EP1382919A1 - Method of optimizing the power-on point of a burner near the minimum operational temperature range of a boiler - Google Patents

Method of optimizing the power-on point of a burner near the minimum operational temperature range of a boiler Download PDF

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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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EP
European Patent Office
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burner
boiler temperature
switch
boiler
point
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02015836A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bruno Illi
Armin Reichlin
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.)
Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Building Technologies AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Building Technologies AG filed Critical Siemens Building Technologies AG
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Publication of EP1382919A1 publication Critical patent/EP1382919A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0005Details for water heaters
    • F24H9/0036Dispositions against condensation of combustion products
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/022Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/48Learning / Adaptive control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2225/00Measuring
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    • F23N2225/10Measuring temperature stack temperature
    • 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

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

Process for optimizing the switching-on point of a burner comprises correcting the burner switching-on point in the region of the minimal boiler temperature by an auxiliary parameter calculated depending on the thermal load so that the minimal boiler temperature TMIN is not exceeded even with different loads during normal operation. Preferred Features: The auxiliary parameter is determined depending on the burner switching-on pre-installing time, preferably determined from the boiler temperature gradient and the burner switching-on pre-installing time TBVZ. The temperature for the corrected burner switching-on point TEIN' is calculated according to the formula: TEIN' = TMIN + TBVZ x boiler temperature gradient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.

Es ist bekannt, dass Heizkessel bauartbedingt nicht unterhalb einer bestimmten minimalen Kesseltemperatur betrieben werden dürfen, da sonst die Gefahr der Kondensatbildung im Kessel besteht, was zur Zerstörung des Kessels durch Korrosion führen könnte. Die einzuhaltende minimale Kesseltemperatur kann hierbei auch unter anderem vom Brennstoff abhängig sein. Im allgemeinen ist es wünschenswert, dass die minimale Kesseltemperatur so tief wie möglich eingestellt werden kann, damit der Heizkessel in einem möglichst grossen Temperaturbereich betrieben werden kann.It is known that due to its design, 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.

Bei den bekannten Lösungen wird der Brenner beim Unterschreiten der minimalen Kesseltemperatur eingeschaltet, um zu verhindern, dass die minimale Kesseltemperatur weiter absinkt. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der Druckschrift DE 2919751 C2 beschrieben. Da der Brenner im allgemeinen nach dem Brennereinschaltbefehl durch die Regelung nicht sofort startet, beispielsweise aufgrund der Öffnung der Luftklappe, Ölvorwärmung, Vorlüften, etc. und auch aufgrund der Trägheit des Kessels, z. B. Zeitkonstante des Kesseltemperaturfühlers, Masse des Kessels, Wassermasse etc. kann die Kesseltemperatur unter die minimal zulässige Kesseltemperatur fallen. Wie weit die Kesseltemperatur nach dem Brennereinschaltbefehl noch absinkt, ist einerseits vom Brennertyp, beispielsweise von der Verzögerungszeit bis zum Brennerstart, der Temperaturfühlerzeitkonstanten, der Kesselkonstruktion und andererseits von der thermischen Last abhängig, beispielsweise wenn die Last gross ist, fällt die Kesseltemperatur pro Zeiteinheit stärker als bei einer kleinen thermischen Last. In the known solutions, the burner is below the minimum boiler temperature turned on to prevent the minimum boiler temperature continues to drop. Such 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. How far the boiler temperature after Burner switch-on command still drops, is on the one hand of the burner type, for example from the delay time to the start of the burner Temperature sensor time constants, the boiler construction and on the other hand by depends on the thermal load, for example when the load is high, falls the boiler temperature per unit of time stronger than with a small thermal Load.

Um die minimale Kesseltemperatur in jedem Betriebsfall, d. h. auch bei unterschiedlichen thermischen Lasten einzuhalten, sollte der Einschaltpunkt des Brenners im allgemeinen so gewählt werden, dass auch bei einer grossen Last die Kesseltemperatur nicht unter die minimal zulässige Kesseltemperatur fallen kann. Bei den bekannten Lösungen führt dies jedoch dazu, dass der Brenner in vielen Fällen, beispielsweise bei kleineren Lasten, früher einschaltet als unbedingt notwendig wäre. Dies führt jedoch zu einer unnötig hohen mittleren Kesseltemperatur im Schwachlastbetrieb und damit zu höheren Kesselabstrahlverlusten.To the minimum boiler temperature in each operating case, i.e. H. also at The switch-on point should comply with different thermal loads of the burner are generally chosen so that even with a large Do not load the boiler temperature below the minimum permissible boiler temperature can fall. In the known solutions, however, this means that the Burners in many cases, for example with smaller loads, earlier switches on as absolutely necessary. However, this leads to an unnecessary high average boiler temperature in low load operation and thus too higher boiler radiation losses.

