DE4142841C2 - Method for starting the combustion of a fuel-air mixture in a combustion chamber and device for carrying out this method - Google Patents

Method for starting the combustion of a fuel-air mixture in a combustion chamber and device for carrying out this method

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Starten der Verbrennung eines Brennstoff- Luft-Gemisches in einem Brennraum sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.The invention relates to a method for starting the combustion of a fuel Air mixture in a combustion chamber and a device for carrying it out according to the preambles of claims 1 and 2.

Bei vormischenden Brennern ergibt sich das Problem der Zündung des Brennstoff-Luft- Gemisches in einem kalten Brennraum.With premixing burners, there is the problem of igniting the fuel-air Mixtures in a cold combustion chamber.

Aus der DE 29 31 936 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art be­ kanntgeworden, bei welchen beim ersten Startversuch, also bei kaltem Brennraum, das Gebläse mit voller Drehzahl betrieben wird. Soll nach einer Startperiode auf Teillastbetrieb übergegangen werden, wird die für den Startversuch benötigte Glühkerze als Vorschaltwiderstand für das Gebläse zu dessen Drehzahlverminderung verwendet. Hierdurch wird en verringerter Geräuschpegel erzielt.DE 29 31 936 A1 describes a method and a device of the generic type became known, for which the first attempt to start, i.e. with a cold combustion chamber, the Blower is operated at full speed. Should be in partial load operation after a start period are transferred, the glow plug required for the start attempt is called Ballast resistor used for the fan to reduce its speed. This results in a reduced noise level.

Weiterhin ist aus der DE 37 40 047 A1 bekannt, bei einem Kaltstart eines Brenners das Brennstoff-Luft-Gemisch anzufetten, indem die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft und damit die Verbrennungsluftmenge abgesenkt werden. Dadurch wird zwar die Zündung des Brennstoff- Luft-Gemisches erleichtert, doch ergibt sich bei jedem Start der Nachteil eines merklich erhöhten Schadstoffausstoßes.Furthermore, from DE 37 40 047 A1 it is known that when a burner is cold started Grease the fuel-air mixture by the flow rate of the combustion air and thus the Combustion air volume can be reduced. As a result, the ignition of the fuel Air mixture makes it easier, but with every start there is a noticeable disadvantage increased pollutant emissions.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, bei denen der Ausstoß an Schadstoffen weit­ gehend reduziert ist und trotzdem gute Bedingungen zur Zündung des Brennstoff-Luft- Gemisches bestehen.The object of the invention is to provide a generic method and a its implementation to propose suitable device in which the emission of pollutants far is reduced and still good conditions for igniting the fuel-air Mix exist.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren und der Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.This object is achieved in the method and the device by the characterizing features of claims 1 and 2 solved.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Reduzierung des Verbrennungsluftstromes, die zu einem erheblich erhöhten Schadstoffausstoß führt, nur dann erfolgt, wenn dies zur Zündung unbedingt erforderlich ist, nicht aber bei jeder Zündung. Dadurch wird aber über die gesamte Benutzungsdauer eines Brenners eine wesentlich geringere Schadstoffmenge freigesetzt. Trotzdem kommt es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem einwandfreien Zün­ den. Dabei hat sich gezeigt, daß bei einer beträchtlichen Anzahl von ersten Startversuchen bei kaltem Brennraum diese erfolgreich verlaufen, so daß sich in diesen Fällen eine Redu­ zierung des Verbrennungsluftstromes erübrigt. Außerdem kann nach dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren ein reduzierter Verbrennungsluftstrom nach dem Zünden relativ rasch wieder auf den vollen Wert erhöht werden, so daß sich lediglich während einer relativ kurzen Zeit­ spanne ein erhöhter Schadstoffausstoß ergibt.In this way it is ensured that the reduction of the combustion air flow leading to leads to a significantly increased emission of pollutants only if this leads to ignition is absolutely necessary, but not with every ignition. But this will cover the entire A burner released a significantly lower amount of pollutants. Nevertheless, the method according to the invention leads to a perfect ignition the. It has been shown that with a considerable number of initial attempts in the case of a cold combustion chamber, these run successfully, so that a Redu decoration of the combustion air flow is unnecessary. In addition, according to the invention process a reduced combustion air flow after ignition again relatively quickly be increased to the full value, so that only during a relatively short time span results in increased pollutant emissions.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Starten der Verbrennung und Fig. 1 is a flowchart of a method for starting the combustion and

Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Fig. 2 shows schematically an apparatus for performing this method.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, wird vor einem Startversuch Z der Verbrennungsluftstrom durch Einstellung eines diesen bewirkenden Gebläses 4 auf dessen Nenndrehzahl nn auf den Nennwert gebracht. Dabei wird nach dem Ablauf einer vorgegebenen Vorspülzeit die Brennstoffzufuhr geöffnet und die Zündung eingeschaltet.As can be seen from FIG. 1, before a start attempt Z, the combustion air flow is brought to the nominal value by setting a blower 4 causing it to its nominal speed n n . The fuel supply is opened and the ignition is switched on after a predetermined pre-purge time has elapsed.

Wird danach eine ausreichende Flamme erkannt, so bleibt der Brenner 3 in Betrieb.If a sufficient flame is then recognized, the burner 3 remains in operation.

Ist dies nicht der Fall, beginnt wieder die Vorspülzeit zu laufen, während der der Brennstoff aus dem Brennraum 2 ausgetrieben wird. Nach dem Ablauf der Vorspülzeit wird der Ver­ brennungsluftstrom durch Reduzierung der Drehzahl des Gebläses 4 vermindert und das Gasmagnetventil 6 abermals geöffnet und die Zündung eingeschaltet.If this is not the case, the pre-purge time begins again, during which the fuel is expelled from the combustion chamber 2 . After the pre-purge time, the combustion air flow is reduced by reducing the speed of the fan 4 and the gas solenoid valve 6 is opened again and the ignition is switched on.

Wird danach eine ausreichende Flamme erkannt, so wird der Verbrennungsluftstrom wieder auf den Nennwert erhöht, wobei die Drehzahl des Gebläses 4 auf die Nenndrehzahl nn er­ höht wird und der Brenner 3 in Betrieb bleibt.If a sufficient flame is then detected, the combustion air flow is increased again to the nominal value, the speed of the fan 4 being increased to the nominal speed n n and the burner 3 remaining in operation.

Wird keine Flamme erkannt, so wird nach einer Überprüfung der Anzahl der erfolgten Start­ versuche Z in einem Zähler Zv der Verbrennungsluftstrom wieder auf seinen Nennwert gebracht, falls eine vorgegebene Zahl von Startversuchen Z nicht überschritten ist. Nach Ablauf einer weiteren Vorspülzeit wird der Verbrennungsluftstrom wieder vermindert, das Gasmagnetventil 6 geöffnet und die Zündung eingeschaltet.If no flame is detected, then after checking the number of attempts Z started, the combustion air flow is brought back to its nominal value in a counter Z v if a predetermined number of attempts Z has not been exceeded. After a further pre-purge time has expired, the combustion air flow is reduced again, the gas solenoid valve 6 is opened and the ignition is switched on.

Wird nun eine ausreichende Flamme erkannt, so wird der Verbrennungsluftstrom auf seinen Nennwert erhöht, und der Brenner 3 bleibt in Betrieb. Ist dies nicht der Fall, so kommt es zu einer Störungsmeldung und einer Stillsetzung des Brenners 3.If a sufficient flame is now recognized, the combustion air flow is increased to its nominal value and the burner 3 remains in operation. If this is not the case, a fault message is issued and the burner 3 is stopped.

Die Heizeinrichtung 1 nach der Fig. 2 weist den Brennraum 2 auf, in dem der Brenner 3 angeordnet ist. Dieser wird über ein das Gebläse 4 mit einem Verbrennungsluftstrom ver­ sorgt, in den über eine Gasleitung 5 Gas einbringbar ist, so daß es zu einer Vermischung der Verbrennungsluft mit dem Gas kommt, wenn das die Gaszufuhr steuernde Gasmagnet­ ventil 6 geöffnet ist. The heating device 1 according to FIG. 2 has the combustion chamber 2 in which the burner 3 is arranged. This is provided via a blower 4 with a combustion air flow, into which gas can be introduced via a gas line 5 , so that there is a mixture of the combustion air with the gas when the gas solenoid 6 controlling the gas supply is open.

Im Brennraum 2 ist weiter ein Wärmetauscher 7 angeordnet, der von dem zu erwärmenden Medium durchströmt ist.In the combustion chamber 2 there is also a heat exchanger 7 through which the medium to be heated flows.

