EP2549187B1 - Method and apparatus for controlling the air ratio of a burner - Google Patents

Method and apparatus for controlling the air ratio of a burner Download PDF

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EP2549187B1
EP2549187B1 EP12176837.8A EP12176837A EP2549187B1 EP 2549187 B1 EP2549187 B1 EP 2549187B1 EP 12176837 A EP12176837 A EP 12176837A EP 2549187 B1 EP2549187 B1 EP 2549187B1
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EP
European Patent Office
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signal
dependent
air ratio
air
burner
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EP2549187A3 (en
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Werner John
Martin Ries
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Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Viessmann Werke GmbH and Co KG
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    • 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
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/14Flame sensors using two or more different types of flame sensor

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the air number of a burner, in particular an oil or gas burner.
  • an air-fuel ratio (so-called air number or lambda) ⁇ of an air-fuel mixture is adjusted to a desired value by varying a fan speed or regulating a fuel valve.
  • Preferred values for the air ratio ⁇ are in a range of 1.15 to 1.3, in which the fuel is burned with excess air.
  • the detection of the air ratio is effected by measuring an ionization current flowing from an ionization electrode introduced into the combustion chamber.
  • an alternating voltage is applied to the ionization electrode and detects a current flowing away from the ionization, rectified due to the rectifying property of the flame current as ionization.
  • the measured ionization current is compared with a setpoint of the air ratio corresponding setpoint value for the ionization, and readjusted the composition of the air-fuel mixture accordingly.
  • Such a method is for example in the document DE 44 33 425 A1 disclosed.
  • a problem with this method results from the fact that during the operating period of the burner, the thermal coupling between the ionization and the burner can change. This is due, inter alia, bending of the ionization electrode, aging, wear and contamination selbiger, and a sooting of the burner. Accordingly, even when the actual air ratio remains the same, the ionization current measured at the ionization electrode changes means that the proportionality factor between the actual air ratio and the measured ionization current is influenced by the above-mentioned effects. Therefore, in order to still be able to readjust the air ratio reliably, a calibration of the determination of the air number, or a determination of an additional proportionality factor between the actual air number and the measured ionization flow, is required.
  • a method for calibrating the measurement of the ionization current based Beerierebeées is in the document DE 195 39 568 C1 disclosed.
  • a proportionality factor between the actual air ratio and the measured ionization current can be calculated.
  • a burner with a burner surface and arranged downstream of the burner ignition electrode is known, in which an electrical resistance on the side facing away from the flame of the burner surface is detected. From the detected electrical resistance, the temperature of the burner surface is determined by means of a resistance-temperature relation. In this case, this particular type of temperature determination is selected in order to avoid protrusion of a measuring electrode into the combustion chamber.
  • the publication DE 10 2008 053 959 B4 discloses a food processor with burner.
  • the burner comprises a cylindrical outer wall and a coaxial to the outer wall, permeable to a combustion fluid inner wall. Within the inner wall, a cavity is formed, in which the combustion takes place mainly.
  • An ignition electrode is arranged so that it projects from the outside through the outer wall and the inner wall into the cavity. This ignition electrode, in addition to its function as an ignition electrode, can be used to measure either an ionization current or the flame temperature.
  • the ionization current measurement can be influenced by a change in the thermal coupling between the burner and the ignition electrode, for example by aging of the ignition electrode, and thus not sufficiently high accuracy, such as would be required for air volume control, offers.
  • a method for controlling the air number of a burner is proposed, in particular a gas or oil burner, with an ignition electrode, means for generating an ignition voltage, which are connectable to the ignition electrode, and an ionization electrode, which is acted upon by an ionization voltage, the method separating the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage, detecting a first electrical signal at the ionization electrode and deriving a first air-frequency dependent signal in response to the first electrical signal, detecting a second electrical signal at the ignition electrode, and deriving a second dependent on the air number signal in response to the second electrical signal, determining a control variable for the burner operation in response to the first air-dependent signal and the second dependent on the air number signal, Ver equal to the first air number dependent signal and the second air frequency dependent signal, and if a difference of the first air number dependent signal and the second air frequency dependent signal exceeds a threshold value, performing a calibration process to correct the first air number dependent signal includes.
  • the invention is based on the finding that, in addition to the ionization current, the flame temperature can be used as a second variable for controlling the air number and for calibrating the determination of the air number. Also, from the flame temperature, with known burner power, the air ratio of the gas-fuel mixture can be reliably derived with high accuracy.
  • the flame temperature per se is not suitable as a reference variable for controlling the air number, since the flame temperature detecting temperature sensor can respond to occurring changes in the flame temperature only with a time delay due to a finite heating. Typically, this results for the Determination of air speed delays of about one to three seconds. An air flow control based solely on the flame temperature would therefore result in increased pollutant emissions and reduced combustion efficiency. Due to the time delay during the detection of the flame temperature, the flame temperature is also not suitable for detecting the flame, ie as a detection variable for a so-called flame detector.
  • the flame temperature is very well suited as a calibration variable for determining the air number by means of ionization current measurement.
  • the air number determination can then be calibrated by means of ionization current measurement by comparison of the air value values determined by means of ionization current measurement and flame temperature measurement.
  • the simultaneous presence of a first air-mode dependent signal derived from one ionization stream and a second air-mode dependent signal derived from the flame temperature provides a full two-channel system with increased fail safety.
  • an emergency operation can be maintained in this even in the absence of one of the two signals, for example by a fault in the corresponding electrode or the corresponding signal line, in which the air ratio can be controlled, albeit with restrictions.
  • the proposed method advantageously combines the short response time of the ionization current measurement with the reliability and accuracy of the determination of the air number by means of flame temperature measurement. Since the Heiliereregelung both a first dependent on the air number signal derived from an ionization current, as well as a second dependent on the air number signal from the Flame temperature is derived, are available, opens up many advantageous ways of signal evaluation. For example, it is thus possible to react to changes in ambient conditions or fuel quality, which are reflected in a change in the air number, based on the actual air ratio determined as a function of the ionization current with a very short response time, whereby the burner can always be operated in the range of the optimum air ratio.
  • the inventive method by the simultaneous evaluation of the Ionisationsstromtik and the flame temperature measurement not only combines the advantages of each Heilierebeées by Ionisationsstromress and an air number determination by means of flame temperature measurement, but also offers other additional benefits that can not be achieved by taking into account only one of the two possibilities for Heilierebeées would.
  • additional advantages include, for example, an increased reliability of the burner, a particularly simple possibility calibration air quantity determination during burner operation, a particularly fast responding detection of the extinction of the flame while very accurate determination of the air number, and a particularly fast responding and very accurate air number determination.
  • the inventors have recognized that the flame temperature can be determined in a simple manner by utilizing the so-called glow-electric effect by a voltage tapped at the ignition electrode of the burner.
  • This ignition electrode is mandatory in each burner in the burner space and after the air-fuel mixture has been ignited once, for the operation of the burner is no longer needed.
  • the calibration process comprises setting a burner power to a predetermined power value, detecting the first electrical signal at the predetermined power value and deriving the first air-frequency dependent signal at the predetermined power value, detecting the second electrical signal at the predetermined power value and Deriving the second air-quantity dependent signal at the predetermined power value, and determining a calibration amount in dependence on the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode dependent second signal derived at the predetermined power value.
  • the determination of the calibration amount is made by taking a ratio of the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode-dependent second signal derived at the predetermined power value.
  • the calibration of the determination of the air number can be carried out in a particularly simple manner.
  • a further advantage results if the first signal dependent on the air number and the second signal dependent on the air number are present simultaneously in determining the controlled variable for burner operation. In this way, a two-channel system according to EN 60730-1 Annex H to Heiliereregelung can be created.
  • the first air-dependent signal and the second air-dependent signal be weighted with a weighting factor when determining the controlled variable for burner operation.
  • these weighting factors are time dependent. For example, during a period in which the burner is in stable operation, the second air-dependent dependent signal may be weighted higher. While this has a longer response time than the first dependent on the air ratio signal on changes in the present air ratio, but on the other hand allows a determination of the air ratio with higher accuracy. Conversely, during a period in which the present air ratio varies widely, the first air-gap dependent signal may be weighted higher.
  • the air ratio is regulated as a function of the controlled variable for burner operation.
  • the second electrical signal is supplied to an amplifier circuit, and the second air-dependent dependent signal derived from an output signal of the amplifier circuit. This measure is useful, inter alia, because the second electrical signal has been found to be very small compared to the first electrical signal.
  • the separation of the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage in response to a signal derived from the first electrical signal preferably takes place when the presence of a flame has been detected on the basis of a flame monitoring based on measurement of the ionization current, and the condition of the burner is found to be stable.
  • a burner in particular a gas or oil burner, with an ignition electrode, means for generating an ignition voltage, which are connectable to the ignition electrode, means for connecting the ignition electrode with the means for generating the ignition voltage and for separating the ignition electrode of the means for generating the ignition voltage, an ionization electrode, which is acted upon by an ionization voltage, a measuring device for detecting a first electrical signal at the ionization electrode and a second electrical signal at the ignition electrode, wherein the ignition electrode is connected as a passive electrode means for deriving a first signal dependent on an air number as a function of the first electrical signal and of a second signal dependent on the air number as a function of the second electrical signal, means for determining a control variable for the burner in response to the first air-dependent signal and the second air-speed dependent signal, means for comparing the first air-dependent signal and the second air-speed dependent signal, and means for performing a calibration process for correcting the first of the air-number dependent signal,
  • the means for performing the calibration operation are configured to set a burner power to a predetermined power value, and to determine a calibration amount depending on the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode-dependent second power derived at the predetermined power value Signal.
  • the means for carrying out the calibration procedure are preferably designed to determine the calibration quantity by forming a ratio of the first air-frequency-dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-frequency-dependent signal derived at the predetermined power value.
  • the burner is designed so that the first dependent of the air ratio signal and the second dependent on the air ratio signal in the determination of the controlled variable for burner operation at the same time applied to the means for determining the controlled variable for burner operation.
  • the means for determining the controlled variable are configured such that the first signal dependent on the air number and the second signal dependent on the air number are weighted in each case with a weighting factor when determining the controlled variable for burner operation.
  • the burner according to the invention may further comprise means for controlling the air ratio as a function of the controlled variable for burner operation.
  • the burner comprises an amplifier circuit to which the second electrical signal is supplied, wherein the second air-dependent dependent signal is derived from an output signal of the amplifier circuit.
  • the means for separating the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage separate the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage in response to a signal derived from the first electrical signal.
  • FIG. 1 An inventive burner is in FIG. 1 shown schematically.
  • the burner has a combustion chamber 101, in which a combustion process can take place while supplying an air-fuel mixture, and into which an ionization electrode 103 and an ignition electrode 102 protrude.
  • the ionization electrode 103 is connected to means for generating an ionization voltage (not shown) and to a measuring device 106 which detects a first electrical signal 115a from the ionization electrode.
  • the ionization voltage this is an alternating voltage
  • the ionization current flowing from the ionization electrode which is a direct current, or a voltage corresponding to the ionization current.
  • the ignition electrode 102 is connected to a device for generating an ignition voltage 104 in such a way that the ignition electrode 102 can be separated from the means for generating an ignition voltage 104.
  • This can be done by separating means 105 connected between the ignition electrode 102 and the device for generating an ignition voltage 104, which can be realized, for example, as a switch arrangement.
  • the separating means 105 in particular set up so that after a separation of the ignition electrode 102 from the device for generating an ignition voltage 104, the ignition electrode 102 is connected as a passive electrode.
  • a second electrical signal 115b can be detected by the ignition electrode 102, for example, a voltage applied to the passively connected ignition electrode 102, which builds up due to the glow-electric effect, and which is dependent on the temperature of the ignition electrode 102, tapped , Since the voltage picked off at the passively connected ignition electrode 102 is very small compared to the voltage corresponding to the ionization current flowing away from the ionization electrode, it is expedient for the second electrical signal 115b to be supplied to an amplifier circuit. This amplifier circuit may be part of the measuring device 106.
  • the aforementioned glow electric effect denotes the fact that electrons can overcome the work function from a heated metal electrode above a material-dependent minimum temperature, and can escape from the electrode. The current generated thereby allows to close the temperature of the electrode.
  • the separating means 105 communicate with the measuring device 106 and can receive signals from the measuring device 106.
  • the ignition electrode 102 may be provided by the means for generating a Ignition voltage 104 are separated by means of the separation means 105. Specifically, according to the invention, the ignition electrode 102 is then disconnected from the ignition voltage generating means 104 when a stable flame has been detected by ionization current measurement.
  • the measuring device 106 is connected to a device for deriving signals 107 which, depending on the first electrical signal 115a detected by the measuring device 106, is a first signal 116a dependent on the air number and detected by the measuring device 106 second electrical signal 115b, a second air-dependent signal 116b derived.
  • 107 characteristic curves are stored in the device for deriving signals, which allow the number of air to be dissipated, given known burner output, from the electrical signals 115a, 115b detected by the ionization electrode 103 and the ignition electrode 102.
  • the device for deriving signals 107 for a number of burner outputs can in each case refer to a characteristic which relates the ionization current and the air ratio to each other, and a characteristic curve the flame temperature, or the current flowing out from the ignition electrode 102, and the air ratio in relation to each other. If no characteristic curves are available for an actual burner output, the air ratio is determined in each case by interpolation of the characteristic curves corresponding to the nearest burner output.
  • the means for deriving signals 107 is in communication with means for determining a burner operation control amount 108 and a comparator 109 to which the first air number dependent signal 116a and the second air number dependent signal 116b are respectively transmitted.
  • the means for determining a controlled variable 108 determines a controlled variable for burner operation.
  • a power specification of the burner or a fan speed corresponding to the instantaneous power can be included in the determination of the controlled variable.
  • the device for determining a controlled variable 108 is in communication with a burner control 112 and transmits a signal corresponding to the controlled variable for burner operation to the burner control 112, which controls the burner in dependence on this signal / controlled variable.
  • the burner control 112 will be described later on the basis of FIG. 2 be described in more detail.
  • the relationship between the air ratio and the measured ionization current may change. This can occur, for example, due to aging, wear, contamination or bending of the ionization electrode 103 or due to sooting of the combustion chamber 101. Consequently, the air number indexed by the first air-amount dependent signal 116a may differ from the actual air-fuel ratio in the air-fuel mixture of the combustion chamber 101, thereby deteriorating the quality of the air number control.
  • the above Adverse effects which influence the determination of the air number by means of ionization current measurement however, hardly have any influence on the air number determination by means of flame temperature measurement. A deviation between the air ratio determined by ionization current measurement and the air ratio determined by means of flame temperature measurement therefore suggests the necessity of a recalibration of the air ratio determination by means of ionization current measurement.
  • the comparator 109 compares the first air-number dependent signal 116a and the second air-number dependent signal 116b with each other. Unless otherwise explicitly stated below, such a comparison can also be based on the comparison of an air ratio ⁇ _Ion, which is obtained from the first air-dependent signal 116a, and an air ratio ⁇ _Temp, which is obtained from the second air-dependent signal 116b will, refer. If, in the comparison, a deviation is detected which exceeds a predetermined level, a signal is output to a calibration device 110 which is in connection with the comparator 109. In response to this signal, the calibration device 110 performs a calibration process.
