan und vom Sensor optimierbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren einzeln gesteuerten Brennern in einem Boiler oder Ofen jeder Brenner mit seiner eigenen Steuervorrichtung verbunden ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren in einem Boiler oder Ofen an eine gemeinsame Ring-
    9098/18/6727
    Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    -ψ-
    leitung angeschlossenen Brennern der Zufluß von Brennstoff und Luft zu dieser gemeinsamen Ringleitung durch eine Steuervorrichtung steuerbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur getrennten Steuerung mehrerer Brenner (1) in einem oder in mehreren Boilern ein Rechner (10) und ein Speicher (Ij5) vorgesehen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überwachungs- und Anzeigesystem vorgesehen und mit der oder jeder einzelnen Steuervorrichtung verbunden ist, wodurch der Zustand der oder jeder einzelnen Steuervorrichtung an einer Zentralstelle überwachbar und anzeigbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Steuervorrichtung vollständig autonom ist in ihrer Betriebsfähigkeit, so daß bei Ausfall einer Vorrichtung alle übrigen Vorrichtungen im gleichen System unbeeinflußt bleiben.
  7. 7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bezw. jede Steuervorrichtung derart mit dem Überwachungs- und Anzeigesystem verbunden ist, daß bei einem im Überwachungs- und Anzeigesystem ein normal weiterlaufender Betrieb der bezw. jeder Steuervorrichtung erzielbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner als Mikroprozessor (10) ausgebildet ist.
    909848/072Ϊ
    21
    Andreiewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    -yr-i
  9. 9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis δ, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (I3) eine reine Leseeinrichtung und eine kombinierte Lese- und Schreibeinrichtung aufweist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß Signale dem Rechner (10) über einen Analog/ Digital-Konverter (14) eingespeist sind, dem ein Multiplexer (15) vorgeschaltet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Variatoren zur Steuerung der Ventilstellungen aus Elektromotoren (6, 7) bestehen.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren zur Feststellung der Stellung eines jeden Ventils (2s 3) aus den Variatoren (6j 7) zugeordneten Schleifdrahten (8; 9) bestehen.
    909848/072?
DE19792920343 1978-05-24 1979-05-19 Vorrichtung zur steuerung von brennern Withdrawn DE2920343A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2218078 1978-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2920343A1 true DE2920343A1 (de) 1979-11-29

Family

ID=10175253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792920343 Withdrawn DE2920343A1 (de) 1978-05-24 1979-05-19 Vorrichtung zur steuerung von brennern

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4348169A (de)
JP (1) JPS5512392A (de)
BE (1) BE876473A (de)
CA (1) CA1152184A (de)
DE (1) DE2920343A1 (de)
ES (1) ES480888A1 (de)
FR (1) FR2426864A1 (de)
IT (1) IT1114017B (de)
NL (1) NL7903991A (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010147A1 (de) * 1980-03-15 1981-09-24 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners
DE3039994A1 (de) * 1980-10-23 1982-05-06 Karl Dungs Gmbh & Co, 7067 Urbach Verfahren zur einstellung von verbundreglern fuer brenner in waermeerzeugungsanlagen
DE3037936A1 (de) * 1980-10-08 1982-05-27 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Temperatur-regeleinrichtung fuer gas- oder oelbeheizte wassererhitzer
EP0073717B1 (de) 1981-08-27 1986-06-11 Saunier Duval Eau Chaude Chauffage - Sdecc Dichter Gasheizkessel mit erzwungenem Zug und Mikroprozessorenregelung
DE3716641A1 (de) * 1986-05-27 1987-12-03 Rinnai Kk Brennervorrichtung
DE4004389A1 (de) * 1989-02-13 1990-08-16 Vaillant Joh Gmbh & Co Brennstoffbeheiztes geraet, z. b. wasserheizer
EP0614046A1 (de) 1993-03-05 1994-09-07 Landis & Gyr Technology Innovation AG Steuer - und Regeleinrichtung für Gas- Feuerungsautomaten von Heizungsanlagen
EP0614047A1 (de) 1993-03-05 1994-09-07 Landis & Gyr Technology Innovation AG Elektronische Steuer-und Regeleinrichtung für Gasbrenner von Heizungsanlagen