Es ist auch bekannt, die Unterschreitung der minimalen Kesseltemperatur dadurch zu reduzieren, dass nachgeschaltete thermische Lasten mit Hilfe eines Mischventils eingeschränkt werden. Die DE 3446167 C3 beschreibt ein solches Verfahren, wobei ein Mischventil in Abhängigkeit von der festgestellten Unterschreitung zur minimalen Kesseltemperatur entsprechend gesteuert wird. Dies bedingt jedoch zusätzliche Schaltungsglieder für die Erzeugung eines Signals zum Schliessen des die Vorlauftemperatur beeinflussenden Mischventils. Auch hat dieses bekannte Verfahren den Nachteil, dass einer Unterschreitung der minimalen Kesseltemperatur nur dadurch entgegengewirkt werden kann, indem die nachgeschalteten Lasten eingeschränkt werden. Soll jedoch die Last im wesentlichen gleichbleiben, so ist dieses Verfahren nur bedingt dafür geeignet.It is also known to fall below the minimum boiler temperature thereby reducing that by using thermal loads of a mixing valve can be restricted. DE 3446167 C3 describes a such method, wherein a mixing valve depending on the detected falling below the minimum boiler temperature accordingly is controlled. However, this requires additional circuit elements for the Generation of a signal to close the flow temperature influencing mixing valve. This known method also has the Disadvantage that the minimum boiler temperature is only fallen below can be counteracted by the downstream loads be restricted. However, if the load should remain essentially the same, then this method is only suitable for this to a limited extent.

Weiterhin sind auch Verfahren zur Optimierung der Brennerlaufzeiten und der Anzahl der Brennerstarts pro Zeiteinheit in einer Heizungsanlage bekannt. Bei dem z. B. aus der EP 0563752 B1 bekannten Verfahren erfolgt beispielsweise die Optimierung dadurch, dass der Heizwasservolumenstrom bei ausgeschaltetem Brenner reduziert wird.Furthermore, there are also procedures for optimizing the burner runtimes and Number of burner starts per unit of time known in a heating system. at the z. B. known from EP 0563752 B1, for example the optimization in that the heating water volume flow at switched off burner is reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ergänzend zur Optimierung der Brennerlaufzeit und der Anzahl der Brennerstarts je Zeiteinheit, ein Verfahren zur Optimierung des Einschaltpunktes eines Brenners im Bereich der minimalen Kesseltemperatur vorzuschlagen, das die eingangs genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und bei dem die Kesseltemperatur unter Einhaltung der geforderten minimalen Kesseltemperatur in einem möglichst grossen Temperaturbereich betrieben werden kann, wobei die minimale Kesseltemperatur dabei so tief wie möglich eingestellt werden kann.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.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the stated object is achieved by means of the specified features solved.

Mit anderen Worten ausgedrückt besteht die erfindungsgemässe Lösung darin, dass der Brennereinschaltpunkt im Bereich der minimalen Kesseltemperatur an die in einer Heizungsanlage sich einstellenden Verhältnisse, beispielsweise thermische Last, Brennertyp, Kesseltyp, Zeitkonstante des Kesseltemperaturfühlers, etc. angepasst wird. Durch das erfindungsgemässe adaptive Verfahren zur Optimierung des Brennereinschaltpunktes wird erreicht, dass die Kesselminimaltemperatur gleich der minimal zulässigen Kesseltemperatur bei der Regelung eingestellt werden kann und dass trotzdem gewährleistet ist, dass die minimal zulässige Kesseltemperatur in der Regel nicht unterschritten wird.In other words, 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. By the Adaptive method according to the invention for optimizing the Burner switch-on point is reached that the boiler minimum temperature equal to the minimum permissible boiler temperature during the control can be and that it is still guaranteed that the minimum permissible Boiler temperature is usually not fallen below.