  • the calibration device 110 In order to carry out the calibration process, the calibration device 110 must be able to transmit control commands to the burner control 112, to the measuring device 106 and to the device 107 for deriving signals 107. To ensure this, the calibration device 110 is in communication with the burner controller 112 and can transmit to it parameters for operating parameters, such as the burner output. As it stands, though in FIG. 1 Not explicitly shown, the calibration device 110 also communicates with the measuring device 106 and the means for deriving signals 107 and may be commands, for example for detecting the first and second electrical signal 115a, 115b or for deriving the first and second dependent on the air number signal 116a, 116b, each transmitted to this.
  • the comparator 109 may be configured to perform a number of comparison methods. For example, the difference between the two signals can be compared with a predetermined threshold value. The predetermined threshold can be determined by the actual burner power, or an average of the two air-dependent signals 116a, 116b dependent. It is also conceivable that the comparator 109 compares the second air-gap-dependent signal 116b, which corresponds to a current time, with the first air-number-dependent signal 116a, which corresponds to a time difference ⁇ t before the current time so to take into account the delayed response of Beerierebetician by flame temperature measurement. As noted above, the comparison methods described here can also be made in the light of from the first depending on the air ratio signal 116a air ratio ⁇ _Ion and recovered from the second dependent on the air ratio signal 116b air ratio ⁇ _Temp.
  • the means for deriving signals 107, the means for determining a controlled variable 108, the comparator 109 and the calibration means 110 are components of a control circuit 111.
  • This control circuit 111 may be implemented as hardware, software, or a combination of the two.
  • Burner controller 112 includes a fan controller 113 for controlling the speed of an air blower 232 (see FIG FIG. 2 ), which regulates the amount of air blown into the combustion chamber 101, and thus the burner output, and a valve controller 114 for controlling a gas valve 243 (see FIG FIG. 2 ), which regulates the amount of gas flowing into the combustion chamber 101.
  • the burner control 112 is based on the FIG. 2 be described in more detail.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the burner according to the invention. Elements of the burner containing the in FIG. 1 shown are indicated by like reference numerals. Main components of the burner of the FIG. 2 are the combustion chamber 101, the blower control 113, the valve control 114 and the means for determining a controlled variable 108.
  • the blower control 113 comprises a blower 232, a speed sensor 233, and a regulator 231.
  • the blower 232 blows combustion air into the combustion chamber 101, or into an antechamber connected thereto, in which the combustion air is premixed with gas as the fuel.
  • the rotational speed sensor 233 which may be designed as a Hall sensor, detects the instantaneous rotational speed of the blower 232.
  • the actual burner output is dependent on the rotational speed of the blower 232. Accordingly, the controller 231 a Power setting 210 can be specified.
  • the controller 231 transmits the power demand 210 to a fan speed specification using, for example, a fan speed-power curve, and controls the fan in accordance with the fan speed specification and the instantaneous fan speed sensed by the speed sensor 233.
  • the controller 231 may be a proportional-integral-derivative (PID) controller, and the control of the fan can be done by means of pulse width modulation (PWM).
  • PID proportional-integral-derivative
  • PWM pulse width modulation
  • the valve controller 114 comprises a gas valve 243, an opening degree / gas valve setting means 242, an opening degree sensor 244, and a regulator 241. Gas is flowed through the gas valve 243 into the combustion chamber 101, or into an antechamber connected thereto, in which the gas flows is premixed with combustion air.
  • the opening degree sensor 244 detects the current opening degree / of the gas valve 243.
  • the controller 241 can be given a manipulated variable, for example a specification for the opening degree I.
  • the controller 241 controls the gas valve 243 by means of the gas valve opening degree setting means 242 in response to the current opening degree I detected by the opening degree sensor 244 and the opening degree I.
  • the controller 241 may be a PID controller and the controller the gas valve 243 can be done by means of PWM. If the control of the gas valve 243 by means of PWM, the opening degree sensor 244 may detect a current of the opening degree / gas valve setting means 242 and transmit it to the controller 241, and the opening degree / gas valve 243 specification may be a default for the modulation current , The gas valve opening degree setting means 242 and the gas valve 243 constitute a modulating valve in this case.
  • the means for determining a control variable 108 comprises a determination device 282 for determining a relative fan speed N_rel, based on a maximum fan speed N_max, a determination device 284 for determining a combustion air flow rate Q_Air, a determination device 281 for determining a flow rate ratio K, a determination device 283 for determining a gas flow rate Q_Gas, a determining means 285 for determining a relative degree of opening of the gas valve _ I rel with respect to a maximum opening degree I_max, and determining means 286 for determining an opening degree I of the gas valve.
  • the determining means 282 for determining a relative fan speed I _ rel receives the current blower speed N indicative signal from the fan controller 113, determined on the basis of this signal and the stored maximum fan speed N_max an instantaneous relative fan speed N _ rel, and inputs the thus determined current Relative fan speed N_rel indicating signal to the determination device 284 for determining the combustion air flow rate Q_Airc .
  • the blower characteristic curve includes a plurality of pairs of values (N _ rel, Q_Luft), and so sets the relative fan speed N_rel and the air flow rate Q _ air in relation to each other.
  • the first air-mode dependent signal 116a derived from the detected ionization current and the second air-mode signal 116b derived from the detected flame temperature are supplied to the flow rate determining means 281.
  • the instantaneous air ratio is determined, for example by averaging the air numbers ⁇ _Ion and ⁇ _Temp determined in accordance with the two signals 116a, 116b .
  • 116b dependent on the air ratio signals 116a, 116b, or the respective dependent on the air speed signals 116a may 116b correspondingly determined air ratios ⁇ _ ion and ⁇ _Temp are each provided with a weighting factor, so that for example, the air ratio determination by ionisation may be weighted higher as the air number determination by means of flame temperature measurement, or vice versa.
  • the determination of the air number by means of ionization current measurement has the advantage that it follows fluctuations of the actual air number with a very short time delay, while the air number determination by means of flame temperature measurement follows the actual development of the air number with some time delay (about one to three seconds), but has the advantage of greater accuracy and reliability.
  • the air number determination by ionization current measurement can be weighted correspondingly higher in order to improve the response of the air ratio control.
  • Conclusions on the magnitude of the fluctuations of the actual air number can be drawn from both the air-number dependent signals 116a, 116b, but especially from the first air-number dependent signal 116a.
  • the determination means 281 determines a flow rate K setpoint indicative of the ratio of gas flow rate Q_gas to air flow rate Q_air or a specification of a relative change in the instantaneous flow rate Throughput ratio K, and outputs this specification, or a signal indicative of the default, to the determining means 283 for determining the gas flow rate Q_Gas .
  • the gas flow rate determining means 283 determines a gas flow rate setting Q_Gas based on the current air flow rate Q_Air supplied by the combustion air flow rate Q_Air determining means 284 and the flow rate setting K, or the instantaneous flow ratio relative change specification and outputs a signal indicating this specification to the determining means 285 for determining the relative opening degree I_rel of the gas valve.
  • Determining the relative opening degree I_rel of the gas valve 285 determines, by using a gas valve characteristic from the gas flow rate Q_Gas or the relative gas velocity instant Q_gas, a specification for a relative opening degree I_rel of the gas valve 243 and outputs such certain default indicative signal to the determining means 286 for determining the opening degree I of the gas valve.
  • the gas valve characteristic includes a plurality of value pairs ( I_rel, Q_Gas ), and thus sets the relative opening degree I_rel of the gas valve 243 and the gas flow rate Q_Gas in relation to each other.
  • the determining means 286 for determining the degree of opening I of the gas valve is determined, based on the specification for the relative degree of opening I _ rel of the gas valve 243 and the stored maximum opening degree I_max of the gas valve 243 a specification for the opening degree I of the gas valve 243 as a manipulated variable for the gas valve 243 and outputs a signal indicative of the predetermined value to the controller 241 in the gas valve controller 114.
  • the means for determining a controlled variable 108 on the basis of the first air-dependent signal 116a and the second air-dependent signal 116b deviations of the instantaneous air number from the predetermined (optimal) air ratio and readjust the air ratio accordingly. If the current air ratio is above the predetermined air ratio, the air ratio can be lowered, for example, by increasing the gas supply. In the other case, if the instantaneous air ratio is below the predetermined air ratio, the air ratio can be increased, for example, by reducing the gas supply.
  • the ignition electrode 102 from the means for generating an ignition voltage 104 by means of the separation means 105 separated. Specifically, the separation of the ignition electrode 102 according to the invention is then carried out by the device for generating the ignition voltage 104 when a stable flame has been detected by ionization current measurement.
  • step S301 the first electric signal 115a (from the ionization electrode 103) and the second electric signal 115b (from the ignition electrode 102) are detected.
  • step S302 the first air-signal-dependent signal 116a is derived from the first electrical signal 115a, and the second air-frequency-dependent signal 116b is derived from the second electrical signal 115b.
  • characteristic curves are stored, which allow for each known burner power from the detected at the ionization electrode 103 and the ignition electrode 102 electrical signals 115a, 115b, respectively, the air ratio derive.
  • one characteristic curve can be used for a number of burner outputs, which sets the ionization current and the air ratio relative to each other, and a characteristic curve which relates the flame temperature, or the current flowing out from the ignition electrode 102, and the air ratio to one another. If no characteristic curves are available for an actual burner output, the air ratio is determined in each case by interpolation of the characteristic curves corresponding to the nearest burner output.
  • the first air-mode dependent signal 116a and the second air-mode dependent signal 116b, respectively, and the air-data obtained from the two air-mode dependent signals 116a, 116b are compared with each other in step S303, and it is determined whether a predetermined amount Exceeding deviation between the two air-dependent signals 116a, 116b, or the respectively obtained therefrom air figures ⁇ _Ion, ⁇ _Temp, is present. If there is no such deviation, the process proceeds to step S304, otherwise to step S305.
  • the determination as to whether there is a deviation between the two signals 116a, 116b which depend on the air number and which exceeds the predetermined amount can be effected in various ways.
  • a comparison of the difference of the two air-dependent signals 116a, 116b, or the air ratios ⁇ _Ion, ⁇ _Temp derived therefrom can take place with a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value of the actual burner power, or an average of the two air-dependent signals 116a, 116b, or the air ratios ⁇ _Ion, ⁇ _Temp, derived therefrom may be dependent.
  • a control amount for burner operation is determined in response to the first air-amount dependent signal 116a and the second air-amount-dependent signal 116b.
  • one based on the two of the Air number dependent signals 116a, 116b determined air ratio compared with a specification for the air ratio, and determines the controlled variable depending on the result of this comparison.
  • the controlled variable can be, for example, a specification for a gas throughput Q_Gas , a specification for a relative opening degree I_rel of the gas valve 243, a specification for an opening degree I of the gas valve 243, or a specification of a control or manipulated variable for the gas valve 243, like a modulation current, act.
  • the controlled variable may be a specification for a relative change of the above variables.
  • the instantaneous burner output or the instantaneous fan speed N via which the instantaneous burner output can be controlled, are included.
  • the determination of the instantaneous air ratio on the basis of the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b can be done by averaging the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b.
  • the first signal 116a dependent on the air number and the second signal 116b dependent on the air number, or the air numbers ⁇ _Ion, ⁇ _Temp derived therefrom, can be weighted differently.
  • the instantaneous air ratio can be determined as follows. From the first air-mode dependent signal 116a, the air ratio determined by ionization current measurement is ⁇ _Ion, and from the second air- mode dependent signal 116b, the air ratio ⁇ _Temp determined by flame temperature measurement is extracted.
  • steps S305 to S309 a calibration process for calibrating the air number determination by ionization current measurement is performed.
  • a predetermined, predetermined burner power is approached for this purpose.
  • the choice of this predetermined burner output can be based on which burner outputs have characteristic curves which relate the air ratio and the detected ionization current, or the air ratio and the detected flame temperature, to one another.
  • the predetermined burner power can be selected so that the burner is in this burner power in the most stable operation and the actual air ratio is subjected to the lowest possible fluctuations.
  • Another criterion for the selection of the predetermined burner output may be that the predetermined burner output should correspond to a commonly present, average burner output.
  • steps S306 and S307 in correspondence to steps S301 and S302, at the present predetermined burner power, the first and second electric signals 115a, 115b are detected, and from this, the first and second air-number dependent signals 116a, 116b are derived.
  • a calibration amount is determined from the air-number dependent signals derived in step S307. This can be achieved by forming a quotient of the first air-quantity-dependent signal 116a and the second air-speed-dependent signal 116b, or by forming a quotient of the air ratio ⁇ _Ion obtained from the first air-dependent signal 116a and the second from the air number dependent signal 116b obtained air ratio ⁇ _Temp happen.
  • a calibration factor can be obtained by quotient formation of the air ratio ⁇ _Ion determined by ionization current measurement and the air ratio ⁇ _Temp determined by means of flame temperature measurement, the air ratio ⁇ _Temp determined by means of flame temperature measurement being assumed to be the actual air ratio .
  • the thus determined calibration variable can then be used to adjust the derivative of the first air-dependent signal 116a from the first electrical signal 115a accordingly, that is, for example, by dividing the detected based on a stored characteristic Air ratio ⁇ _ Ion by the calibration factor.
  • the calibration device 110 sends a signal indicating the calibration size to the device 107 for deriving signals 107, in which the currently valid calibration variable is stored.
  • the calibration variable can also be used to correspondingly adapt the determination of the controlled variable for the burner operation, that is to say by dividing the air ratio ⁇ _Ion determined by ionization current measurement by the calibration factor before the step of the averaging described above in step S304.
  • the calibration quantity is also to be taken into account in the comparison of the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b in a corresponding manner.
  • the calibration device 110 sends a signal indicating the calibration variable to the device for determining a controlled variable 108 and the comparator 109, in which the currently valid calibration variable is stored in each case.
  • step S309 in which the original burner power, which is determined before the deviation between the first air-fuel-dependent signal 116a and the second air-signal-dependent signal 116b is determined in step S303, ends.
  • step S310 After completion of the calibration process, a new comparison of the first air-quantity-dependent signal 116a with the second air-speed-dependent signal 116b, or a comparison of the air data obtained from these signals, can take place in step S310.
  • the first and second electrical signals 115a, 115b are first detected according to steps S301 and S302, and the first and second air-number dependent signals 116a, 116b are derived therefrom.
  • the derived signals are then compared again, in step S303 (in FIG. 3 Not shown).
  • the calibration variable obtained during the calibration process either in the derivation of the first air-dependent signal 116a from the first electrical signal 115a, or in the comparison of the air-number dependent signals 116a, 116b, or the air ratios obtained therefrom ⁇ _Ion , ⁇ _Temp, corresponding to input finds.
  • step S310 that is to say after passing through the calibration process of steps S305 to S308, there is also a deviation between the air ratio dependent signals 116a, 116b, or the airborne numbers obtained therefrom, various steps can be performed.
  • an alarm signal may be issued and / or an emergency stop of the burner or start of an emergency operation may be performed.
  • the air ratio may still be controlled, albeit with limitations, based on the flame temperature measurement. Otherwise, if no unacceptable deviation has been detected in step S310, the inventive method returns to its starting point and can be run again.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftzahlregelung eines Brenners, insbesondere eines Öl- oder Gasbrenners.The invention relates to a method and a device for controlling the air number of a burner, in particular an oil or gas burner.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Verfahren zur Luftzahlregelung von Brennern sind im Stand der Technik bekannt. Bei diesen wird ein Luft-Brennstoff Verhältnis (sogenannte Luftzahl oder Lambda-Wert λ) eines Luft-Brennstoff-Gemisches durch Variation einer Gebläsedrehzahl oder Regulierung eines Brennstoffventils auf einen gewünschten Wert eingestellt. Bevorzugte Werte für die Luftzahl λ liegen hierbei in einem Bereich von 1,15 bis 1,3, in welchem der Brennstoff mit Luftüberschuss verbrannt wird. Durch Überwachung und entsprechende Nachregelung der Luftzahl kann auch bei schwankenden Umgebungsbedingungen und bei wechselnder Brennstoffqualität, wie sie beispielsweise bei der Umstellung der Brennstoffversorgung von Erdgas auf Flüssiggas vorliegt, eine im Hinblick auf Schadstoffausstoß und feuerungstechnischen Wirkungsgrad optimale Verbrennung erzielt werden.Methods for air number control of burners are known in the art. In these, an air-fuel ratio (so-called air number or lambda) λ of an air-fuel mixture is adjusted to a desired value by varying a fan speed or regulating a fuel valve. Preferred values for the air ratio λ are in a range of 1.15 to 1.3, in which the fuel is burned with excess air. By monitoring and corresponding readjustment of the air ratio can be achieved in terms of pollutant emissions and firing efficiency optimum combustion even in fluctuating environmental conditions and changing fuel quality, such as when switching from the fuel supply of natural gas to liquefied gas.

Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen die Erfassung der Luftzahl durch Messung eines von einer in den Brennraum eingebrachten Ionisationselektrode abfließenden Ionisationsstromes erfolgt. Dabei wird an der Ionisationselektrode eine Wechselspannung angelegt und ein von der Ionisationselektrode abfließender, aufgrund der Gleichrichtereigenschaft der Flamme gleichgerichteter Strom als Ionisationsstrom erfasst. Mittels einer Regelschaltung wird dann der gemessene Ionisationsstrom mit einem dem eingestellten Sollwert der Luftzahl entsprechenden Sollwert für den Ionisationsstrom verglichen, und die Zusammensetzung des Luft-Brennstoff-Gemisches entsprechend nachgeregelt. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der Druckschrift DE 44 33 425 A1 offenbart.In the prior art, methods are known in which the detection of the air ratio is effected by measuring an ionization current flowing from an ionization electrode introduced into the combustion chamber. In this case, an alternating voltage is applied to the ionization electrode and detects a current flowing away from the ionization, rectified due to the rectifying property of the flame current as ionization. By means of a control circuit then the measured ionization current is compared with a setpoint of the air ratio corresponding setpoint value for the ionization, and readjusted the composition of the air-fuel mixture accordingly. Such a method is for example in the document DE 44 33 425 A1 disclosed.

Ein Problem bei diesem Verfahren ergibt sich daraus, dass sich im Laufe der Betriebsdauer des Brenners die thermische Kopplung zwischen der Ionisationselektrode und dem Brenner ändern kann. Ursache hierfür sind unter Anderem ein Verbiegen der Ionisationselektrode, Alterung, Verschleiß und Verschmutzen selbiger, sowie ein Verrußen des Brenners. Entsprechend ändert sich auch bei gleichbleibender tatsächlicher Luftzahl der an der Ionisationselektrode gemessene Ionisationsstrom, das heißt, der Proportionalitätsfaktor zwischen der tatsächlichen Luftzahl und dem gemessenen Ionisationsstrom wird durch die obengenannten Effekte beeinflusst. Daher ist, um trotzdem die Luftzahl weiterhin verlässlich nachregeln zu können, eine Kalibration der Luftzahlbestimmung, beziehungsweise eine Bestimmung eines zusätzlichen Proportionalitätsfaktors zwischen der tatsächlichen Luftzahl und dem gemessenen Ionisationsstrom, erforderlich.A problem with this method results from the fact that during the operating period of the burner, the thermal coupling between the ionization and the burner can change. This is due, inter alia, bending of the ionization electrode, aging, wear and contamination selbiger, and a sooting of the burner. Accordingly, even when the actual air ratio remains the same, the ionization current measured at the ionization electrode changes means that the proportionality factor between the actual air ratio and the measured ionization current is influenced by the above-mentioned effects. Therefore, in order to still be able to readjust the air ratio reliably, a calibration of the determination of the air number, or a determination of an additional proportionality factor between the actual air number and the measured ionization flow, is required.

Ein Verfahren zur Kalibration der auf Messung des Ionisationsstroms basierenden Luftzahlbestimmung ist in der Druckschrift DE 195 39 568 C1 offenbart. Bei diesem Verfahren wird in regelmäßigen Abständen die Luftzahl bewusst in den Bereich λ=1 (stöchiometrische Verbrennung) abgesenkt, um den maximal auftretenden Ionisationsstrom zu bestimmen. Ausgehend von dem so ermittelten Wertepaar (λ=1, maximal auftretender Ionisationsstrom) kann ein Proportionalitätsfaktor zwischen der tatsächlichen Luftzahl und dem gemessenen Ionisationsstrom berechnet werden.A method for calibrating the measurement of the ionization current based Luftzahlbestimmung is in the document DE 195 39 568 C1 disclosed. In this method, the air ratio is deliberately lowered in the range λ = 1 (stoichiometric combustion) at regular intervals in order to determine the maximum occurring ionization current. Starting from the value pair determined in this way ( λ = 1 , maximum occurring ionization current), a proportionality factor between the actual air ratio and the measured ionization current can be calculated.

Als nachteilig an diesem Verfahren hat sich allerdings herausgestellt, dass im Luftzahlbereich λ=1 der Schadstoffausstoß verglichen mit dem optimierten Luftzahlbereich, in dem Verbrennung mit Luftüberschuss erfolgt, deutlich erhöht ist. Weiterhin bedingt ein Betrieb des Brenners im Luftzahlbereich λ=1 eine erhöhte Wärmeproduktion, für welche eine entsprechende Wärmeabnahmekapazität bereitgestellt werden muss. Gerade während der Sommermonate, in denen der Brenner typischerweise im Durchlauferhitzerbetrieb gefahren wird, ist eine hierzu erforderliche Wärmeabnahmekapazität oftmals nicht vorhanden. Insbesondere im Hinblick auf eine erwünschte Reduktion des Schadstoffausstoßes des Brenners, und auch im Hinblick auf eine Erhöhung dessen Effizienz ist das in der Druckschrift DE 195 39 568 C1 vorgeschlagene Verfahren daher als verbesserungswürdig anzusehen.A disadvantage of this method, however, has been found that in the air range λ = 1 of the pollutant emissions compared to the optimized air range, in the combustion takes place with excess air, is significantly increased. Furthermore, operation of the burner in the air-fuel ratio λ = 1 requires increased heat production, for which a corresponding heat-sinking capacity must be provided. Especially during the summer months, in which the burner is typically run in a continuous flow heater, a heat removal capacity required for this purpose is often not available. In particular, in view of a desired reduction of pollutant emissions of the burner, and also with a view to increasing its efficiency in the document DE 195 39 568 C1 Proposed procedures therefore considered to be in need of improvement.

Aus der Druckschrift EP 1811230 A2 ist ein Brenner mit einer Brenneroberfläche und stromab des Brenners angeordneter Zündelektrode bekannt, bei dem ein elektrischer Widerstand auf der der Flamme abgewandten Seite der Brenneroberfläche erfasst wird. Aus dem erfassten elektrischen Widerstand wird über eine Widerstands-Temperatur-Relation die Temperatur der Brenneroberfläche ermittelt. Dabei wird diese besondere Art der Temperaturbestimmung gewählt, um ein Hineinragen einer Messelektrode in den Verbrennungsraum zu vermeiden. Der erfasste Widerstand wird weiterhin zur Detektierung der Flamme verwendet, sowie zur Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Letzteres geschieht dadurch, dass zunächst der Luftzahlwert λ=1 angefahren wird, bei welchem die Flammentemperatur und damit auch der erfasste elektrische Wiederstand maximal ist, und ausgehend von diesem Punkt das Luft-Brennstoff-Gemisch in einem vorgegebenen Verhältnis abgemagert wird, oder bis ein vorbestimmter Messwert des erfassten elektrischen Widerstands erreicht ist. Damit tritt auch in dem Brenner der Druckschrift EP 1811230 A2 das Problem auf, dass zunächst der Luftzahlwert λ=1 angefahren werden muss, was wie oben ausgeführt mit erhöhtem Schadstoffausstoß und unerwünschter Wärmeabgabe verbunden ist.From the publication EP 1811230 A2 a burner with a burner surface and arranged downstream of the burner ignition electrode is known, in which an electrical resistance on the side facing away from the flame of the burner surface is detected. From the detected electrical resistance, the temperature of the burner surface is determined by means of a resistance-temperature relation. In this case, this particular type of temperature determination is selected in order to avoid protrusion of a measuring electrode into the combustion chamber. The detected resistance is further used to detect the flame and to adjust the air-fuel ratio. The latter happens because of first, the air value λ = 1 is approached at which the flame temperature and thus the detected electrical resistance is maximum, and starting from this point, the air-fuel mixture is emaciated in a predetermined ratio, or to a predetermined measured value of the detected electrical resistance is reached. Thus occurs in the burner of the publication EP 1811230 A2 the problem that first the air value λ = 1 must be approached, which is as stated above associated with increased pollutant emissions and unwanted heat dissipation.

Die Druckschrift DE 10 2008 053 959 B4 offenbart ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät mit Brenner. Der Brenner umfasst eine zylindrische Außenwandung und eine koaxial zur Außenwandung angeordnete, für ein Brennfluid durchlässige Innenwandung. Innerhalb der Innenwandung ist ein Hohlraum gebildet, in dem die Verbrennung hauptsächlich erfolgt. Eine Zündelektrode ist so angeordnet, dass sie von außen durch die Außenwandung und die Innenwandung in den Hohlraum hineinragt. Diese Zündelektrode kann zusätzlich zu ihrer Funktion als Zündelektrode zur Messung entweder eines Ionisationsstroms oder der Flammentemperatur verwendet werden. Auch hier stellt sich jedoch das Problem, dass insbesondere die Ionisationsstrommessung durch eine Änderung der thermischen Kopplung zwischen dem Brenner und der Zündelektrode, beispielsweise durch Alterung der Zündelektrode, beeinflusst werden kann, und damit keine ausreichend hohe Genauigkeit, wie sie beispielsweise zur Luftzahlregelung erforderlich wäre, bietet.The publication DE 10 2008 053 959 B4 discloses a food processor with burner. The burner comprises a cylindrical outer wall and a coaxial to the outer wall, permeable to a combustion fluid inner wall. Within the inner wall, a cavity is formed, in which the combustion takes place mainly. An ignition electrode is arranged so that it projects from the outside through the outer wall and the inner wall into the cavity. This ignition electrode, in addition to its function as an ignition electrode, can be used to measure either an ionization current or the flame temperature. Again, however, there is the problem that in particular the ionization current measurement can be influenced by a change in the thermal coupling between the burner and the ignition electrode, for example by aging of the ignition electrode, and thus not sufficiently high accuracy, such as would be required for air volume control, offers.

Aus der Druckschrift EP 1591723 A2 schließlich ist eine Elektrode mit einem Isolierkeramikkörper und einem von der Flamme beaufschlagten Bereich aus einem elektrisch leitfähigen Keramikkörper bekannt. Diese Elektrode ist besonders korrosionsfest und kann entsprechend ihrer konkreten Anordnung in einem Brenner entweder als Elektrode zur Ionisationsstrommessung oder als Teil eines Zündelektrodenpaares eingesetzt werden.From the publication EP 1591723 A2 Finally, an electrode with a Isolierkeramikkörper and acted upon by the flame region of an electrically conductive ceramic body is known. This electrode is particularly resistant to corrosion and can be used in accordance with their specific arrangement in a burner either as an electrode for Ionisationsstrommessung or as part of a Zündelektrodenpaares.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftzahlregelung eines Brenners, insbesondere eines Öl- oder Gasbrenners, zu schaffen, die frei von den obengenannten Problemen sind. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine Kalibration der Luftzahlbestimmung zu ermöglichen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Qualität der Luftzahlbestimmung zu erhöhen.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling the air flow rate of a burner, in particular an oil or gas burner, which are free of the above-mentioned problems. It is a further object of the invention, with simple means to a calibration of Luftzahlbestimmung to enable. It is a further object of the invention to increase the quality of air number determination.

Zur Lösung dieser Aufgaben werden das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.To solve these problems, the method according to the invention with the features of claim 1 and the device according to the invention with the features of claim 9 are proposed. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Luftzahlregelung eines Brenners vorgeschlagen, insbesondere eines Gas- oder Ölbrenners, mit einer Zündelektrode, Mitteln zur Erzeugung einer Zündspannung, die mit der Zündelektrode verbindbar sind, und einer Ionisationselektrode, die mit einer Ionisationsspannung beaufschlagbar ist, wobei das Verfahren Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zu Erzeugung der Zündspannung, Erfassen eines ersten elektrischen Signals an der Ionisationselektrode und Ableiten eines ersten von einer Luftzahl abhängigen Signals in Abhängigkeit von dem ersten elektrischen Signal, Erfassen eines zweiten elektrischen Signals an der Zündelektrode, und Ableiten eines zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals in Abhängigkeit von dem zweiten elektrischen Signal, Bestimmung einer Regelgröße für den Brennerbetrieb in Abhängigkeit von dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal, Vergleichen des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals, und sofern eine Differenz des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals einen Schwellwert überschreitet, Ausführen eines Kalibrationsvorgangs zur Korrektur des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals umfasst.According to a first aspect of the invention, a method for controlling the air number of a burner is proposed, in particular a gas or oil burner, with an ignition electrode, means for generating an ignition voltage, which are connectable to the ignition electrode, and an ionization electrode, which is acted upon by an ionization voltage, the method separating the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage, detecting a first electrical signal at the ionization electrode and deriving a first air-frequency dependent signal in response to the first electrical signal, detecting a second electrical signal at the ignition electrode, and deriving a second dependent on the air number signal in response to the second electrical signal, determining a control variable for the burner operation in response to the first air-dependent signal and the second dependent on the air number signal, Ver equal to the first air number dependent signal and the second air frequency dependent signal, and if a difference of the first air number dependent signal and the second air frequency dependent signal exceeds a threshold value, performing a calibration process to correct the first air number dependent signal includes.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass neben dem Ionisationsstrom die Flammentemperatur als zweite Größe zur Luftzahlregelung und zur Kalibration der Luftzahlbestimmung verwendet werden kann. Auch aus der Flammentemperatur kann, bei bekannter Brennerleistung, die Luftzahl des Gas-Brennstoff-Gemisches mit hoher Genauigkeit verlässlich abgeleitet werden. Allerdings ist nach Erkenntnis der Erfinder die Flammentemperatur für sich genommen nicht als Führungsgröße zur Luftzahlregelung geeignet, da die Flammentemperatur erfassende Temperaturfühler aufgrund einer endlichen Aufheizzeit nur mit einer zeitlichen Verzögerung auf auftretende Änderungen der Flammentemperatur reagieren können. Typischerweise ergeben sich daraus für die Bestimmung der Luftzahl Verzögerungen von etwa ein bis drei Sekunden. Eine Luftzahlregelung alleine auf Grundlage der Flammentemperatur würde daher zu erhöhtem Schadstoffausstoß und reduzierter Effizienz der Verbrennung führen. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung bei der Erfassung der Flammentemperatur ist die Flammentemperatur außerdem nicht zur Detektion der Flamme, also als Detektionssgröße für einen sogenannten Flammenwächter, geeignet.The invention is based on the finding that, in addition to the ionization current, the flame temperature can be used as a second variable for controlling the air number and for calibrating the determination of the air number. Also, from the flame temperature, with known burner power, the air ratio of the gas-fuel mixture can be reliably derived with high accuracy. However, according to the inventors, the flame temperature per se is not suitable as a reference variable for controlling the air number, since the flame temperature detecting temperature sensor can respond to occurring changes in the flame temperature only with a time delay due to a finite heating. Typically, this results for the Determination of air speed delays of about one to three seconds. An air flow control based solely on the flame temperature would therefore result in increased pollutant emissions and reduced combustion efficiency. Due to the time delay during the detection of the flame temperature, the flame temperature is also not suitable for detecting the flame, ie as a detection variable for a so-called flame detector.

Dennoch ist, wie die Erfinder erkannt haben, die Flammentemperatur sehr wohl als Kalibrationsgröße für die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung geeignet. Hierzu ist lediglich ein stabiler Zustand des Brenners herzustellen, so dass die zeitliche Verzögerung der Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung keinen Einfluss auf die Bestimmung der Luftzahl hat. In einem solchen stabilen Zustand kann dann durch Vergleich der mittels Ionisationsstrommessung und Flammentemperaturmessung ermittelten Luftzahlwerte die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung kalibriert werden. Durch die Erfassung zweier voneinander unabhängiger, von der Luftzahl abhängiger Signale kann somit die Notwendigkeit der Kalibration der Luftzahlbestimmung auf Grundlage des Ionisationsstromes erkannt, und dann in einfacher Art und Weise durchgeführt werden. Ein Absenken der Luftzahl in den Luftzahlbereichs λ=1 in regelmäßigen Abständen unter Inkaufnahme der oben geschilderten Nachteile ist damit nicht erforderlich.Nevertheless, as the inventors have realized, the flame temperature is very well suited as a calibration variable for determining the air number by means of ionization current measurement. For this purpose, only a stable state of the burner is produced, so that the time delay of the determination of the air number by means of flame temperature measurement has no influence on the determination of the air ratio. In such a stable state, the air number determination can then be calibrated by means of ionization current measurement by comparison of the air value values determined by means of ionization current measurement and flame temperature measurement. Thus, by detecting two independent signals dependent on the air number, the necessity of calibrating the air number determination based on the ionization current can be recognized, and then performed in a simple manner. A lowering of the air ratio in the air range λ = 1 at regular intervals, taking into account the disadvantages described above is thus not required.

