EP1382919A1 - Verfahren zur Optimierung des Brennereinschaltpunktes im Bereich der minimalen Kesseltemperatur - Google Patents
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- EP1382919A1 EP1382919A1 EP02015836A EP02015836A EP1382919A1 EP 1382919 A1 EP1382919 A1 EP 1382919A1 EP 02015836 A EP02015836 A EP 02015836A EP 02015836 A EP02015836 A EP 02015836A EP 1382919 A1 EP1382919 A1 EP 1382919A1
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/022—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
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- F23N2223/48—Learning / Adaptive control
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N2225/08—Measuring temperature
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- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.
- boilers are not below one certain minimum boiler temperature may be operated, otherwise there is a risk of condensation in the boiler, which can destroy the Boiler could cause corrosion.
- the minimum to be followed The boiler temperature can also depend on the fuel, among other things his. In general, it is desirable that the minimum The boiler temperature can be set as low as possible so that the Boilers are operated in the largest possible temperature range can.
- the burner is below the minimum boiler temperature turned on to prevent the minimum boiler temperature continues to drop.
- a solution is described for example in the publication DE 2919751 C2. Since the Burner generally after the burner start command by the Regulation does not start immediately, for example due to the opening of the Air damper, oil preheating, pre-ventilation, etc. and also due to the inertia of the Boiler, e.g. B. Time constant of the boiler temperature sensor, mass of the Boiler, water mass, etc., the boiler temperature can be below the minimum permissible boiler temperature fall.
- the invention is based on the object in addition to optimizing the Burner runtime and the number of burner starts per unit of time, a process to optimize the switch-on point of a burner in the range of minimum boiler temperature that the above mentioned Avoids disadvantages of the prior art and in which the Boiler temperature in compliance with the required minimum Boiler temperature operated in the largest possible temperature range the minimum boiler temperature is as low as possible can be adjusted.
- the solution according to the invention exists in that the burner switch-on point is in the range of the minimum Boiler temperature to that in a heating system Conditions, e.g. thermal load, burner type, boiler type, Time constant of the boiler temperature sensor, etc. is adjusted.
- a heating system Conditions e.g. thermal load, burner type, boiler type, Time constant of the boiler temperature sensor, etc.
- the number of burner starts may vary Unit of time in a heating system can be reduced, reducing energy is saved.
- the simplest variant of the method according to the invention is for example, to determine how after turning on the burner the boiler temperature drops sharply before the boiler temperature again increases. This value is saved as an auxiliary variable and the next one The burner starts when the burner is corrected by this auxiliary variable Burner start-up boiler temperature switched on. Because of this very simple The burner switch-on point can be moved with the same thermal Load should be corrected according to the auxiliary size. You can do this for different loads different auxiliary quantities to correct the Burner switch-on point are used. These auxiliary variables are used depending on the respective load profile. The disadvantage of this solution, however, is the fact that load fluctuations can only be recorded afterwards. An improvement on this The solution is the consideration of the boiler temperature gradient as a measure for the thermal load for determining the burner switch-on point.
- a plant-specific setting to provide, for example, with a Standard boiler temperature gradients, e.g. B. 10 Kelvin per 60 seconds, one typical burner start-up time, e.g. B. of 60 seconds.
- a Standard boiler temperature gradients e.g. B. 10 Kelvin per 60 seconds
- one typical burner start-up time e.g. B. of 60 seconds.
- the boiler temperature at which the burner is calculated must be switched on so that the boiler temperature at the minimum The boiler temperature rises again.
- the burner switch-forward advance time preferably learned from the control itself during a learning phase.
- FIG. 1 shows the method according to the invention taking into account the thermal load, for example based on the boiler temperature gradient and
- FIG. 2 shows a circuit diagram for the burner switch-on point different loads.
- the control is provided with a start value for the burner switch-on advance time T BVZ .
- T BVZ After the first burner start, it is recorded how large the deviation between the desired minimum boiler temperature T MIN and the actual minimum boiler temperature is. Depending on this deviation and the knowledge of the boiler temperature gradient at the time the burner is released, the burner switch-on advance can be corrected accordingly. For example, if the minimum boiler temperature was reached too early, it will decrease, if it was reached too late, it will increase.
- the corrected burner switch-on advance time T BVZ ' is stored and is used for the next burner switch-on for determining the switch-on point.
- NZ e.g. +/- 0.5 Kelvin around T MIN
- the burner switch-on advance time T BVZ can be learned each time the burner is started.
- the learning factor ie the correction of the burner switch-on advance time per burner start, can for example also be made ever smaller with increasing time.
- the learning of the burner activation advance time can only take place in the initial phase and is frozen with increasing time, for example after a few days. In both cases, the size of the burner switch-on advance is expediently limited.
- Burner switch-forward advance time can now be corrected accordingly become.
- the correction can only be made initially by a partial amount in order to gradually reach the correct value. This The advantage of doing this is that it is less susceptible to interference.