Mit der Massnahme, dass die minimale Kesseltemperatur dabei auf den geringst möglichen Wert eingestellt wird, kann die Anzahl der Brennerstarts je Zeiteinheit in einer Heizungsanlage reduziert werden, wodurch Energie eingespart wird.With the measure that the minimum boiler temperature on the the lowest possible value is set, the number of burner starts may vary Unit of time in a heating system can be reduced, reducing energy is saved.

Die einfachste Variante des erfindungsgemässen Verfahrens besteht beispielsweise darin, nach dem Einschalten des Brenners zu bestimmen, wie stark die Kesseltemperatur noch absinkt, bevor die Kesseltemperatur wieder ansteigt. Dieser Wert wird als Hilfsgrösse abgespeichert und beim nächsten Brennerstart wird der Brenner bereits bei der um diese Hilfsgrösse korrigierten Brennereinschalt-Kesseltemperatur eingeschaltet. Durch dieses sehr einfache Verfahren kann der Brennereinschaltpunkt bei gleichbleibender thermischer Last entsprechend der Hilfsgrösse korrigiert werden. Dabei können für unterschiedliche Lasten verschiedene Hilfsgrössen zur Korrektur des Brennereinschaltpunktes zur Anwendung kommen. Diese Hilfsgrössen werden dabei in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastprofil verwendet. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch die Tatsache, dass Lastschwankungen immer erst im nachhinein erfasst werden können. Eine Verbesserung dieser Lösung stellt die Berücksichtigung des Kesseltemperaturgradienten als Mass für die thermische Last für die Bestimmung des Brennereinschaltpunktes dar.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.

Auch ist es bei dem erfindungsgemässen Verfahren möglich, eine anlagenspezifische Einstellung vorzusehen, die beispielsweise bei einem Standard-Kesseltemperaturgradienten, z. B. 10 Kelvin pro 60 Sekunden, eine typische Brennereinschaltvorverlegungszeit, z. B. von 60 Sekunden, vorsieht. Abhängig von dem tatsächlichen Gradienten der Kesseltemperatur kann dann die Kesseltemperatur errechnet werden, bei welcher der Brenner eingeschaltet werden muss, damit die Kesseltemperatur bei der minimalen Kesseltemperatur wieder ansteigt. Da diese Lösung jedoch von den Verhältnissen in der Heizungsanlage abhängig ist (Kessel/Brenner-Kombination, Heizwasservolumenstrom) und die anlagenspezifische Einstellung nicht immer einfach der Dokumentation der Heizungsanlage entnommen werden kann, wird die Brennereinschaltvorverlegungszeit vorzugsweise während einer Lernphase von der Regelung selbst gelernt.In the method according to the invention, it is also possible to use 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. Depending on the actual gradient of the boiler temperature can then 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. However, since this solution from the Conditions in the heating system (boiler / burner combination, Heating water flow) and the system-specific Setting not always the documentation of the heating system can be removed, the burner switch-forward advance time preferably learned from the control itself during a learning phase.

Ein solches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.Such an embodiment of the invention is in the drawings shown and is described in more detail below.

Es zeigt Figur 1, das erfindungsgemässige Verfahren unter Berücksichtigung der thermischen Last beispielsweise anhand des Kesseltemperaturgradienten und Figur 2 ein Schaltschema für den Brennereinschaltpunkt bei unterschiedlichen Lasten.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.