Auch für die Luftzahlregelung selbst ergeben sich aus dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Vorteile. Zunächst wird durch das gleichzeitige Vorliegen eines ersten von der Luftzahl abhängigen Signals, das von einem Ionisationsstrom abgeleitet wird, und eines zweiten von der Luftzahl abhängige Signals, das von der Flammentemperatur abgeleitet wird, ein vollständig zweikanaliges System mit erhöhter Fehlersicherheit geschaffen. Insbesondere kann in diesem auch bei Wegfall eines der beiden Signale, beispielsweise durch einen Fehler an der entsprechenden Elektrode oder der entsprechenden Signalleitung, ein Notfallbetrieb aufrechterhalten werden, in dem die Luftzahl weiterhin, wenn auch mit Einschränkungen, geregelt werden kann.Even for the air ratio control itself, there are several advantages of the method according to the invention. First, the simultaneous presence of a first air-mode dependent signal derived from one ionization stream and a second air-mode dependent signal derived from the flame temperature provides a full two-channel system with increased fail safety. In particular, an emergency operation can be maintained in this even in the absence of one of the two signals, for example by a fault in the corresponding electrode or the corresponding signal line, in which the air ratio can be controlled, albeit with restrictions.

Zudem vereint das vorgeschlagene Verfahren in vorteilhafter Weise die kurze Ansprechzeit der Ionisationsstrommessung mit der Verlässlichkeit und Genauigkeit der Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung. Da der Luftzahlregelung sowohl ein erstes von der Luftzahl abhängiges Signal, das von einem Ionisationsstrom abgeleitet wird, als auch ein zweites von der Luftzahl abhängiges Signal, das von der Flammentemperatur abgeleitet wird, zur Verfügung stehen, eröffnen sich zahlreiche vorteilhafte Möglichkeiten der Signalauswertung. Beispielsweise kann so auf Änderungen der Umgebungsbedingungen oder der Brennstoffqualität, die sich in einer Änderung der Luftzahl niederschlagen, anhand der in Abhängigkeit vom Ionisationsstrom bestimmten tatsächlichen Luftzahl mit sehr kurzer Ansprechzeit reagiert werden, wodurch der Brenner stets im Bereich der optimalen Luftzahl betreiben werden kann. Andererseits kann bei gleichbleibenden Umgebungsbedingungen und gleichbleibender Brennstoffqualität die tatsächliche Luftzahl mittels Flammentemperaturmessung sehr genau bestimmt werden, weshalb die Luftzahl sehr genau nachgeregelt werden kann. Hierdurch kann demnach bei gleichbleibenden Umgebungsbedingungen und gleichbleibender Brennstoffqualität ein verbessertes Verbrennungsergebnis erzielt werden.In addition, the proposed method advantageously combines the short response time of the ionization current measurement with the reliability and accuracy of the determination of the air number by means of flame temperature measurement. Since the Luftzahlregelung both a first dependent on the air number signal derived from an ionization current, as well as a second dependent on the air number signal from the Flame temperature is derived, are available, opens up many advantageous ways of signal evaluation. For example, it is thus possible to react to changes in ambient conditions or fuel quality, which are reflected in a change in the air number, based on the actual air ratio determined as a function of the ionization current with a very short response time, whereby the burner can always be operated in the range of the optimum air ratio. On the other hand, with constant ambient conditions and consistent fuel quality, the actual air ratio can be determined very accurately by means of flame temperature measurement, which is why the air ratio can be readjusted very accurately. As a result, an improved combustion result can be achieved with constant ambient conditions and consistent fuel quality.

Damit vereint das erfindungsgemäße Verfahren durch die gleichzeitige Auswertung der Ionisationsstrommessung und der Flammentemperaturmessung nicht nur die Vorteile jeweils einer Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung und einer Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung, sondern bietet darüber hinaus weitere zusätzliche Vorteile, die bei Berücksichtigung nur einer der beiden Möglichkeiten zur Luftzahlbestimmung nicht zu erzielen wären. Zu diesen zusätzlichen Vorteilen zählen zum Beispiel eine erhöhte Ausfallsicherheit des Brenners, eine besonders einfache Kalibrationsmöglichkeit der Luftzahlbestimmung während des laufenden Brennerbetriebs, eine besonders schnell ansprechende Detektion des Erlöschens der Flamme bei gleichzeitig sehr genauer Luftzahlbestimmung, sowie eine besonders schnell ansprechende und gleichzeitig sehr genaue Luftzahlbestimmung.Thus, the inventive method by the simultaneous evaluation of the Ionisationsstrommessung and the flame temperature measurement not only combines the advantages of each Luftzahlbestimmung by Ionisationsstrommessung and an air number determination by means of flame temperature measurement, but also offers other additional benefits that can not be achieved by taking into account only one of the two possibilities for Luftzahlbestimmung would. These additional advantages include, for example, an increased reliability of the burner, a particularly simple possibility calibration air quantity determination during burner operation, a particularly fast responding detection of the extinction of the flame while very accurate determination of the air number, and a particularly fast responding and very accurate air number determination.

Zusätzlich haben die Erfinder erkannt, dass die Flammentemperatur unter Ausnutzung des sogenannten glühelektrischen Effekts durch eine an der Zündelektrode des Brenners abgegriffene Spannung in einfacher Weise bestimmbar ist. Diese Zündelektrode ist bei jedem Brenner zwingend im Brennerraum vorhanden und wird, nachdem das Luft-Brennstoff-Gemisch einmal gezündet worden ist, für den Betrieb des Brenners nicht weiter benötigt. Dadurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren in kostengünstiger Weise umgesetzt werden kann, und keinerlei bauliche Veränderungen der Brennkammer erforderlich sind, um der Luftzahlregelung das zweite von der Luftzahl abhängige Signal zur Verfügung zu stellen. So ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit, bereits bestehende Brennersysteme kostengünstig nachzurüsten.In addition, the inventors have recognized that the flame temperature can be determined in a simple manner by utilizing the so-called glow-electric effect by a voltage tapped at the ignition electrode of the burner. This ignition electrode is mandatory in each burner in the burner space and after the air-fuel mixture has been ignited once, for the operation of the burner is no longer needed. This results in particular the advantage that the inventive method can be implemented in a cost effective manner, and no structural changes of the combustion chamber are required to provide the Luftzahlregelung the second dependent of the air ratio signal. This also gives rise to the possibility of retrofitting existing burner systems cost-effectively.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Kalibrationsvorgang Einstellen einer Brennerleistung auf einen vorbestimmten Leistungswert, Erfassen des ersten elektrischen Signals bei dem vorbestimmten Leistungswert und Ableiten des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals bei dem vorbestimmten Leistungswert, Erfassen des zweiten elektrischen Signals bei dem vorbestimmten Leistungswert und Ableiten des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals bei dem vorbestimmten Leistungswert, und Bestimmen einer Kalibrationsgröße in Abhängigkeit von dem bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten ersten von der Luftzahl abhängigen Signal und dem bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal.According to an advantageous embodiment of the invention, the calibration process comprises setting a burner power to a predetermined power value, detecting the first electrical signal at the predetermined power value and deriving the first air-frequency dependent signal at the predetermined power value, detecting the second electrical signal at the predetermined power value and Deriving the second air-quantity dependent signal at the predetermined power value, and determining a calibration amount in dependence on the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode dependent second signal derived at the predetermined power value.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Kalibrationsgröße durch Bilden eines Verhältnisses des bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals. So kann die Kalibration der Luftzahlbestimmung in besonders einfacher Weise durchgeführt werden.Preferably, the determination of the calibration amount is made by taking a ratio of the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode-dependent second signal derived at the predetermined power value. Thus, the calibration of the determination of the air number can be carried out in a particularly simple manner.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das erste von der Luftzahl abhängige Signal und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal bei der Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb gleichzeitig vorliegen. Auf diese Weise kann ein zweikanaliges System nach EN 60730-1 Anhang H zur Luftzahlregelung geschaffen werden.A further advantage results if the first signal dependent on the air number and the second signal dependent on the air number are present simultaneously in determining the controlled variable for burner operation. In this way, a two-channel system according to EN 60730-1 Annex H to Luftzahlregelung can be created.

Es wird außerdem vorgeschlagen, dass das erste von der Luftzahl abhängige Signal und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal bei der Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb jeweils mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet werden. Vorzugsweise sind diese Gewichtungsfaktoren zeitabhängig. Beispielsweise kann, während eines Zeitraumes in dem sich der Brenner in stabilem Betrieb befindet, das zweite von der Luftzahl abhängige Signal höher gewichtet werden. Dieses weist zwar bei Änderungen der vorliegenden Luftzahl eine längere Ansprechzeit als das erste von der Luftzahl abhängige Signal auf, ermöglicht aber andererseits eine Bestimmung der Luftzahl mit höherer Genauigkeit. Umgekehrt kann, während eines Zeitraumes in dem die vorliegende Luftzahl stark schwankt, das erste von der Luftzahl abhängige Signal höher gewichtet werden.It is also proposed that the first air-dependent signal and the second air-dependent signal be weighted with a weighting factor when determining the controlled variable for burner operation. Preferably, these weighting factors are time dependent. For example, during a period in which the burner is in stable operation, the second air-dependent dependent signal may be weighted higher. While this has a longer response time than the first dependent on the air ratio signal on changes in the present air ratio, but on the other hand allows a determination of the air ratio with higher accuracy. Conversely, during a period in which the present air ratio varies widely, the first air-gap dependent signal may be weighted higher.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Luftzahl in Abhängigkeit von der Regelgröße für den Brennerbetrieb geregelt.According to one embodiment of the invention, the air ratio is regulated as a function of the controlled variable for burner operation.

Vorzugsweise wird das zweite elektrische Signal einer Verstärkerschaltung zugeführt, und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal aus einem Ausgangssignal der Verstärkerschaltung abgeleitet. Diese Maßnahme ist unter anderem deshalb sinnvoll, da sich das zweite elektrische Signal als sehr klein gegenüber dem ersten elektrischen Signal herausgestellt hat.Preferably, the second electrical signal is supplied to an amplifier circuit, and the second air-dependent dependent signal derived from an output signal of the amplifier circuit. This measure is useful, inter alia, because the second electrical signal has been found to be very small compared to the first electrical signal.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zu Erzeugung der Zündspannung in Abhängigkeit von einem von dem ersten elektrischen Signal abgeleiteten Signal erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Trennung, wenn anhand einer auf Messung des Ionisationsstroms basierenden Flammenüberwachung das Vorhandensein einer Flamme erkannt wurde, und der Zustand des Brenners für stabil befunden wird.It is also proposed that the separation of the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage in response to a signal derived from the first electrical signal. The separation preferably takes place when the presence of a flame has been detected on the basis of a flame monitoring based on measurement of the ionization current, and the condition of the burner is found to be stable.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Brenner vorgeschlagen, insbesondere ein Gas- oder Ölbrenner, mit einer Zündelektrode, Mitteln zur Erzeugung einer Zündspannung, die mit der Zündelektrode verbindbar sind, Mitteln zum Verbinden der Zündelektrode mit den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung und zum Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung, einer Ionisationselektrode, die mit einer Ionisationsspannung beaufschlagbar ist, einer Messeinrichtung zum Erfassen eines ersten elektrischen Signals an der Ionisationselektrode und eines zweiten elektrischen Signals an der Zündelektrode, wobei die Zündelektrode als passive Elektrode beschaltet ist, Mitteln zum Ableiten eines ersten von einer Luftzahl abhängigen Signals in Abhängigkeit von dem ersten elektrischen Signal und eines zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals in Abhängigkeit von dem zweiten elektrischen Signal, Mitteln zur Bestimmung einer Regelgröße für den Brennerbetrieb in Abhängigkeit von dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal, Mitteln zum Vergleichen des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals, und Mitteln zum Ausführen eines Kalibrationsvorgangs zur Korrektur des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals, sofern eine Differenz des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals einen Schwellwert überschreitet.According to a second aspect of the invention, a burner is proposed, in particular a gas or oil burner, with an ignition electrode, means for generating an ignition voltage, which are connectable to the ignition electrode, means for connecting the ignition electrode with the means for generating the ignition voltage and for separating the ignition electrode of the means for generating the ignition voltage, an ionization electrode, which is acted upon by an ionization voltage, a measuring device for detecting a first electrical signal at the ionization electrode and a second electrical signal at the ignition electrode, wherein the ignition electrode is connected as a passive electrode means for deriving a first signal dependent on an air number as a function of the first electrical signal and of a second signal dependent on the air number as a function of the second electrical signal, means for determining a control variable for the burner in response to the first air-dependent signal and the second air-speed dependent signal, means for comparing the first air-dependent signal and the second air-speed dependent signal, and means for performing a calibration process for correcting the first of the air-number dependent signal, provided that a difference of the first air-dependent signal and the second air-dependent signal exceeds a threshold value.

Vorzugsweise sind die Mittel zum Ausführen des Kalibrationsvorgangs ausgebildet zum Einstellen einer Brennerleistung auf einen vorbestimmten Leistungswert, und zur Bestimmung einer Kalibrationsgröße in Abhängigkeit von dem bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten ersten von der Luftzahl abhängigen Signal und dem bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal.Preferably, the means for performing the calibration operation are configured to set a burner power to a predetermined power value, and to determine a calibration amount depending on the first air-mode dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-mode-dependent second power derived at the predetermined power value Signal.

Die Mittel zum Ausführern des Kalibrationsvorgangs sind vorzugsweise ausgestaltet zur Bestimmung der Kalibrationsgröße durch Bilden eines Verhältnisses des bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten ersten von der Luftzahl abhängigen Signals und des bei dem vorbestimmten Leistungswert abgeleiteten zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals.The means for carrying out the calibration procedure are preferably designed to determine the calibration quantity by forming a ratio of the first air-frequency-dependent signal derived at the predetermined power value and the second air-frequency-dependent signal derived at the predetermined power value.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Brenner so ausgestaltet, dass das erste von der Luftzahl abhängige Signal und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal bei der Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb gleichzeitig an den Mitteln zur Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb anliegen.According to a further embodiment of the invention, the burner is designed so that the first dependent of the air ratio signal and the second dependent on the air ratio signal in the determination of the controlled variable for burner operation at the same time applied to the means for determining the controlled variable for burner operation.

Vorzugsweise sind die Mittel zur Bestimmung der Regelgröße so ausgestaltet, dass das erste von der Luftzahl abhängige Signal und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal bei der Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb jeweils mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet werden.Preferably, the means for determining the controlled variable are configured such that the first signal dependent on the air number and the second signal dependent on the air number are weighted in each case with a weighting factor when determining the controlled variable for burner operation.

Der erfindungsgemäße Brenner kann ferner Mittel zur Regelung der Luftzahl in Abhängigkeit von der Regelgröße für den Brennerbetrieb umfassen.The burner according to the invention may further comprise means for controlling the air ratio as a function of the controlled variable for burner operation.