- the burner control system can use the adaptive method according to the invention to calculate the burner switch-on temperature at which the burner is to receive a start signal based on the experience gained in the past, for example on the basis of the learned burner switch-on advance time and the boiler temperature gradient.
- the temperature for the burner switch-on point or the displacement of the switch-on point T ON is expediently limited, for example, to 20 Kelvin. It is also important to ensure that a minimum temperature difference to the safety temperature limiter (STB) must always be observed.
- STB safety temperature limiter
- the burner switch-on point TEIN is adapted to the plant conditions
- the minimum boiler temperature equal to the minimum allowable Boiler temperature can be set and is still guaranteed that the minimum permissible boiler temperature is usually during the normal operation is not undercut even with different loads. Only if there is a large load increase shortly after switching on the Brenners could no longer respond to such a load change and a brief drop below the minimum boiler temperature would be in cannot be excluded in this case. Because such load jumps usually however, occur very rarely during normal operation these shortfalls are not a problem in practice.
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Abstract
Description
Claims (12)
- Verfahren zur Optimierung des Einschaltpunktes TEIN eines Brenners für einen während des normalen Betriebs unterhalb einer minimalen Kesseltemperatur TMIN zu schützenden Heizkessels, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennereinschaltpunkt TEIN im Bereich der minimalen Kesseltemperatur TMIN um eine Hilfsgrösse TH korrigiert wird, die in Abhängigkeit von der thermischen Last ermittelt wird, wodurch gewährleistet ist, dass die minimale Kesseltemperatur TMIN auch bei unterschiedlichen Lasten während des normalen Betriebs in der Regel nicht unterschritten wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der minimalen Kesseltemperatur TMIN nach dem Brennereinschaltsignal ermittelt wird um welchen Betrag die Kesseltemperatur noch absinkt bevor diese aufgrund des Einschalten des Brenners wieder ansteigt, und dass der derart ermittelte Betrag als Hilfsgrösse TH abgespeichert wird, wobei beim nächsten Brennerstart der Brennereinschaltpunkt TEIN um diese Hilfsgrösse TH korrigiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mass für die thermische Last der Kesseltemperaturgradient oder der Betrag des Nachheizens der Kesseltemperatur nach dem Ausschalten des Brenners oder der Betrag des Unterschwingens nach dem Einschalten des Brenners oder das Brenner Ein/Aus-Taktverhältnis zur Bestimmung der Hilfsgrösse TH verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsgrösse TH in Abhängigkeit von einer Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsgrösse TH aus dem Kesseltemperaturgradienten und der Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ bestimmt wird und die Temperatur für den korrigierten Brennereinschaltpunkt TEIN' gemäss der Formel TEIN' = TMIN + TBVZ x Kesseltemperaturgradient berechnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ nach einer Lernphase ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor bzw. bei der Inbetriebnahme des Brenners die Regelung mit einem Startwert für die Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ versehen wird und nach dem ersten Brennerstart die Abweichung zwischen der gewünschten minimalen Kesseltemperatur TMIN und der tatsächlichen minimalen Kesseltemperatur erfasst wird und das abhängig von dieser Abweichung und des Kesseltemperaturgradienten zum Brennerfreigabezeitpunkt die Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ korrigiert wird, wobei diese korrigierte Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ' abgespeichert und bei der nächsten Brennereinschaltung für die Bestimmung des Brennereinschaltpunktes TEIN verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lernen der Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ bei jedem Brennerstart erfolgt, wobei die Korrektur der Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ pro Brennerstart mit zunehmender Zeitdauer immer kleiner gemacht wird.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lernen der Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ nur in der Anfangsphase erfolgt und mit zunehmener Zeitdauer, vorzugsweise nach einigen Tagen, eingefroren wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennereinschaltpunkt TEIN in Abhängigkeit von dem Brennertyp, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Verzögerungszeit bis zum Brennerstart, ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennereinschaltpunkt TEIN in Abhängigkeit vom Kesseltyp, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Masse des Kessels oder der Wassermasse, ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennereinschaltpunkt TEIN in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten des Kesseltemperaturfühlers ermittelt wird.
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EP02015836A EP1382919A1 (de) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Verfahren zur Optimierung des Brennereinschaltpunktes im Bereich der minimalen Kesseltemperatur |
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EP02015836A EP1382919A1 (de) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Verfahren zur Optimierung des Brennereinschaltpunktes im Bereich der minimalen Kesseltemperatur |
Publications (1)
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EP1382919A1 true EP1382919A1 (de) | 2004-01-21 |
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Family Applications (1)
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EP02015836A Withdrawn EP1382919A1 (de) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Verfahren zur Optimierung des Brennereinschaltpunktes im Bereich der minimalen Kesseltemperatur |
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- 2002-07-16 EP EP02015836A patent/EP1382919A1/de not_active Withdrawn
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