Vorzugsweise vor bzw. bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage wird die Regelung mit einem Startwert für die Brennereinschaltvorverlegungszeit TBVZ versehen. Nach dem ersten Brennerstart wird erfasst, wie gross die Abweichung zwischen der gewünschten minimalen Kesseltemperatur TMIN und der tatsächlichen minimalen Kesseltemperatur ist. In Abhängigkeit von dieser Abweichung und der Kenntnis des Kesseltemperaturgradienten zum Brennerfreigabezeitpunkt, kann die Brennereinschaltvorverlegungszeit entsprechend korrigiert werden. Wenn die minimale Kesseltemperatur zu früh erreicht worden ist, wird sie beispielsweise verkleinert, wenn sie zu spät erreicht worden ist, wird sie vergrössert. Die korrigierte Brennereinschaltvorverlegungszeit TBVZ' wird abgespeichert und wird bei der nächsten Brennereinschaltung für die Bestimmung des Einschaltpunktes verwendet. Die korrigierte Brennereinschaltvorverlegungszeit TBVZ' wird dabei ausgehend von den in Figur 1 dargestellten Grössen dT und dem Kesseltemperaturgradienten entsprechend der Formel TBVZ' = dT/Kesseltemperaturgradient berechnet. Wenn die minimale Kesseltemperatur innerhalb einer neutralen Zone NZ (z.B. +/- 0.5 Kelvin um TMIN) liegt, erfolgt keine Korrektur.Preferably, before or during the commissioning of the heating system, the control is provided with a start value for the burner switch-on advance time 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. The corrected burner switch-on advance time T BVZ ' is calculated on the basis of the variables dT shown in FIG. 1 and the boiler temperature gradient in accordance with the formula T BVZ' = dT / boiler temperature gradient. If the minimum boiler temperature is within a neutral zone NZ (e.g. +/- 0.5 Kelvin around T MIN ), no correction is made.

Das Lernen der Brennereinschaltvorverlegungszeit TBVZ kann dabei bei jedem Brennerstart erfolgen. Der Lernfaktor, d. h. die Korrektur der Brennereinschaltvorverlegungszeit pro Brennerstart kann beispielsweise mit zunehmender Zeitdauer auch immer kleiner gemacht werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass das Lernen der Brennereinschaltvorverlegungszeit nur in der Anfangsphase erfolgen kann und mit zunehmender Zeitdauer, beispielsweise nach einigen Tagen, eingefroren wird. Sinnvollerweise wird in beiden Fällen die Grösse der Brennereinschaltvorverlegungszeit begrenzt.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. As an alternative to this, it is also possible that 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.

Wichtig ist, dass z. B. Brennerstörungen oder Ausnahmefälle, z.B ein Brennerstart im Kaltzustand der Heizungsanlage als solche erkannt werden und nicht in die Lernphase einfliessen, was zu einem falschen Lernen führen könnte. Aufgrund der in der Lernphase ermittelten Brennereinschaltvorverlegungszeit kann diese nun entsprechend korrigiert werden. Die Korrektur kann hierbei auch nur zunächst um einen Teilbetrag erfolgen, um so schrittweise zum richtigen Wert zu gelangen. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass es weniger anfällig bezüglich Störungen ist.It is important that e.g. B. burner faults or exceptional cases, e.g. a Burner start in the cold state of the heating system can be recognized as such and not flow into the learning phase, which lead to wrong learning could. Based on the determined in the learning phase 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.

Es ist auch möglich, die Korrektur nach mehreren Brennerstarts vorzunehmen, wenn sich der Korrekturwert erhärtet hat. Die Brennersteuerung kann nach dem erfindungsgemässen adaptiven Verfahren aufgrund der Erfahrungen aus der Vergangenheit, beispielsweise ausgehend von der gelernten Brennereinschaltvorverlegungszeit und dem Kesseltemperaturgradienten die Brennereinschalttemperatur berechnen, bei welcher der Brenner ein Startsignal erhalten soll. Diese Kesseltemperatur TEIN' für den Brennereinschaltpunkt kann gemäss der Formel TEIN' = TMIN + TBVZ X Kesseltemperaturgradient berechnet werden. Sobald die tatsächliche Kesseltemperatur unter diesen Wert fällt, wird der Brenner entsprechend gestartet. Die Temperatur für den Brennereinschaltpunkt respektive die Verschiebung des Einschaltpunktes TEIN wird sinnvollerweise zum Beispiel auf 20 Kelvin begrenzt. Auch ist darauf zu achten, dass eine minimale Temperaturdifferenz zum Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) dabei auf jeden Fall eingehalten werden muss.It is also possible to make the correction after several burner starts if the correction value has hardened. 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. This boiler temperature T ON ' for the burner switch-on point can be calculated according to the formula T ON' = T MIN + T BVZ X boiler temperature gradient. As soon as the actual boiler temperature falls below this value, the burner is started accordingly. 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.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Schaltschema für unterschiedliche Lasten schaltet der Brenner im Fall A früher als im Fall B ein.In the circuit diagram shown in Figure 2 for different loads the burner switches on earlier in case A than in case B.