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4977703A (de) * 1972-11-27 1974-07-26
US4498863A (en) * 1981-04-13 1985-02-12 Hays-Republic Corporation Feed forward combustion control system
JPS5895117A (ja) * 1981-11-30 1983-06-06 Kurabo Ind Ltd 燃焼制御装置
US4553924A (en) * 1982-08-12 1985-11-19 Westinghouse Electric Corp. Jackshaft controlled boiler combustion control system
US4588372A (en) * 1982-09-23 1986-05-13 Honeywell Inc. Flame ionization control of a partially premixed gas burner with regulated secondary air
US4568266A (en) * 1983-10-14 1986-02-04 Honeywell Inc. Fuel-to-air ratio control for combustion systems
JPS60129296A (ja) * 1983-12-16 1985-07-10 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷方法および平版印刷用材料
DE3407552A1 (de) * 1984-03-01 1985-09-05 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Gasregeleinrichtung zur regelung der brenngas- und oxidanszufuhr zu einem brenner bei einem atomabsorptions-spektrometer
JPS62107241U (de) * 1985-12-24 1987-07-09
DE3638410A1 (de) * 1986-11-11 1988-06-01 Eckardt Ag Verfahren und vorrichtung zur regelung der luft- und brennstoffzufuhr zu einer vielzahl von brennern
US4891004A (en) * 1987-06-29 1990-01-02 Carrier Corporation Control of energy use in a furnace
US4835670A (en) * 1988-01-21 1989-05-30 Honeywell Inc. Microcomputer fuel burner control having safety interlock means
US5076780A (en) * 1988-09-01 1991-12-31 Honeywell Inc. Digital controller component failure detection for gas appliance ignition function
US5168200A (en) * 1989-12-18 1992-12-01 Payne Kenneth R Automatic powered flowmeter valves and control thereof
KR930006167B1 (ko) * 1990-08-07 1993-07-08 삼성전자 주식회사 오일연소기기의 송풍모터 및 전자펌프 구동 제어장치
AU710622B2 (en) * 1995-11-13 1999-09-23 Gas Research Institute, Inc. Flame ionization control apparatus and method
US5887583A (en) * 1996-07-31 1999-03-30 Hauck Manufacturing Company Mass flow control system and method for asphalt plant
US5997280A (en) * 1997-11-07 1999-12-07 Maxon Corporation Intelligent burner control system
DE19749506C1 (de) * 1997-11-08 1999-01-07 Hartmuth Dipl Phys Dambier Verfahren zur laufenden Optimierung der Luftzufuhr bei Feuerungsanlagen
US6299433B1 (en) 1999-11-05 2001-10-09 Gas Research Institute Burner control
DE10341543A1 (de) * 2003-09-09 2005-04-28 Honeywell Bv Regelungsverfahren für Gasbrenner
KR101157652B1 (ko) * 2004-06-23 2012-06-18 에베엠-파프스트 란드스후트 게엠베하 점화장치 및 점화장치의 초과공기계수를 조정하는 방법
US7241135B2 (en) * 2004-11-18 2007-07-10 Honeywell International Inc. Feedback control for modulating gas burner
US8105077B2 (en) * 2007-08-17 2012-01-31 Red-Ray Manufacturing, Co., Inc. Integrated operating and control package for a pressurized burner system
JP5421660B2 (ja) * 2009-06-09 2014-02-19 アズビル株式会社 燃焼炉制御装置
US9366433B2 (en) * 2010-09-16 2016-06-14 Emerson Electric Co. Control for monitoring flame integrity in a heating appliance
ITPD20130186A1 (it) * 2013-07-02 2015-01-03 Sit La Precisa S P A Con Socio Uni Co Metodo di controllo del funzionamento di un bruciatore
CN108592081B (zh) * 2018-04-28 2019-09-27 武汉科技大学 面向中高温加热领域的多孔介质燃烧器控制系统及方法
JP2021534721A (ja) * 2018-08-14 2021-12-09 オーシャン パワー テクノロジーズ,インク. 発電及び蓄電ブイ
KR20200079688A (ko) 2018-12-26 2020-07-06 엘지전자 주식회사 가스 난방기의 제어 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3284615A (en) * 1956-09-24 1966-11-08 Burroughs Corp Digital control process and system
US3216661A (en) * 1961-10-10 1965-11-09 George K Mckenzie Combustion control apparatus
SE310034B (de) * 1968-02-12 1969-04-14 Kockums Mekaniska Verkstads Ab
US3684423A (en) * 1970-11-23 1972-08-15 Electronics Corp America Burner control system
DE2326395C2 (de) * 1973-05-24 1982-08-12 Karlheinz 7321 Zell Hanzlik Einrichtung zur Steuerung der einem Brenner zugeführten Mengen eines ersten und eines zweiten Fluidums
US4050878A (en) * 1974-05-16 1977-09-27 Autotronic Controls Corporation Electronic carburetion system for low exhaust emissions of internal combustion engines
DE2460066C3 (de) * 1974-12-19 1981-08-06 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln des Brenstoff-Luftverhältnisses einer Verbrennung
GB1515302A (en) * 1975-06-09 1978-06-21 Hawker Siddeley Dynamics Eng Combustion control system
FR2325001A1 (fr) * 1975-09-16 1977-04-15 Saunier Duval Procede de commande electronique pour une installation de chauffage
US4043742A (en) * 1976-05-17 1977-08-23 Environmental Data Corporation Automatic burner monitor and control for furnaces
US4059385A (en) * 1976-07-26 1977-11-22 International Business Machines Corporation Combustion monitoring and control system
US4144997A (en) * 1977-10-12 1979-03-20 Phillips Petroleum Company Control of multiple fuel streams to a burner