Weiter sind in dem Brennraum 2 Elektroden 8 zur Zündung und Erkennung der Flammen des Brenners 3 angeordnet, die mit einer Steuerung 9 verbunden sind. Diese Steuerung 9 regelt über einen Ausgang 11 das Gasmagnetventil 6 und das Gebläse 4 sowie eine das zu erwärmende Medium treibende Umwälzpumpe 10.Furthermore, electrodes 8 for igniting and detecting the flames of the burner 3 are arranged in the combustion chamber 2 and are connected to a controller 9 . This control 9 regulates the gas solenoid valve 6 and the fan 4 as well as a circulation pump 10 driving the medium to be heated via an output 11 .

Dabei wird das Gebläse 4 so gesteuert, daß dieses während der Vorspülzeit vor jedem Startversuch Z mit der Nenndrehzahl nn betrieben wird. Erst nach einem erfolglosen Start­ versuch Z wird bei einem weiteren Startversuch die Drehzahl des Gebläses 4 herabgesetzt, so daß der Verbrennungsluftstrom entsprechend reduziert wird, wie dies bereits erläutert wurde.The blower 4 is controlled so that it is operated during the pre-purge time before each start attempt Z at the nominal speed n n . Only after an unsuccessful start attempt Z is the speed of the fan 4 reduced in a further start attempt, so that the combustion air flow is reduced accordingly, as has already been explained.

Die Steuerung 9 weist einen Geber für die Nenndrehzahl nn, einen Geber für eine reduzierte Drehzahl nv, einen Störungsmelder St, einen Zeitgeber tv für die Vorspülzeit, den Zähler Zv für Startversuche Z und eine Zündspannungsquelle Uz auf, die über die Leitungen 12, 13 mit den Elektroden 8 verbunden ist, die auch ein Flammenerkennungssignal an die Steuerung 9 rückmelden.The controller 9 has a sensor for the nominal speed n n , a sensor for a reduced speed n v , a malfunction indicator St, a timer t v for the pre-rinse time, the counter Z v for starting attempts Z and an ignition voltage source U z , which is connected to the Lines 12 , 13 are connected to the electrodes 8 , which also report a flame detection signal to the controller 9 .

Claims (2)

1. Verfahren zum Starten der Verbrennung eines Brennstoff-Luft- Gemisches in einem Brennraum, bei dem unabhängig von der Temperatur im Brennraum ein Startversuch mit dem vollen, bei Betriebstemperatur vorgesehenen Verbrennungsluftstrom eines Gebläses durchführbar ist, welches neben dem Nennförderstrom mit einem reduzierten Förderstrom betreibbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einem Fehlschlag dieses Startversuches ein weiterer mit reduziertem Förderstrom, gegebenenfalls mehrmals mit jeweils weiter reduziertem Förderstrom, unternommen wird.1.Procedure for starting the combustion of a fuel-air mixture in a combustion chamber in which, regardless of the temperature in the combustion chamber, a start attempt can be carried out with the full combustion air flow of a blower provided at operating temperature, which can be operated with a reduced flow in addition to the nominal flow , characterized in that if this attempt to start fails, another with reduced flow rate, possibly several times with respectively further reduced flow rate, is undertaken. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem einem Brennraum (2) zugeordneten Brenner (3) sowie einer Steuerung (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (9) eine Vorrichtung zur Einstellung der Gebläsedreh­ zahl auf eine Nenndrehzahl (nn) und eine reduzierte Drehzahl (nv), gegebenenfalls weitere abermals reduzierte Drehzahlen, ei­ nen Zähler (Zv) für die Startversuche (Z), einen Zeitgeber (tv) für die Vorspülzeit sowie eine Zündspannungsquelle (Uz), einen Aus­ gang (11) für ein Brennstoff-Magnetventil (6) und einen Stö­ rungsmelder (St) aufweist, der vom Zähler (Zv) angesteuert ist.2. Device for performing the method according to claim 1, consisting of a combustion chamber ( 2 ) associated burner ( 3 ) and a controller ( 9 ), characterized in that the controller ( 9 ) has a device for adjusting the fan speed to a nominal speed (n n ) and a reduced speed (n v ), possibly further reduced speeds, a counter (Z v ) for the start attempts (Z), a timer (t v ) for the pre-rinsing time and an ignition voltage source (U z ), has an output ( 11 ) for a fuel solenoid valve ( 6 ) and a malfunction indicator (St), which is controlled by the counter (Z v ).
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