Durch das erfindungsgemässe adaptive Verfahren (der Brennereinschaltpunkt TEIN wird den Anlagenverhältnissen angepasst) wird erreicht, dass bei der Regelung die Kesselminimaltemperatur gleich der minimal zulässigen Kesseltemperatur eingestellt werden kann und trotzdem gewährleistet ist, dass die minimal zulässige Kesseltemperatur in der Regel während des normalen Betriebs auch bei unterschiedlichen Lasten nicht unterschritten wird. Nur bei einer grossen Lastzunahme bereits kurz nach dem Einschalten des Brenners könnte auf einen solchen Lastwechsel nicht mehr reagiert werden und eine kurzzeitige Unterschreitung der minimalen Kesseltemperatur wäre in diesem Fall nicht auszuschliessen. Da solche Lastsprünge in der Regel jedoch während des normalen Betriebes sehr selten vorkommen, stellen diese Unterschreitungen kein Problem in der Praxis dar.Through the adaptive method according to the invention (the burner switch-on point TEIN is adapted to the plant conditions) is achieved with the Control 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.

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.A method of optimizing the activation point T ON of a burner for a during normal operation below a minimum boiler temperature T MIN to be protected boiler, characterized in that the distillery switching point T ON is corrected in the range of the minimum boiler temperature T MIN an auxiliary variable T H, which in Dependence on the thermal load is determined, which ensures that the minimum boiler temperature T MIN is generally not fallen below, even with different loads during normal operation. 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.A method according to claim 1, characterized in that in the range of the minimum boiler temperature T MIN after the burner switch-on signal is determined by what amount the boiler temperature drops before it rises again because the burner is switched on, and that the amount determined in this way is stored as auxiliary variable T H , the next time the burner is started, the burner switch-on point T ON is corrected by this auxiliary variable T H. 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.A method according to claim 1, characterized in that as a measure of the thermal load, the boiler temperature gradient or the amount of reheating of the boiler temperature after switching off the burner or the amount of undershoot after switching on the burner or the burner on / off clock ratio for determining the Auxiliary size T H is used. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsgrösse TH in Abhängigkeit von einer Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ bestimmt wird.Method according to Claim 3, characterized in that the auxiliary variable T H is determined as a function of a burner switch-on advance time T BVZ . 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.Method according to claim 4, characterized in that the auxiliary variable T H is determined from the boiler temperature gradient and the burner switch-on advance time T BVZ and the temperature for the corrected burner switch-on point T ON 'is calculated according to the formula T ON' = T MIN + T BVZ x boiler temperature gradient becomes. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennereinschalt-Vorverlegungszeit TBVZ nach einer Lernphase ermittelt wird.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the burner switch-on advance time T BVZ is determined after a learning phase. 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.A method according to claim 6, characterized in that before or when the burner is started up, the control is provided with a start value for the burner switch-on advance time T BVZ and after the first burner start the deviation between the desired minimum boiler temperature T MIN and the actual minimum boiler temperature is recorded and that, depending on this deviation and the boiler temperature gradient at the burner release time, the burner switch-on advance time T BVZ is corrected, this corrected burner switch-on advance time T BVZ 'being stored and used for the next burner switch-on for determining the burner switch-on point T ON . 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.A method according to claim 6 or 7, characterized in that the learning of the burner switch-on advance time T BVZ takes place with every burner start, the correction of the burner switch-on advance move time T BVZ per burner start being made smaller and smaller with increasing time. 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.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the learning of the burner switch-on advance time T BVZ takes place only in the initial phase and is frozen with increasing time, preferably after a few days. 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. Method according to Claim 1, characterized in that the burner switch- on point T ON is determined as a function of the burner type, preferably as a function of the delay time until the burner starts. 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.Method according to claim 1, characterized in that the burner switch- on point T ON is determined as a function of the boiler type, preferably as a function of the mass of the boiler or the water mass. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennereinschaltpunkt TEIN in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten des Kesseltemperaturfühlers ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the burner switch- on point T ON is determined as a function of the time constant of the boiler temperature sensor.
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