Vorzugsweise umfasst der Brenner eine Verstärkerschaltung, der das zweite elektrische Signal zugeführt wird, wobei das zweite von der Luftzahl abhängige Signal aus einem Ausgangssignal der Verstärkerschaltung abgeleitet wird.Preferably, the burner comprises an amplifier circuit to which the second electrical signal is supplied, wherein the second air-dependent dependent signal is derived from an output signal of the amplifier circuit.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung trennen die Mittel zum Trennen der Zündelektrode von den Mitteln zur Erzeugung der Zündspannung die Zündelektrode von den Mitteln zu Erzeugung der Zündspannung in Abhängigkeit von einem von dem ersten elektrischen Signal abgeleiteten Signal.According to a further advantageous embodiment of the invention, the means for separating the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage separate the ignition electrode from the means for generating the ignition voltage in response to a signal derived from the first electrical signal.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, auf die jedoch die Erfindung in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brenners
Figur 2
ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Brenners
Figur 3
ein Flussdiagramm zur Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens
Further advantageous embodiments, but to which the invention is not limited in scope, will become apparent from the following description with reference to the drawing. They show in detail:
FIG. 1
a schematic representation of the burner according to the invention
FIG. 2
a block diagram of the burner according to the invention
FIG. 3
a flowchart for illustrating the method according to the invention

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Ein erfindungsgemäßer Brenner ist in Figur 1 schematisch dargestellt. Im Folgenden soll nur auf Gasbrenner Bezug genommen werden, wobei jedoch für den Fachmann unmittelbar ersichtlich ist, dass, und in welcher Form die vorliegende Erfindung auch auf Ölbrenner anwendbar ist.An inventive burner is in FIG. 1 shown schematically. In the following, reference will only be made to gas burners, but it will be readily apparent to those skilled in the art that, and in what form, the present invention is also applicable to oil burners.

Gemäß Figur 1 besitzt der Brenner eine Brennkammer 101, in der unter Zuführung eines Luft-Brennstoffgemisches ein Verbrennungsvorgang ablaufen kann, und in die eine Ionisationselektrode 103 und eine Zündelektrode 102 hineinragen. Die Ionisationselektrode 103 steht mit Mitteln zur Erzeugung einer Ionisationsspannung (nicht gezeigt) und mit einer Messeinrichtung 106, die ein erstes elektrisches Signal 115a von der Ionisationselektrode erfasst, in Verbindung. Bei der Ionisationsspannung handelt es sich hierbei um eine Wechselspannung, und bei dem ersten elektrischen Signal 115a um den von der Ionisationselektrode abfließenden Ionisationsstrom, welcher ein Gleichstrom ist, oder um eine dem Ionisationsstrom entsprechende Spannung.According to FIG. 1 the burner has a combustion chamber 101, in which a combustion process can take place while supplying an air-fuel mixture, and into which an ionization electrode 103 and an ignition electrode 102 protrude. The ionization electrode 103 is connected to means for generating an ionization voltage (not shown) and to a measuring device 106 which detects a first electrical signal 115a from the ionization electrode. In the case of the ionization voltage, this is an alternating voltage, and in the case of the first electrical signal 115a, the ionization current flowing from the ionization electrode, which is a direct current, or a voltage corresponding to the ionization current.

Die Zündelektrode 102 steht mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 so in Verbindung, dass die Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 getrennt werden kann. Dies kann durch zwischen die Zündelektrode 102 und die Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 geschaltete Trennungsmittel 105 geschehen, welche beispielsweise als eine Schalteranordnung realisiert sein können. Dabei sind die Trennungsmittel 105 insbesondere so eingerichtet, dass nach einer Trennung der Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 die Zündelektrode 102 als eine passive Elektrode beschaltet ist. Durch die Messeinrichtung 106 kann ein zweites elektrisches Signal 115b von der Zündelektrode 102 erfasst werden, beispielsweise kann eine an der passiv geschalteten Zündelektrode 102 anliegende Spannung, die sich aufgrund des glühelektrischen Effekts aufbaut, und die von der Temperatur der Zündelektrode 102 abhängig ist, abgegriffen werden. Da die an der passiv geschalteten Zündelektrode 102 abgegriffene Spannung sehr klein gegenüber der dem von der Ionisationselektrode abfließenden Ionisationsstrom entsprechenden Spannung ist, ist es zweckmäßig, wenn das zweite elektrische Signal 115b einer Verstärkerschaltung zugeführt wird. Diese Verstärkerschaltung kann Bestandteil der Messeinrichtung 106 sein.The ignition electrode 102 is connected to a device for generating an ignition voltage 104 in such a way that the ignition electrode 102 can be separated from the means for generating an ignition voltage 104. This can be done by separating means 105 connected between the ignition electrode 102 and the device for generating an ignition voltage 104, which can be realized, for example, as a switch arrangement. In this case, the separating means 105 in particular set up so that after a separation of the ignition electrode 102 from the device for generating an ignition voltage 104, the ignition electrode 102 is connected as a passive electrode. By means of the measuring device 106, a second electrical signal 115b can be detected by the ignition electrode 102, for example, a voltage applied to the passively connected ignition electrode 102, which builds up due to the glow-electric effect, and which is dependent on the temperature of the ignition electrode 102, tapped , Since the voltage picked off at the passively connected ignition electrode 102 is very small compared to the voltage corresponding to the ionization current flowing away from the ionization electrode, it is expedient for the second electrical signal 115b to be supplied to an amplifier circuit. This amplifier circuit may be part of the measuring device 106.

Der obengenannte glühelektrische Effekt (auch Richardson-Effekt, Edison-Effekt oder Edison-Richardson-Effekt, siehe beispielweise Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics. Saunders College Publishing, New York 1976, S. 362-364 ) bezeichnet die Tatsache, dass aus einer beheizten Metallelektrode oberhalb einer materialabhängigen Mindesttemperatur Elektronen die Austrittsarbeit überwinden, und aus der Elektrode austreten können. Der dadurch erzeugte Strom erlaubt es, auf die Temperatur der Elektrode zu schließen.The aforementioned glow electric effect (also Richardson effect, Edison effect or Edison Richardson effect, see for example Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics. Saunders College Publishing, New York 1976, pp. 362-364 ) denotes the fact that electrons can overcome the work function from a heated metal electrode above a material-dependent minimum temperature, and can escape from the electrode. The current generated thereby allows to close the temperature of the electrode.

Weiterhin stehen die Trennungsmittel 105 mit der Messeinrichtung 106 in Verbindung und können Signale von der Messeinrichtung 106 empfangen. So kann in Abhängigkeit von einem Signal, das abgeleitet wird von dem von der Ionisationselektrode erfassten ersten elektrischen Signal 115a, welches in im Stand der Technik bekannter Weise zur Erkennung einer Flamme in der Brennkammer 101 verwendet werden kann die Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 mittels der Trennungsmittel 105 getrennt werden. Konkret wird gemäß der Erfindung die Zündelektrode 102 dann von der Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 getrennt, wenn mittels Ionisationsstrommessung eine stabile Flamme erkannt worden ist.Furthermore, the separating means 105 communicate with the measuring device 106 and can receive signals from the measuring device 106. Thus, in response to a signal derived from the first electrical signal 115a detected by the ionization electrode, which may be used in a manner known in the art to detect a flame in the combustion chamber 101, the ignition electrode 102 may be provided by the means for generating a Ignition voltage 104 are separated by means of the separation means 105. Specifically, according to the invention, the ignition electrode 102 is then disconnected from the ignition voltage generating means 104 when a stable flame has been detected by ionization current measurement.

Die Messeinrichtung 106 steht in Verbindung mit einer Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107, welche in Abhängigkeit von dem von der Messeinrichtung 106 erfassten ersten elektrischen Signal 115a ein erstes von der Luftzahl abhängiges Signal 116a und in Abhängigkeit von dem von der Messeinrichtung 106 erfassten zweiten elektrischen Signal 115b ein zweites von der Luftzahl abhängiges Signal 116b ableitet. Hierfür sind in der Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107 Kennlinien hinterlegt, die es erlauben, bei jeweils bekannter Brennerleistung aus den von der Ionisationselektrode 103 und der Zündelektrode 102 erfassten elektrischen Signalen 115a, 115b die Luftzahl abzuleiten. Entsprechend kann die Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107 für eine Reihe von Brennerleistungen auf jeweils eine Kennlinie zurückgreifen, die den Ionisationsstrom und die Luftzahl zueinander in Relation setzt, und eine Kennlinie die die Flammentemperatur, beziehungsweise den von der Zündelektrode 102 abfließenden Strom, und die Luftzahl zueinander in Relation setzt. Sind für eine tatsächliche Brennerleistung keine Kennlinien verfügbar, wird die Luftzahl jeweils durch Interpolation der den nächstkommenden Brennerleistungen entsprechenden Kennlinien bestimmt.The measuring device 106 is connected to a device for deriving signals 107 which, depending on the first electrical signal 115a detected by the measuring device 106, is a first signal 116a dependent on the air number and detected by the measuring device 106 second electrical signal 115b, a second air-dependent signal 116b derived. For this purpose, 107 characteristic curves are stored in the device for deriving signals, which allow the number of air to be dissipated, given known burner output, from the electrical signals 115a, 115b detected by the ionization electrode 103 and the ignition electrode 102. Correspondingly, the device for deriving signals 107 for a number of burner outputs can in each case refer to a characteristic which relates the ionization current and the air ratio to each other, and a characteristic curve the flame temperature, or the current flowing out from the ignition electrode 102, and the air ratio in relation to each other. If no characteristic curves are available for an actual burner output, the air ratio is determined in each case by interpolation of the characteristic curves corresponding to the nearest burner output.

Die Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107 wiederum steht in Verbindung mit einer Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße für den Brennerbetrieb 108 und einem Vergleicher 109, an welche das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b jeweils übertragen werden.The means for deriving signals 107, in turn, is in communication with means for determining a burner operation control amount 108 and a comparator 109 to which the first air number dependent signal 116a and the second air number dependent signal 116b are respectively transmitted.

In Abhängigkeit von dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b bestimmt die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108 eine Regelgröße für den Brennerbetrieb. Zusätzlich kann in die Bestimmung der Regelgröße eine Leistungsvorgabe des Brenners oder eine der momentanen Leistung entsprechende Gebläsedrehzahl eingehen. Die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108 steht in Verbindung mit einer Brennersteuerung 112 und überträgt ein der Regelgröße für den Brennerbetrieb entsprechendes Signal an die Brennersteuerung 112, welche in Abhängigkeit von diesem Signal/der Regelgröße den Brenner steuert. Die Brennersteuerung 112 soll später anhand der Figur 2 näher beschrieben werden.Depending on the first air quantity dependent signal 116a and the second airspeed dependent signal 116b, the means for determining a controlled variable 108 determines a controlled variable for burner operation. In addition, a power specification of the burner or a fan speed corresponding to the instantaneous power can be included in the determination of the controlled variable. The device for determining a controlled variable 108 is in communication with a burner control 112 and transmits a signal corresponding to the controlled variable for burner operation to the burner control 112, which controls the burner in dependence on this signal / controlled variable. The burner control 112 will be described later on the basis of FIG. 2 be described in more detail.

Während des Brennerbetriebs kann sich die Beziehung zwischen der Luftzahl und dem gemessenen Ionisationsstrom ändern. Dazu kann es beispielsweise durch Alterung, Verschleiß, Verschmutzen oder Verbiegen der Ionisationselektrode 103 oder durch ein Verrußen der Brennkammer 101 kommen. Folglich kann die durch das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a indizierte Luftzahl von der tatsächlichen, im Luft-Brennstoffgemisch der Brennkammer 101 vorliegenden Luftzahl abweichen, wodurch die Qualität der Luftzahlregelung verschlechtert wird. Die obengenannten nachteiligen Effekte, die die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung beeinflussen, haben jedoch kaum Einfluss auf die Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung. Eine Abweichung zwischen der mittels Ionisationsstrommessung bestimmten Luftzahl und der mittels Flammentemperaturmessung bestimmten Luftzahl lässt daher auf die Notwendigkeit einer Neukalibration der Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung schließen.During burner operation, the relationship between the air ratio and the measured ionization current may change. This can occur, for example, due to aging, wear, contamination or bending of the ionization electrode 103 or due to sooting of the combustion chamber 101. Consequently, the air number indexed by the first air-amount dependent signal 116a may differ from the actual air-fuel ratio in the air-fuel mixture of the combustion chamber 101, thereby deteriorating the quality of the air number control. The above Adverse effects which influence the determination of the air number by means of ionization current measurement, however, hardly have any influence on the air number determination by means of flame temperature measurement. A deviation between the air ratio determined by ionization current measurement and the air ratio determined by means of flame temperature measurement therefore suggests the necessity of a recalibration of the air ratio determination by means of ionization current measurement.

Entsprechend vergleicht der Vergleicher 109 das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b miteinander. Sofern im Folgenden nicht ohnehin ausdrücklich angegeben, kann sich ein solcher Vergleich auch auf den Vergleich einer Luftzahl λ_Ion, die aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a gewonnen wird und einer Luftzahl λ_Temp, die aus dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b gewonnen wird, beziehen. Wird bei dem Vergleich eine Abweichung festgestellt, die ein vorbestimmtes Maß überschreitet, wird ein Signal an eine Kalibrationseinrichtung 110, welche in Verbindung mit dem Vergleicher 109 steht, ausgegeben. In Antwort auf dieses Signal führt die Kalibrationseinrichtung 110 einen Kalibrationsvorgang aus. Um den Kalibrationsvorgang ausführen zu können, muss die Kalibrationseinrichtung 110 in der Lage sein, Steuerbefehle an die Brennersteuerung 112, an die Messeinrichtung 106 und an die Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107 zu übertragen. Um dies zu gewährleisten, steht die Kalibrationseinrichtung 110 mit der Brennersteuerung 112 in Verbindung und kann Vorgaben für Betriebsparameter, wie beispielsweise die Brennerleistung, an diese übermitteln. Gleichsam steht, obwohl in Figur 1 nicht ausdrücklich gezeigt, die Kalibrationseinrichtung 110 auch mit der Messeinrichtung 106 und der Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107 in Verbindung und kann Befehle, beispielsweise zur Erfassung des ersten und zweiten elektrischen Signals 115a, 115b oder zum Ableiten des ersten und zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a, 116b, jeweils an diese übertragen.Accordingly, the comparator 109 compares the first air-number dependent signal 116a and the second air-number dependent signal 116b with each other. Unless otherwise explicitly stated below, such a comparison can also be based on the comparison of an air ratio λ_Ion, which is obtained from the first air-dependent signal 116a, and an air ratio λ_Temp, which is obtained from the second air-dependent signal 116b will, refer. If, in the comparison, a deviation is detected which exceeds a predetermined level, a signal is output to a calibration device 110 which is in connection with the comparator 109. In response to this signal, the calibration device 110 performs a calibration process. In order to carry out the calibration process, the calibration device 110 must be able to transmit control commands to the burner control 112, to the measuring device 106 and to the device 107 for deriving signals 107. To ensure this, the calibration device 110 is in communication with the burner controller 112 and can transmit to it parameters for operating parameters, such as the burner output. As it stands, though in FIG. 1 Not explicitly shown, the calibration device 110 also communicates with the measuring device 106 and the means for deriving signals 107 and may be commands, for example for detecting the first and second electrical signal 115a, 115b or for deriving the first and second dependent on the air number signal 116a, 116b, each transmitted to this.

Zur Bewertung, ob eine ein vorbestimmtes Maß überschreitende Abweichung zwischen dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b vorliegt, kann der Vergleicher 109 zur Durchführung einer Reihe von Vergleichsverfahren eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Differenz der beiden Signale mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden. Der vorbestimmte Schwellwert kann dabei von der tatsächlichen Brennerleistung, oder einem Mittelwert der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b abhängig sein. Auch ist denkbar, dass der Vergleicher 109 das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b, das einem aktuellen Zeitpunkt entspricht, mit dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a, das einem um eine Zeitdifferenz Δt vor dem aktuellen Zeitpunkt liegenden Zeitpunkt entspricht, vergleicht, um so dem verzögerten Ansprechen der Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung Rechnung zu tragen. Wie oben bereits bemerkt, können die hier beschriebenen Vergleichsmethoden auch anhand der aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a gewonnenen Luftzahl λ_Ion und der aus dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b gewonnenen Luftzahl λ_Temp erfolgen.To assess whether there is a predetermined amount of deviation between the first air-number dependent signal 116a and the second air-number dependent signal 116b, the comparator 109 may be configured to perform a number of comparison methods. For example, the difference between the two signals can be compared with a predetermined threshold value. The predetermined threshold can be determined by the actual burner power, or an average of the two air-dependent signals 116a, 116b dependent. It is also conceivable that the comparator 109 compares the second air-gap-dependent signal 116b, which corresponds to a current time, with the first air-number-dependent signal 116a, which corresponds to a time difference Δt before the current time so to take into account the delayed response of Luftzahlbestimmung by flame temperature measurement. As noted above, the comparison methods described here can also be made in the light of from the first depending on the air ratio signal 116a air ratio λ_Ion and recovered from the second dependent on the air ratio signal 116b air ratio λ_Temp.