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010147A1 (de) * 1980-03-15 1981-09-24 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Digitale anordnung zur steuerung eines gasbrenners
DE3037936A1 (de) * 1980-10-08 1982-05-27 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Temperatur-regeleinrichtung fuer gas- oder oelbeheizte wassererhitzer
DE3039994A1 (de) * 1980-10-23 1982-05-06 Karl Dungs Gmbh & Co, 7067 Urbach Verfahren zur einstellung von verbundreglern fuer brenner in waermeerzeugungsanlagen
EP0073717B1 (de) 1981-08-27 1986-06-11 Saunier Duval Eau Chaude Chauffage - Sdecc Dichter Gasheizkessel mit erzwungenem Zug und Mikroprozessorenregelung
DE3716641A1 (de) * 1986-05-27 1987-12-03 Rinnai Kk Brennervorrichtung
DE4004389A1 (de) * 1989-02-13 1990-08-16 Vaillant Joh Gmbh & Co Brennstoffbeheiztes geraet, z. b. wasserheizer
EP0614046A1 (de) 1993-03-05 1994-09-07 Landis & Gyr Technology Innovation AG Steuer - und Regeleinrichtung für Gas- Feuerungsautomaten von Heizungsanlagen
EP0614047A1 (de) 1993-03-05 1994-09-07 Landis & Gyr Technology Innovation AG Elektronische Steuer-und Regeleinrichtung für Gasbrenner von Heizungsanlagen
US5513979A (en) * 1993-03-05 1996-05-07 Landis & Gyr Business Support A.G. Control or regulating system for automatic gas furnaces of heating plants

Also Published As

Publication number Publication date
IT1114017B (it) 1986-01-27
ES480888A1 (es) 1980-01-16
JPS5512392A (en) 1980-01-28
CA1152184A (en) 1983-08-16
FR2426864A1 (fr) 1979-12-21
US4348169A (en) 1982-09-07
BE876473A (fr) 1979-09-17
FR2426864B1 (de) 1984-09-14
NL7903991A (nl) 1979-11-27
IT7922907A0 (it) 1979-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2920343A1 (de) Vorrichtung zur steuerung von brennern
AT411880B (de) Steuervorrichtung für ein schweissgerät
DE3638410C2 (de)
DE2126748A1 (de) Steuereinrichtung fur eine Gastur binenanlage
DE3201010A1 (de) Vorrichtung zum einregulieren der arbeitstemperaturen und zum synchronisieren der leitradgeschwindigkeiten von turbinen
EP0332957A1 (de) Heizungssteuergerät
DE3611854C2 (de)
DE2205267A1 (de) Brennstoffzufuhrregeleinrichtung für Gasturbinen
EP0615095B1 (de) Brennerregler
EP0168412A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur drehzahlregelung bei einer brennkraftmaschine
EP0650113B1 (de) Verfahren zur Parametrierung eines digitalen Spannungsreglers für die Steuerung von Transformatoren mit Stufenschalter
DE3517902C2 (de)
EP0354388B1 (de) Einrichtung zum Lichtbogenschweissen
EP0339135A1 (de) Verbundsteuereinrichtung für einen Brenner
DE4334980C2 (de) Ein-Ausgabeelement für Hydraulikanwendungen
EP0614051B1 (de) Feuerungsautomat
DE3235345C2 (de)
DE3530678A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherprogrammierten steuerung bewegbarer vorrichtungen
DE102007023644B4 (de) Heizung, insbesondere für Fahrzeuge, mit zwei Heizgeräten nach dem Prinzip der Master-Slave-Steuerung
EP0654155B1 (de) Einrichtung zum steuern des überganges von prozessor-betriebszuständen von einem momentanzustand in einen folgezustand
DE2214927A1 (de) Einrichtung zum Regeln eines Prozesses
DE2357834B2 (de) Anlage zur regelung der temperaturverteilung in einem drehrohrofen
CH393471A (de) Steuerpult für Kessel- oder Prozessregelungen mit einem Anlagen-Blindschaltbild
DE3723176C2 (de) Verfahren zur Turbinenregelung und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE2200487B2 (de) Steuerschaltung zur selbsttaetigen kontinuierlichen mehrbereichregelung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LAND COMBUSTION LTD., DRONFIELD, SHEFFIELD, GB

8181 Inventor (new situation)

Free format text: SWITHENBANK, JOSHUA TAYLOR, DAVID SHAW, SHEFFIELD, GB

8139 Disposal/non-payment of the annual fee