Die Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107, die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108, der Vergleicher 109 und die Kalibrationseinrichtung 110 sind Bestandteile einer Regelschaltung 111. Diese Regelschaltung 111 kann als Hardware, Software, oder als Kombination der beiden realisiert sein.The means for deriving signals 107, the means for determining a controlled variable 108, the comparator 109 and the calibration means 110 are components of a control circuit 111. This control circuit 111 may be implemented as hardware, software, or a combination of the two.

Die Brennersteuerung 112 umfasst eine Gebläsesteuerung 113 zur Steuerung der Drehzahl eines Luftgebläses 232 (siehe Figur 2 ), welche die in die Brennkammer 101 eingeblasene Luftmenge, und somit die Brennerleistung, regelt, sowie eine Ventilsteuerung 114 zur Steuerung eines Gasventils 243 (siehe Figur 2 ), welche die in die Brennkammer 101 einströmende Gasmenge regelt. Die Brennersteuerung 112 soll anhand der Figur 2 näher beschrieben werden.Burner controller 112 includes a fan controller 113 for controlling the speed of an air blower 232 (see FIG FIG. 2 ), which regulates the amount of air blown into the combustion chamber 101, and thus the burner output, and a valve controller 114 for controlling a gas valve 243 (see FIG FIG. 2 ), which regulates the amount of gas flowing into the combustion chamber 101. The burner control 112 is based on the FIG. 2 be described in more detail.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Brenners. Elemente des Brenners, die den in Figur 1 gezeigten entsprechen, sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Hauptbestandteile des Brenners der Figur 2 sind die Brennkammer 101, die Gebläsesteuerung 113, die Ventilsteuerung 114 und die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108. FIG. 2 shows a block diagram of the burner according to the invention. Elements of the burner containing the in FIG. 1 shown are indicated by like reference numerals. Main components of the burner of the FIG. 2 are the combustion chamber 101, the blower control 113, the valve control 114 and the means for determining a controlled variable 108.

Die Gebläsesteuerung 113 umfasst ein Gebläse 232, einen Drehzahlsensor 233, sowie einen Regler 231. Das Gebläse 232 bläst Verbrennungsluft in die Brennkammer 101, beziehungsweise in eine daran angeschlossene Vorkammer, in der die Verbrennungsluft mit Gas als dem Brennstoff vorgemischt wird. Der Drehzahlsensor 233, der als Hall-Sensor ausgestaltet sein kann, erfasst die momentane Drehzahl des Gebläses 232. Die tatsächliche Brennerleistung ist von der Drehzahl des Gebläses 232 abhängig. Entsprechend kann dem Regler 231 eine Leistungsvorgabe 210 vorgegeben werden. Der Regler 231 überträgt die Leistungsvorgabe 210 in eine Vorgabe für die Gebläsedrehzahl, beispielsweise unter Verwendung einer Gebläsedrehzahl-Leistungs-Kennlinie, und steuert das Gebläse in Abhängigkeit von der Vorgabe für die Gebläsedrehzahl und der durch den Drehzahlsensor 233 erfassten momentanen Gebläsedrehzahl. Der Regler 231 kann dabei ein Proportional-Integral-Derivative (PID) Regler sein, und die Steuerung des Gebläses kann mittels Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgen.The blower control 113 comprises a blower 232, a speed sensor 233, and a regulator 231. The blower 232 blows combustion air into the combustion chamber 101, or into an antechamber connected thereto, in which the combustion air is premixed with gas as the fuel. The rotational speed sensor 233, which may be designed as a Hall sensor, detects the instantaneous rotational speed of the blower 232. The actual burner output is dependent on the rotational speed of the blower 232. Accordingly, the controller 231 a Power setting 210 can be specified. The controller 231 transmits the power demand 210 to a fan speed specification using, for example, a fan speed-power curve, and controls the fan in accordance with the fan speed specification and the instantaneous fan speed sensed by the speed sensor 233. The controller 231 may be a proportional-integral-derivative (PID) controller, and the control of the fan can be done by means of pulse width modulation (PWM).

Die Ventilsteuerung 114 umfasst ein Gasventil 243, eine Einrichtung 242 zur Einstellung eines Öffnungsgrades / des Gasventils, einen Öffnungsgradsensor 244, sowie einen Regler 241. Über das Gasventil 243 strömt Gas in die Brennkammer 101, beziehungsweise in eine daran angeschlossene Vorkammer, in der das Gas mit Verbrennungsluft vorgemischt wird. Der Öffnungsgradsensor 244 erfasst den momentanen Öffnungsgrad / des Gasventils 243. Dem Regler 241 kann eine Stellgröße, beispielsweise eine Vorgabe für den Öffnungsgrad I, vorgegeben werden. Der Regler 241 steuert das Gasventil 243 mittels der Einrichtung 242 zur Einstellung des Öffnungsgrades des Gasventils in Abhängigkeit von dem durch den Öffnungsgradsensor 244 erfassten momentanen Öffnungsgrad I und der Vorgabe für den Öffnungsgrad I. Der Regler 241 kann dabei ein PID Regler sein, und die Steuerung des Gasventils 243 kann mittels PWM erfolgen. Erfolgt die Steuerung des Gasventils 243 mittels PWM, kann der Öffnungsgradsensor 244 einen Strom der Einrichtung 242 zur Einstellung des Öffnungsgrades /des Gasventils erfassen und an den Regler 241 übertragen, und die Vorgabe für den Öffnungsgrad / des Gasventils 243 kann eine Vorgabe für den Modulationsstrom sein. Die Einrichtung 242 zur Einstellung des Öffnungsgrades des Gasventils und das Gasventil 243 bilden in diesem Fall ein Modulationsventil.The valve controller 114 comprises a gas valve 243, an opening degree / gas valve setting means 242, an opening degree sensor 244, and a regulator 241. Gas is flowed through the gas valve 243 into the combustion chamber 101, or into an antechamber connected thereto, in which the gas flows is premixed with combustion air. The opening degree sensor 244 detects the current opening degree / of the gas valve 243. The controller 241 can be given a manipulated variable, for example a specification for the opening degree I. The controller 241 controls the gas valve 243 by means of the gas valve opening degree setting means 242 in response to the current opening degree I detected by the opening degree sensor 244 and the opening degree I. The controller 241 may be a PID controller and the controller the gas valve 243 can be done by means of PWM. If the control of the gas valve 243 by means of PWM, the opening degree sensor 244 may detect a current of the opening degree / gas valve setting means 242 and transmit it to the controller 241, and the opening degree / gas valve 243 specification may be a default for the modulation current , The gas valve opening degree setting means 242 and the gas valve 243 constitute a modulating valve in this case.

Die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108 umfasst eine Bestimmungseinrichtung 282 zur Bestimmung einer relativen Gebläsedrehzahl N_rel, bezogen auf eine maximale Gebläsedrehzahl N_max, eine Bestimmungseinrichtung 284 zur Bestimmung eines Verbrennungsluftdurchsatzes Q_Luft, eine Bestimmungseinrichtung 281 zur Bestimmung eines Durchsatzverhältnisses K, eine Bestimmungseinrichtung 283 zur Bestimmung eines Gasdurchsatzes Q_Gas, eine Bestimmungseinrichtung 285 zur Bestimmung eines relativen Öffnungsgrades des Gasventils I_rel bezogen auf einen maximalen Öffnungsgrad I_max, und eine Bestimmungseinrichtung 286 zur Bestimmung eines Öffnungsgrades I des Gasventils.The means for determining a control variable 108 comprises a determination device 282 for determining a relative fan speed N_rel, based on a maximum fan speed N_max, a determination device 284 for determining a combustion air flow rate Q_Air, a determination device 281 for determining a flow rate ratio K, a determination device 283 for determining a gas flow rate Q_Gas, a determining means 285 for determining a relative degree of opening of the gas valve _ I rel with respect to a maximum opening degree I_max, and determining means 286 for determining an opening degree I of the gas valve.

Die Bestimmungseinrichtung 282 zur Bestimmung einer relativen Gebläsedrehzahl I_rel empfängt ein die momentane Gebläsedrehzahl N anzeigendes Signal von der Gebläsesteuerung 113, bestimmt auf Grundlage dieses Signals und der hinterlegten maximalen Gebläsedrehzahl N_max eine momentane relative Gebläsedrehzahl N_rel, und gibt ein die so bestimmte momentane relative Gebläsedrehzahl N_rel anzeigendes Signal an die Bestimmungseinrichtung 284 zur Bestimmung des Verbrennungsluftdurchsatzes Q_Luft aus. Die Bestimmungseinrichtung 284 zur Bestimmung des Verbrennungsluftdurchsatzes Q_Luft bestimmt, unter Verwendung einer Gebläsekennlinie, aus der momentanen relativen Gebläsedrehzahl N_rel den momentanen Luftdurchsatz Q_Luft und gibt ein den so bestimmten momentanen Luftdurchsatz Q_Luft anzeigendes Signal an die Bestimmungseinrichtung 283 zur Bestimmung des Gasdurchsatzes Q_Gas aus. Die Gebläsekennlinie enthält eine Vielzahl von Wertepaaren (N_rel, Q_Luft), und setzt so die relative Gebläsedrehzahl N_rel und den Luftdurchsatz Q_Luft in Relation zueinander.The determining means 282 for determining a relative fan speed I _ rel receives the current blower speed N indicative signal from the fan controller 113, determined on the basis of this signal and the stored maximum fan speed N_max an instantaneous relative fan speed N _ rel, and inputs the thus determined current Relative fan speed N_rel indicating signal to the determination device 284 for determining the combustion air flow rate Q_Airc . The determining means 284 for determining the combustion air flow rate Q_Luft determined using a blower characteristic curve, from the instantaneous relative fan speed N_rel the current air flow rate Q_Luft and enters the thus determined current air flow Q_Luft signal indicating the determining means 283 for determining the gas flow rate Q_Gas from. The blower characteristic curve includes a plurality of pairs of values (N _ rel, Q_Luft), and so sets the relative fan speed N_rel and the air flow rate Q _ air in relation to each other.

Das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a, welches ausgehend von dem erfassten Ionisationsstrom abgeleitet wurde, und das zweite von der Luftzahl Signal 116b, welches ausgehend von der erfassten Flammentemperatur abgeleitet wurde, werden der Bestimmungseinrichtung 281 zur Bestimmung des Durchsatzverhältnisses K zugeführt. Auf Grundlage dieser Signale 116a, 116b wird die momentane Luftzahl bestimmt, beispielsweise durch Durchschnittsbildung der den beiden Signalen 116a, 116b entsprechend ermittelten Luftzahlen λ_Ion und λ_Temp. Hierzu können die von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, beziehungsweise die den jeweiligen von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b entsprechend ermittelten Luftzahlen λ_Ion und λ_Temp mit jeweils einem Gewichtungsfaktor versehen werden, so dass beispielsweise die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung höher gewichtet werden kann als die Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung, oder umgekehrt.The first air-mode dependent signal 116a derived from the detected ionization current and the second air-mode signal 116b derived from the detected flame temperature are supplied to the flow rate determining means 281. On the basis of these signals 116a, 116b, the instantaneous air ratio is determined, for example by averaging the air numbers λ_Ion and λ_Temp determined in accordance with the two signals 116a, 116b . For this purpose, dependent on the air ratio signals 116a, 116b, or the respective dependent on the air speed signals 116a may 116b correspondingly determined air ratios λ _ ion and λ_Temp are each provided with a weighting factor, so that for example, the air ratio determination by ionisation may be weighted higher as the air number determination by means of flame temperature measurement, or vice versa.

Wie oben ausgeführt, hat die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung den Vorteil, dass sie Schwankungen der tatsächlichen Luftzahl mit sehr kurzer zeitlicher Verzögerung folgt, während die Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung der tatsächlichen Entwicklung der Luftzahl zwar mit einiger zeitlicher Verzögerung folgt (etwa ein bis drei Sekunden), aber den Vorteil größerer Genauigkeit und Verlässlichkeit besitzt. Somit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Gewichtungsfaktoren in Abhängigkeit von Veränderungen der Luftzahl zeitlich veränderlich zu gestalten. Beispielsweise kann in Perioden nur kleiner Schwankungen der Luftzahl die Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung entsprechend höher gewichtet werden, was die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Luftzahlbestimmung verbessert. Andererseits kann in Perioden starker Schwankungen der Luftzahl die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung entsprechend höher gewichtet werden, um das Ansprechverhalten der Luftzahlregelung zu verbessern. Rückschlüsse auf die Stärke der Schwankungen der tatsächlichen Luftzahl können aus beiden der von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, insbesondere jedoch aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a, gezogen werden.As stated above, the determination of the air number by means of ionization current measurement has the advantage that it follows fluctuations of the actual air number with a very short time delay, while the air number determination by means of flame temperature measurement follows the actual development of the air number with some time delay (about one to three seconds), but has the advantage of greater accuracy and reliability. Thus, it has to be advantageous proved to change the weighting factors as a function of changes in the air ratio over time. For example, in periods of only small fluctuations in the air number, the determination of the air number by means of flame temperature measurement can be weighted correspondingly higher, which improves the accuracy and reliability of the air number determination. On the other hand, in periods of large variations in the air ratio, the air number determination by ionization current measurement can be weighted correspondingly higher in order to improve the response of the air ratio control. Conclusions on the magnitude of the fluctuations of the actual air number can be drawn from both the air-number dependent signals 116a, 116b, but especially from the first air-number dependent signal 116a.

Durch Vergleich der so bestimmten momentanen Luftzahl mit einer vorgegebenen (optimalen) Luftzahl ermittelt die Bestimmungseinrichtung 281 zur Bestimmung des Durchsatzverhältnisses K eine Vorgabe für das Durchsatzverhältnis K, welches das Verhältnis von Gasdurchsatz Q_Gas zu Luftdurchsatz Q_Luft angibt, oder eine Vorgabe für eine relative Änderung des momentanen Durchsatzverhältnisses K, und gibt diese Vorgabe, oder ein die Vorgabe anzeigendes Signal, an die Bestimmungseinrichtung 283 zur Bestimmung des Gasdurchsatzes Q_Gas aus. Die Bestimmungseinrichtung 283 zur Bestimmung des Gasdurchsatzes Q_Gas ermittelt auf Grundlage des von der Bestimmungseinrichtung 284 zur Bestimmung des Verbrennungsluftdurchsatzes Q_Luft zugeführten momentanen Luftdurchsatzes Q_Luft und der Vorgabe für das Durchsatzverhältnis K, oder der Vorgabe für die relativen Änderung des momentanen Durchsatzverhältnisses, eine Vorgabe für den Gasdurchsatz Q_Gas und gibt ein diese Vorgabe anzeigendes Signal an die Bestimmungseinrichtung 285 zur Bestimmung des relativen Öffnungsgrades I_rel des Gasventils aus.By comparing the instantaneous air ratio thus determined with a predetermined (optimal) air ratio, the determination means 281 determines a flow rate K setpoint indicative of the ratio of gas flow rate Q_gas to air flow rate Q_air or a specification of a relative change in the instantaneous flow rate Throughput ratio K, and outputs this specification, or a signal indicative of the default, to the determining means 283 for determining the gas flow rate Q_Gas . The gas flow rate determining means 283 determines a gas flow rate setting Q_Gas based on the current air flow rate Q_Air supplied by the combustion air flow rate Q_Air determining means 284 and the flow rate setting K, or the instantaneous flow ratio relative change specification and outputs a signal indicating this specification to the determining means 285 for determining the relative opening degree I_rel of the gas valve.

Die Bestimmungseinrichtung 285 zur Bestimmung des relativen Öffnungsgrades I_rel des Gasventils bestimmt, unter Verwendung einer Gasventilkennlinie aus der Vorgabe für den Gasdurchsatz Q_Gas oder der Vorgabe für die relative Änderung des momentanen Gasdurchsatzes Q_Gas eine Vorgabe für einen relativen Öffnungsgrad I_rel des Gasventils 243 und gibt ein die so bestimmte Vorgabe anzeigendes Signal an die Bestimmungseinrichtung 286 zur Bestimmung des Öffnungsgrades I des Gasventils aus. Die Gasventilkennlinie enthält eine Vielzahl von Wertepaaren (I_rel, Q_Gas), und setzt so den relativen Öffnungsgrad I_rel des Gasventils 243 und den Gasdurchsatz Q_Gas in Relation zueinander.Determining the relative opening degree I_rel of the gas valve 285 determines, by using a gas valve characteristic from the gas flow rate Q_Gas or the relative gas velocity instant Q_gas, a specification for a relative opening degree I_rel of the gas valve 243 and outputs such certain default indicative signal to the determining means 286 for determining the opening degree I of the gas valve. The gas valve characteristic includes a plurality of value pairs ( I_rel, Q_Gas ), and thus sets the relative opening degree I_rel of the gas valve 243 and the gas flow rate Q_Gas in relation to each other.

Die Bestimmungseinrichtung 286 zur Bestimmung des Öffnungsgrades I des Gasventils bestimmt, auf Grundlage der Vorgabe für den relativen Öffnungsgrad I_rel des Gasventils 243 und dem hinterlegten maximalen Öffnungsgrad I_max des Gasventils 243 eine Vorgabe für den Öffnungsgrad I des Gasventils 243 als Stellgröße für das Gasventil 243 und gibt ein die so bestimmte Vorgabe anzeigendes Signal an den Regler 241 in der Gasventilsteuerung 114 aus.The determining means 286 for determining the degree of opening I of the gas valve is determined, based on the specification for the relative degree of opening I _ rel of the gas valve 243 and the stored maximum opening degree I_max of the gas valve 243 a specification for the opening degree I of the gas valve 243 as a manipulated variable for the gas valve 243 and outputs a signal indicative of the predetermined value to the controller 241 in the gas valve controller 114.

Damit kann die Einrichtung zur Bestimmung einer Regelgröße 108 anhand des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals 116b Abweichungen der momentanen Luftzahl von der vorgegebenen (optimalen) Luftzahl reagieren und die Luftzahl entsprechend nachregeln. Liegt die momentane Luftzahl über der vorgegebenen Luftzahl, kann die Luftzahl beispielsweise durch Erhöhung der Gaszufuhr abgesenkt werden. Liegt die momentane Luftzahl im anderen Fall unter der vorgegebenen Luftzahl, kann die Luftzahl beispielsweise durch Verringern der Gaszufuhr erhöht werden.Thus, the means for determining a controlled variable 108 on the basis of the first air-dependent signal 116a and the second air-dependent signal 116b deviations of the instantaneous air number from the predetermined (optimal) air ratio and readjust the air ratio accordingly. If the current air ratio is above the predetermined air ratio, the air ratio can be lowered, for example, by increasing the gas supply. In the other case, if the instantaneous air ratio is below the predetermined air ratio, the air ratio can be increased, for example, by reducing the gas supply.

Im Flussdiagram der Figur 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des Brenners, insbesondere zur Kalibration der Luftzahlbestimmung, gezeigt.In the flowchart of the FIG. 3 a method according to the invention for operating the burner, in particular for calibrating the determination of the air number, is shown.

Zunächst wird (in Figur 3 nicht gezeigt) die Zündelektrode 102 von der Einrichtung zur Erzeugung einer Zündspannung 104 mittels der Trennungsmittel 105 getrennt. Konkret erfolgt die Trennung der Zündelektrode 102 erfindungsgemäß dann von der Einrichtung zur Erzeugung der Zündspannung 104, wenn mittels Ionisationsstrommessung eine stabile Flamme erkannt worden ist.First, (in FIG. 3 not shown) the ignition electrode 102 from the means for generating an ignition voltage 104 by means of the separation means 105 separated. Specifically, the separation of the ignition electrode 102 according to the invention is then carried out by the device for generating the ignition voltage 104 when a stable flame has been detected by ionization current measurement.

Darauf werden in Schritt S301 das erste elektrische Signal 115a (von der Ionisationselektrode 103) und das zweite elektrische Signal 115b (von der Zündelektrode 102) erfasst. Im folgenden Schritt S302 wird aus dem ersten elektrischen Signal 115a das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a und aus dem zweiten elektrischen Signal 115b das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b abgeleitet. Hierfür sind Kennlinien hinterlegt, die es erlauben, bei jeweils bekannter Brennerleistung aus den an der Ionisationselektrode 103 und der Zündelektrode 102 erfassten elektrischen Signalen 115a, 115b jeweils die Luftzahl abzuleiten. Entsprechend kann für eine Reihe von Brennerleistungen auf jeweils eine Kennlinie zurückgegriffen werden, die den Ionisationsstrom und die Luftzahl zueinander in Relation setzt, und eine Kennlinie die die Flammentemperatur, beziehungsweise den von der Zündelektrode 102 abfließenden Strom und die Luftzahl zueinander in Relation setzt. Sind für eine tatsächliche Brennerleistung keine Kennlinien verfügbar, wird die Luftzahl jeweils durch Interpolation der den nächstkommenden Brennerleistungen entsprechenden Kennlinien bestimmt.Subsequently, in step S301, the first electric signal 115a (from the ionization electrode 103) and the second electric signal 115b (from the ignition electrode 102) are detected. In the following step S302, the first air-signal-dependent signal 116a is derived from the first electrical signal 115a, and the second air-frequency-dependent signal 116b is derived from the second electrical signal 115b. For this purpose, characteristic curves are stored, which allow for each known burner power from the detected at the ionization electrode 103 and the ignition electrode 102 electrical signals 115a, 115b, respectively, the air ratio derive. Correspondingly, one characteristic curve can be used for a number of burner outputs, which sets the ionization current and the air ratio relative to each other, and a characteristic curve which relates the flame temperature, or the current flowing out from the ignition electrode 102, and the air ratio to one another. If no characteristic curves are available for an actual burner output, the air ratio is determined in each case by interpolation of the characteristic curves corresponding to the nearest burner output.

Das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b, beziehungsweise die aus den beiden von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b gewonnenen Luftzahlen werden in Schritt S303 miteinander verglichen, und es wird ermittelt, ob eine ein vorgegebenes Maß überschreitende Abweichung zwischen den beiden von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b, beziehungsweise den jeweils daraus gewonnenen Luftzahlen λ_Ion, λ_Temp, vorliegt. Liegt keine solche Abweichung vor, fährt das Verfahren mit Schritt S304 fort, andernfalls mit Schritt S305.The first air-mode dependent signal 116a and the second air-mode dependent signal 116b, respectively, and the air-data obtained from the two air-mode dependent signals 116a, 116b are compared with each other in step S303, and it is determined whether a predetermined amount Exceeding deviation between the two air-dependent signals 116a, 116b, or the respectively obtained therefrom air figures λ_Ion, λ_Temp, is present. If there is no such deviation, the process proceeds to step S304, otherwise to step S305.

Die Ermittlung, ob eine das vorgegebene Maß überschreitende Abweichung zwischen den beiden von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b vorliegt, kann auf verschiedene Arten erfolgen. So kann beispielsweise ein Vergleich der Differenz der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, beziehungsweise der daraus gewonnenen Luftzahlen λ_Ion, λ_Temp, mit einem vorbestimmten Schwellwert erfolgen. Dabei kann der vorbestimmte Schwellwert von der tatsächlichen Brennerleistung, oder einem Mittelwert der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, beziehungsweise der daraus gewonnenen Luftzahlen λ_Ion, λ_Temp, abhängig sein. Auch ist denkbar, dass ein Vergleich zwischen dem zweiten von der Luftzahl abhängige Signal 116b (oder der daraus gewonnenen Luftzahl λ_Temp), das einem aktuellen Zeitpunkt entspricht, und dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a (oder der daraus gewonnenen Luftzahl λ_Ion), das einem um eine Zeitdifferenz Δt vor dem aktuellen Zeitpunkt liegenden Zeitpunkt entspricht, durchgeführt wird, um so dem verzögerten Ansprechen der Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung Rechnung zu tragen.The determination as to whether there is a deviation between the two signals 116a, 116b which depend on the air number and which exceeds the predetermined amount can be effected in various ways. Thus, for example, a comparison of the difference of the two air-dependent signals 116a, 116b, or the air ratios λ_Ion, λ_Temp derived therefrom, can take place with a predetermined threshold value. In this case, the predetermined threshold value of the actual burner power, or an average of the two air-dependent signals 116a, 116b, or the air ratios λ_Ion, λ_Temp, derived therefrom, may be dependent. It is also conceivable that a comparison between the second air-dependent signal 116b (or the air ratio λ_temp derived therefrom) corresponding to a current time and the first air-number-dependent signal 116a (or the air ratio λ_Ion derived therefrom) a time corresponding to a time difference .DELTA.t before the current time is performed, so as to take into account the delayed response of Luftzahlbestimmung by flame temperature measurement.

In Schritt S304 wird in Abhängigkeit von dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b eine Regelgröße für den Brennerbetrieb bestimmt. Hierzu wird eine auf Grundlage der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b ermittelte Luftzahl mit einer Vorgabe für die Luftzahl verglichen, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs die Regelgröße bestimmt. Bei der Regelgröße kann es sich zum Beispiel um eine Vorgabe für einen Gasdurchsatz Q_Gas, eine Vorgabe für einen relativen Öffnungsgrad I_rel des Gasventils 243, eine Vorgabe für einen Öffnungsgrad I des Gasventils 243, oder eine Vorgabe einer Steuer- oder Stellgröße für das Gasventil 243, wie eines Modulationsstromes, handeln. Auch kann es sich bei der Regelgröße um eine Vorgabe für eine relative Änderung der obengenannten Größen handeln. In die Bestimmung der Regelgröße können neben den beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b auch die momentane Brennerleistung oder die momentane Gebläsedrehzahl N, über welche die momentane Brennerleistung geregelt werden kann, eingehen.In step S304, a control amount for burner operation is determined in response to the first air-amount dependent signal 116a and the second air-amount-dependent signal 116b. For this purpose, one based on the two of the Air number dependent signals 116a, 116b determined air ratio compared with a specification for the air ratio, and determines the controlled variable depending on the result of this comparison. The controlled variable can be, for example, a specification for a gas throughput Q_Gas , a specification for a relative opening degree I_rel of the gas valve 243, a specification for an opening degree I of the gas valve 243, or a specification of a control or manipulated variable for the gas valve 243, like a modulation current, act. Also, the controlled variable may be a specification for a relative change of the above variables. In the determination of the controlled variable, in addition to the two air-dependent signals 116a, 116b, the instantaneous burner output or the instantaneous fan speed N, via which the instantaneous burner output can be controlled, are included.

Die Ermittlung der momentanen Luftzahl auf Grundlage der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b kann durch Durchschnittsbildung der beiden den von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b entsprechenden Luftzahlen erfolgen. Dabei können das erste von der Luftzahl abhängige Signal 116a und das zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116b, beziehungsweise die daraus gewonnenen Luftzahlen λ_Ion, λ_Temp, unterschiedlich gewichtet werden. Beispielsweise kann die momentane Luftzahl wie folgt ermittelt werden. Aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a wird die mittels Ionisationsstrommessung bestimmte Luftzahl λ_Ion, und aus dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b wird die mittels Flammentemperaturmessung bestimmte Luftzahl λ_Temp extrahiert. Die momentane Luftzahl λ kann dann mittels der Gleichung λ=(A·λ_Ion+B·λ_Temp)/(A+B) bestimmt werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Gewichtung der von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b in Abhängigkeit von Veränderungen der Luftzahl zeitlich veränderlich zu gestalten. In Perioden nur kleiner Schwankungen der Luftzahl kann die Luftzahlbestimmung mittels Flammentemperaturmessung entsprechend höher gewichtet werden (B>A), was die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Luftzahlbestimmung verbessert. Andererseits kann in Perioden starker Schwankungen der Luftzahl die Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung entsprechend höher gewichtet werden (A>B), um das Ansprechverhalten der Luftzahlregelung zu verbessern. Rückschlüsse auf die Stärke der Schwankungen der tatsächlichen Luftzahl können aus beiden der von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, insbesondere jedoch aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a, gezogen werden. In Extremfällen kann einer der beiden Gewichtungsfaktoren A, B auf null gesetzt werden, beispielsweise im Notfallbetrieb. Nach Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb kehrt das erfindungsgemäße Verfahren an seinen Anfangspunkt zurück und kann erneut durchlaufen werden.The determination of the instantaneous air ratio on the basis of the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b can be done by averaging the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b. In this case, the first signal 116a dependent on the air number and the second signal 116b dependent on the air number, or the air numbers λ_Ion, λ_Temp derived therefrom, can be weighted differently. For example, the instantaneous air ratio can be determined as follows. From the first air-mode dependent signal 116a, the air ratio determined by ionization current measurement is λ _Ion, and from the second air- mode dependent signal 116b, the air ratio λ_Temp determined by flame temperature measurement is extracted. The instantaneous air ratio λ can then be determined by means of the equation λ = (A · λ_Ion + B · λ_Temp) / (A + B) . It has proven advantageous to make the weighting of the signals dependent on the air number signals 116a, 116b as a function of changes in the air ratio over time. In periods of only small fluctuations of the air number, the determination of the air value by means of flame temperature measurement can be weighted correspondingly higher ( B> A ), which improves the accuracy and reliability of the air number determination. On the other hand, in periods of large variations of the air ratio, the air number determination by ionization current measurement can be weighted correspondingly higher ( A> B ) to improve the response of the air ratio control. Conclusions on the magnitude of the fluctuations of the actual air number can be drawn from both the air-number dependent signals 116a, 116b, but especially from the first air-number dependent signal 116a. In extreme cases, one of the two weighting factors A , B can be set to zero, for example in emergency mode. After determining the controlled variable for burner operation, the inventive method returns to its starting point and can be run again.

In den Schritten S305 bis S309 wird ein Kalibrationsvorgang zur Kalibration der Luftzahlbestimmung mittels Ionisationsstrommessung durchgeführt. In Schritt S305 wird hierzu eine vorbestimmte, vorgegebene Brennerleistung angefahren. Die Wahl dieser vorbestimmten Brennerleistung kann sich daran orientieren, für welche Brennerleistungen Kennlinien vorliegen, die die Luftzahl und den erfassten Ionisationsstrom, beziehungsweise die Luftzahl und die erfasste Flammentemperatur, zueinander in Relation setzen. Weiterhin kann die vorbestimmte Brennerleistung so gewählt werden, dass sich der Brenner bei dieser Brennerleistung in möglichst stabilem Betrieb befindet und die tatsächliche Luftzahl möglichst geringen Schwankungen unterworfen ist. Ein weiteres Kriterium für die Auswahl der vorbestimmten Brennerleistung kann sein, dass die vorbestimmte Brennerleistung einer üblicherweise vorliegenden, durchschnittlichen Brennerleistung entsprechen soll.In steps S305 to S309, a calibration process for calibrating the air number determination by ionization current measurement is performed. In step S305, a predetermined, predetermined burner power is approached for this purpose. The choice of this predetermined burner output can be based on which burner outputs have characteristic curves which relate the air ratio and the detected ionization current, or the air ratio and the detected flame temperature, to one another. Furthermore, the predetermined burner power can be selected so that the burner is in this burner power in the most stable operation and the actual air ratio is subjected to the lowest possible fluctuations. Another criterion for the selection of the predetermined burner output may be that the predetermined burner output should correspond to a commonly present, average burner output.

In den Schritten S306 und S307 werden in Entsprechung zu den Schritten S301 und S302 bei der nunmehr vorliegenden, vorbestimmten Brennerleistung das erste und zweite elektrische Signal 115a, 115b erfasst, und daraus das erste und zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116a, 116b abgeleitet.In steps S306 and S307, in correspondence to steps S301 and S302, at the present predetermined burner power, the first and second electric signals 115a, 115b are detected, and from this, the first and second air-number dependent signals 116a, 116b are derived.

In Schritt S308 wird aus den in Schritt S307 abgeleiteten, von der Luftzahl abhängigen Signalen eine Kalibrationsgröße bestimmt. Dies kann durch Bildung eines Quotienten des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a und des zweiten von der Luftzahl abhängigen Signals 116b, beziehungsweise durch Bildung eines Quotienten der aus dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a gewonnenen Luftzahl λ_Ion und der aus dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b gewonnenen Luftzahl λ_Temp geschehen. Mit anderen Worten kann ein Kalibrationsfaktor durch Quotientenbildung der mittels Ionisationsstrommessung bestimmten Luftzahl λ_Ion und der mittels Flammentemperaturmessung bestimmten Luftzahl λ_Temp erhalten werden, wobei die mittels Flammentemperaturmessung bestimmte Luftzahl λ_Temp als die tatsächliche Luftzahl angenommen wird. Die so bestimmte Kalibrationsgröße kann dann verwendet werden, um die Ableitung des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a aus dem ersten elektrischen Signal 115a entsprechend anzupassen, das heißt beispielsweide durch Division der anhand einer hinterlegten Kennlinie ermittelten Luftzahl λ_Ion durch den Kalibrationsfaktor. In diesem Fall sendet die Kalibrationseinrichtung 110 ein die Kalibrationsgröße anzeigendes Signal an die Einrichtung zum Ableiten von Signalen 107, in welcher die derzeit gültige Kalibrationsgröße gespeichert wird. Abweichend hiervon kann die Kalibrationsgröße auch verwendet werden, um die Bestimmung der Regelgröße für den Brennerbetrieb entsprechend anzupassen, das heißt durch Division der mittels Ionisationsstrommessung ermittelten Luftzahl λ_Ion durch den Kalibrationsfaktor vor dem Schritt der oben in Schritt S304 beschriebenen Durchschnittsbildung. In diesem Fall ist die Kalibrationsgröße auch in dem Vergleich der beiden von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b in entsprechender Weise zu berücksichtigen. Entsprechend sendet die Kalibrationseinrichtung 110 ein die Kalibrationsgröße anzeigendes Signal an die Einrichtung zum Bestimmen einer Regelgröße 108 und den Vergleicher 109, in welchen jeweils die derzeit gültige Kalibrationsgröße gespeichert wird.In step S308, a calibration amount is determined from the air-number dependent signals derived in step S307. This can be achieved by forming a quotient of the first air-quantity-dependent signal 116a and the second air-speed-dependent signal 116b, or by forming a quotient of the air ratio λ_Ion obtained from the first air-dependent signal 116a and the second from the air number dependent signal 116b obtained air ratio λ_Temp happen. In other words, a calibration factor can be obtained by quotient formation of the air ratio λ_Ion determined by ionization current measurement and the air ratio λ_Temp determined by means of flame temperature measurement, the air ratio λ_Temp determined by means of flame temperature measurement being assumed to be the actual air ratio . The thus determined calibration variable can then be used to adjust the derivative of the first air-dependent signal 116a from the first electrical signal 115a accordingly, that is, for example, by dividing the detected based on a stored characteristic Air ratio λ _ Ion by the calibration factor. In this case, the calibration device 110 sends a signal indicating the calibration size to the device 107 for deriving signals 107, in which the currently valid calibration variable is stored. Deviating from this, the calibration variable can also be used to correspondingly adapt the determination of the controlled variable for the burner operation, that is to say by dividing the air ratio λ_Ion determined by ionization current measurement by the calibration factor before the step of the averaging described above in step S304. In this case, the calibration quantity is also to be taken into account in the comparison of the two air-frequency-dependent signals 116a, 116b in a corresponding manner. Correspondingly, the calibration device 110 sends a signal indicating the calibration variable to the device for determining a controlled variable 108 and the comparator 109, in which the currently valid calibration variable is stored in each case.

Mit Schritt S309, in dem wieder die ursprüngliche, vor Feststellung der Abweichung zwischen dem ersten von der Luftzahl abhängigen Signal 116a und dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b in Schritt S303 vorliegende Brennerleistung angefahren wird, endet der Kalibrationsvorgang.The calibration process ends with step S309, in which the original burner power, which is determined before the deviation between the first air-fuel-dependent signal 116a and the second air-signal-dependent signal 116b is determined in step S303, ends.

Nach Abschluss des Kalibrationsvorgangs kann in Schritt S310 ein erneuter Vergleich des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a mit dem zweiten von der Luftzahl abhängigen Signal 116b, beziehungsweise ein Vergleich der aus diesen Signalen gewonnenen Luftzahlen, erfolgen. Hierzu werden (in Figur 3 nicht gezeigt), entsprechend den Schritten S301 und S302 zunächst das erste und zweite elektrische Signal 115a, 115b erfasst, und daraus das erste und zweite von der Luftzahl abhängige Signal 116a, 116b abgeleitet. Die abgeleiteten Signale werden dann, entsprechend Schritt S303 erneut verglichen (in Figur 3 nicht gezeigt). Hierbei ist zu beachten, dass die während des Kalibrationsvorgangs erhaltene Kalibrationsgröße entweder in die Ableitung des ersten von der Luftzahl abhängigen Signals 116a aus dem ersten elektrischen Signal 115a, oder in den Vergleich der von der Luftzahl abhängigen Signale 116a, 116b, beziehungsweise der daraus gewonnenen Luftzahlen λ_Ion, λ_Temp, entsprechend Eingang findet.After completion of the calibration process, a new comparison of the first air-quantity-dependent signal 116a with the second air-speed-dependent signal 116b, or a comparison of the air data obtained from these signals, can take place in step S310. For this purpose (in FIG. 3 not shown), the first and second electrical signals 115a, 115b are first detected according to steps S301 and S302, and the first and second air-number dependent signals 116a, 116b are derived therefrom. The derived signals are then compared again, in step S303 (in FIG. 3 Not shown). It should be noted that the calibration variable obtained during the calibration process either in the derivation of the first air-dependent signal 116a from the first electrical signal 115a, or in the comparison of the air-number dependent signals 116a, 116b, or the air ratios obtained therefrom λ_Ion , λ_Temp, corresponding to input finds.

Liegt in Schritt S310, also nach Durchlaufen des Kalibrationsvorgangs der Schritte S305 bis S308, weiterhin eine Abweichung zwischen den von der Luftzahl abhängigen Signalen 116a, 116b, beziehungsweise den daraus gewonnenen Luftzahlen, vor, können verschiedene Schritte durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Kalibration der Luftzahlmessung mittels Ionisationsstrommessung durch Anfahren des Luftzahlbereichs λ=1 erfolgen, wie in Schritt S311 der Figur 3 gezeigt. Alternativ kann auch, da die fortbestehende Abweichung auf einen Defekt der Ionisationselektrode schließen lässt, ein Alarmsignal ausgegeben werden, und/oder eine Notabschaltung des Brenners oder Start eines Notbetriebs durchgeführt werden. In diesem Notfallbetrieb kann die Luftzahl weiterhin, wenn auch mit Einschränkungen, auf Grundlage der Flammentemperaturmessung geregelt werden. Andernfalls, wenn in Schritt S310 keine unzulässige Abweichung festgestellt wurde, kehrt das erfindungsgemäße Verfahren an seinen Anfangspunkt zurück und kann erneut durchlaufen werden.If, in step S310, that is to say after passing through the calibration process of steps S305 to S308, there is also a deviation between the air ratio dependent signals 116a, 116b, or the airborne numbers obtained therefrom, various steps can be performed. For example, a calibration of the air number measurement by means of ionization current measurement can take place by starting the air range λ = 1 , as in step S311 of FIG FIG. 3 shown. Alternatively, since the persistent deviation may indicate a defect of the ionization electrode, an alarm signal may be issued and / or an emergency stop of the burner or start of an emergency operation may be performed. In this emergency mode, the air ratio may still be controlled, albeit with limitations, based on the flame temperature measurement. Otherwise, if no unacceptable deviation has been detected in step S310, the inventive method returns to its starting point and can be run again.

Claims (16)

  1. A method for controlling an air ratio of a burner, in particular a gas or oil burner, comprising
    an ignition electrode (102),
    means for generating an ignition voltage (104) connectable to said ignition electrode (102), and
    an ionization electrode (103) which can be supplied with an ionization voltage,
    characterized in that said method comprises:
    disconnecting said ignition electrode (102) from said means for generating said ignition voltage (104),
    detecting a first electrical signal (115a) at said ionization electrode (103), and deriving a first signal dependent on said air ratio based on said first electrical signal (115a),
    detecting a second electrical signal (115b) at said ignition electrode (102), and deriving a second signal dependent on said air ratio based on said second electrical signal (115b),
    determining a control variable for the burner operation based on said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio,
    comparing said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio, and
    if a difference between said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio exceeds a threshold value, performing a calibration process in order to correct said first signal (116a) dependent on said air ratio.
  2. The method according to claim 1, wherein said calibration process comprises:
    setting a burner power to a predetermined power value,
    detecting said first electrical signal (115a) at said predetermined power value and deriving said first signal (116a) dependent on said air ratio at said predetermined power value,
    detecting said second electrical signal (115b) at said predetermined power value and deriving said second signal (116b) dependent on said air ratio at said predetermined power value, and
    determining a calibration variable based on said first signal (116a) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value and said second signal (116b) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value.
  3. The method according to claim 2, wherein determining said calibration variable is performed by forming a ratio of said first signal (116a) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value and said second signal (116b) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value.
  4. The method according to one of the preceding claims, wherein said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio are simultaneously available for determining said control variable for the burner operation.
  5. The method according to one of the preceding claims, wherein said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio are respectively weighted with a weighting factor for determining said control variable for the burner operation.
  6. The method according to one of the preceding claims, wherein said air ratio is controlled based on said control variable for the burner operation.
  7. The method according to one of the preceding claims, wherein said second electrical signal (115b) is supplied to an amplifier circuit, and said second signal (116b) dependent on said air ratio is derived from an output signal of said amplifier circuit.
  8. The method according to one of the preceding claims, wherein disconnecting said ignition electrode (102) from said means for generating said ignition voltage (104) is carried out based on a signal derived from said first electrical signal (115a).
  9. A burner, in particular a gas or oil burner, comprising an ignition electrode (102),
    means for generating an ignition voltage (104) connectable to said ignition electrode (102), and
    an ionization electrode (103) which can be supplied with an ionization voltage,
    characterized by
    a switch arrangement (105) for connecting said ignition electrode (102) to said means for generating said ignition voltage (104) and for disconnecting said ignition electrode (102) from said means for generating said ignition voltage (104),
    measuring means (106) for detecting a first electrical signal (115a) at said ionization electrode (103) and a second electrical signal (115b) at said ignition electrode (102), wherein said ignition electrode (102) is configured as a passive electrode,
    a first component of a control circuit (107) for deriving a first signal (116a) dependent on an air ratio based on said first electrical signal (115a) and a second signal (116b) dependent on said air ratio based on said second electrical signal (115b),
    a second component of a control circuit (108) for determining a control variable for the burner operation based on said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio,
    a comparator (109) for comparing said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio, and
    calibration means (110) for performing a calibration process in order to correct said first signal (116a) dependent on said air ratio, if a difference between said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio exceeds a threshold value.
  10. The burner according to claim 9, wherein said calibration means (110) for performing said calibration process are configured to:
    setting a burner power to a predetermined power value, and
    determining a calibration variable based on said first signal (116a) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value and said second signal (116b) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value.
  11. The burner according to claim 10, wherein determining said calibration variable is performed by forming a ratio of said first signal (116a) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value and said second signal (116b) dependent on said air ratio derived at said predetermined power value.
  12. The burner according to one of claims 9 to 11, wherein said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio are simultaneously available at said second component of a control circuit (108) for determining said control variable for the burner operation.
  13. The burner according to one of claims 9 to 12, wherein said first signal (116a) dependent on said air ratio and said second signal (116b) dependent on said air ratio are respectively weighted with a weighting factor for determining said control variable for the burner operation.
  14. The burner according to one of claims 9 to 13, further comprising a burner controller (112) for controlling said air ratio based on said control variable for the burner operation.
  15. The burner according to one of claims 9 to 14, wherein said second electrical signal (115b) is supplied to an amplifier circuit, and said second signal (116b) dependent on said air ratio is derived from an output signal of said amplifier circuit.
  16. The burner according to one of claims 9 to 15, wherein said switch arrangement (105) for disconnecting said ignition electrode (102) from said means for generating said ignition voltage (104) disconnects said ignition electrode (102) from said means for generating said ignition voltage (104) based on a signal derived from said first electrical signal (115a).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020205449A1 (en) 2020-04-29 2021-11-04 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Device and method for controlling combustion for a fuel gas with a proportionate amount of additional gas
WO2022013064A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Viessmann Climate Solutions Se Method and system for determining and using a gas quality in a gas network section
EP4133214B1 (en) * 2020-04-09 2024-05-08 Viessmann Climate Solutions SE Method for operating a buner assembly and burner assembly for carrying out the method

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013113197A1 (en) 2013-11-28 2015-05-28 Voestalpine Stahl Gmbh Method for processing desulfurization slag
EP3059496B1 (en) 2015-02-23 2018-10-10 Honeywell Technologies Sarl Measuring arrangement for a gas burner, gas burner and method for operating the gas burner
DE102015223177A1 (en) * 2015-11-24 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Heater device, in particular gas and / or oil burner device, and method for operating a heater device
DE102017204009A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a fuel-air ratio in a heating system and a control unit and a heating system
EP3290802B1 (en) * 2016-09-02 2022-01-19 Robert Bosch GmbH Method for controlling an inspection time in a heating system and a control unit and a heating system
DE102017204003A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Robert Bosch Gmbh Method for setting and controlling a fuel-air ratio in a heating system, and a control unit and a heating system
DE102016216617A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Robert Bosch Gmbh Method for setting a new calibration time in a heating system and a control unit and a heating system
DE102016225752A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-21 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a fuel-air ratio in a heating system and a control unit and a heating system
DE102017104526A1 (en) 2017-03-03 2018-09-06 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Method for determining the cause of a misfire on the burner of a boiler
US20210388985A1 (en) 2018-10-05 2021-12-16 Sensirion Ag Device for regulating a mixing ratio of a gas mixture
DE102019110976A1 (en) * 2019-04-29 2020-10-29 Ebm-Papst Landshut Gmbh Method for checking a gas mixture sensor and ionization sensor in a fuel gas operated heater
DE102020107735A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Method for operating a burner device
DE102020129816A1 (en) 2020-11-12 2022-05-12 Vaillant Gmbh Arrangements and methods for measuring ionization in a combustion chamber of a premix burner
DE102021121027A1 (en) 2021-08-12 2023-02-16 Vaillant Gmbh Method and arrangement for the safe operation and regulation of a combustion process in a heating device for the combustion of hydrogen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4433425C2 (en) 1994-09-20 1998-04-30 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Control device for setting a gas-combustion air mixture in a gas burner
DE19539568C1 (en) 1995-10-25 1997-06-19 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Gas burner regulation system
DE19839160B4 (en) * 1998-08-28 2004-12-23 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Method and circuit for regulating a gas burner
DE202004006644U1 (en) * 2004-04-27 2004-08-26 Buderus Heiztechnik Gmbh electrode
EP1811230B1 (en) * 2006-01-19 2016-01-06 Vaillant GmbH Method for controlling the air-fuel ratio of a fuel operated burner
DE102008053959B4 (en) * 2008-10-30 2010-12-09 Rational Ag Food processor with burner

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4133214B1 (en) * 2020-04-09 2024-05-08 Viessmann Climate Solutions SE Method for operating a buner assembly and burner assembly for carrying out the method
DE102020205449A1 (en) 2020-04-29 2021-11-04 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Device and method for controlling combustion for a fuel gas with a proportionate amount of additional gas
WO2021219582A1 (en) 2020-04-29 2021-11-04 Viessmann Climate Solutions Se Device and method for combustion control for a fuel gas with a proportion of additive gas
WO2022013064A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Viessmann Climate Solutions Se Method and system for determining and using a gas quality in a gas network section
DE102020118970A1 (en) 2020-07-17 2022-02-10 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Method and system for determining and using a gas quality in a gas network section

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