EP2589868A1 - Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners - Google Patents

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EP2589868A1
EP2589868A1 EP20120189554 EP12189554A EP2589868A1 EP 2589868 A1 EP2589868 A1 EP 2589868A1 EP 20120189554 EP20120189554 EP 20120189554 EP 12189554 A EP12189554 A EP 12189554A EP 2589868 A1 EP2589868 A1 EP 2589868A1
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EP
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gas
combustion air
fan
control device
combustion
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Piet Blaauwwiekel
Erik G. E. Gankema
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Garrett Motion SARL
Original Assignee
Honeywell Technologies SARL
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    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a gas burner according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a control device for a gas burner according to the preamble of claim 10.
  • a method for operating a gas burner wherein the gas burner for combustion, a gas-combustion air mixture is supplied.
  • a fan or a fan draws in combustion air, wherein a gas stream which is introduced into the combustion air flow via a gas line and a gas nozzle in the region of the combustion air line is mixed with the intake combustion air flow.
  • a sensor which provides an electrical or electronic measurement signal is coupled between the gas flow leading gas line and the combustion air leading combustion air duct, wherein a control device based on the electrical or electronic measurement signal of the sensor is a control signal for one of Gas line associated gas valve is generated to provide the gas burner, the gas-combustion air mixture with a desired gas-combustion air ratio in the sense of a 1: 1 gas-air control.
  • the gas burner for combustion to be supplied gas-combustion air mixture is influenced such that a pressure ratio between the gas pressure in the gas line and the combustion air pressure in the combustion air line is 1: 1.
  • a method for operating a gas burner is likewise known, in which the control device generates an actuating signal for a gas valve assigned to a gas line on the basis of an electrical or electronic measuring signal of a sensor.
  • the sensor providing the electrical or electronic measuring signal is not coupled between the gas line and the combustion air line, but according to this prior art, the sensor which provides the electrical or electronic measuring signal accesses the gas line and on the other hand to a reference pressure, wherein the reference pressure preferably corresponds to the combustion air pressure.
  • the gas burner a gas-combustion air mixture is provided in the sense of a 1: 1 gas-air control, so that therefore the pressure ratio between the combustion air pressure and the gas pressure is 1: 1.
  • the invention is based on the object to provide a novel method for operating a gas burner and a novel control device for a gas burner.
  • control device changes depending on a speed of the fan, the gas combustion air ratio of the gas combustion air mixture such that at relatively low speeds of the fan compared to relatively high speeds of the fan, the gas content is reduced compared to the air content, so that the gas Combustion air ratio becomes poorer in gas.
  • the control device generates the manipulated variable for the gas valve as a function of an electrical or electronic measuring signal of a sensor, to determine the gas / combustion air ratio of the gas gas supplied to the gas burner.
  • This makes it possible to reduce gas emissions, in particular NOx emissions, at relatively low rotational speeds of the fan, that is to say in the partial load operation of the gas burner.
  • control device changes the setpoint value depending on the rotational speed of the fan.
  • control device changes the manipulated variable as a function of the rotational speed of the fan.
  • control device for a gas burner according to the invention is defined in claim 10.
  • the present invention relates to a method for operating a gas burner and a control device for a gas burner.
  • Fig. 1 schematically shows a gas burner 10, wherein a combustion chamber 11 of the gas burner 10, a gas-combustion air mixture is supplied to the combustion.
  • a flame 12 is formed in the combustion chamber 11 into which an ionization sensor 13 can protrude, with the aid of which the formation of the flame 12 in the combustion chamber 11 can be monitored.
  • the gas combustion air mixture to be supplied to the combustion chamber 11 of the gas burner 10 is formed from the mixture of a gas flow with a combustion air flow, with a fan 14 sucking in the combustion air flow via a combustion air duct 15.
  • the combustion air is mixed with gas, wherein the gas is conveyed via a gas line 16 in the direction of the combustion air line 15.
  • a gas valve 17 is integrated, via the gas valve 17, the composition of the gas-combustion air mixture can be adjusted.
  • the amount of the gas burner to be supplied gas-combustion air mixture is adjusted.
  • gas valves 18, 19 may be integrated into the gas line 16 as safety valves.
  • the gas burner 10 is associated with a controller 20 to control the operation of the gas burner 10 and / or to regulate.
  • the gas regulator 20 determines, based on a control deviation between an actual value and a desired value, a manipulated variable for the gas flow 17 influencing the gas flow, namely for an actuator 21 of the gas valve 17 in order to supply the gas burner 11 with gas.
  • the actual value on the basis of which the gas control device 20 generates the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17 is provided by a sensor 23 which generates an electrical or electronic measurement signal based on a pressure difference between a gas pressure and a combustion air pressure.
  • the senor 23 engages in the preferred embodiment of Fig. 1 on the one hand to the gas line 16, in which the gas pressure prevails, and on the other hand at a reference point, at which a reference pressure prevails, to, wherein the reference pressure corresponds to the combustion air pressure.
  • the provided by the sensor 23, electrical or electronic measurement signal or the actual value provided by the same therefore corresponds to a current pressure difference between the actual combustion air pressure and the actual gas pressure
  • the controller 20 compares this actual value with a corresponding desired value and generated based on the control deviation between the actual value and the target value, the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17.
  • Fig. 1 can be further seen that the controller 20 continues to generate a manipulated variable for an actuator 22 of the fan 14 to affect the speed of the fan 14.
  • the speed of the fan 14 can be varied, with a modulation of 1 of the full load speed of the fan 14 and a modulation of 5 corresponds to 20% of the full load speed of the fan.
  • the control unit 20 depending on the speed of the fan 14, the gas combustion air ratio of the gas combustion air mixture such that at relatively low speeds of the fan 14 compared to relatively high speeds of the same gas fraction compared to the proportion of air in the gas combustion air Is reduced mixture so that the gas-combustion air mixture is poorer in gas.
  • the composition of the gas-combustion air mixture is not constant over the modulation range of the gas burner 10, but the composition of the gas combustion air mixture over the modulation range of the gas burner is changed, namely such that at relatively low speeds of the fan 14 the same poorer to gas.
  • control unit 20 depending on the rotational speed of the fan 14, the desired value, which is compared with the actual value provided by the sensor 23, change.
  • control unit 20 can change the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17 as a function of the speed of the fan.
  • a 1: 1 gas-air control is provided, ie at a pressure ratio of gas pressure to combustion air pressure of 1: 1, so that therefore flows through the preferably designed as anemometer sensor 23 no mass flow.
  • the controller 20 controls the actuator 21 of the gas valve 17 such that the actual value measured by the sensor 23 is zero, ie the corresponding target Value corresponds.
  • the controller 20 provides 1: N gas air control with a ratio of gas pressure to combustion air pressure of 1: N, where N is greater than one.
  • N is greater than one.
  • the limit for the speed of the fan 14, from which falls below the 1: 1 gas air control leave and the gas content of the gas combustion air mixture compared to the air portion thereof is reduced, in particular between 20% and 50% of the full load speed of the fan 14th , ie between a modulation of 5 and 2.
  • Particularly preferred is a variant of the invention, in which the limit value for the rotational speed of the fan 14, from which falls below the 1: N gas air control, between 30% and 40% the full load speed of the fan 14 is located.
  • the target value is no longer regulated to a zero flow at the sensor 23, but to a flow from the reference point in the direction of the gas line 16, ie to a negative value ,
  • the controller 20 falls below the limit value for the rotational speed of the fan 14 adjusts the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, the actually generated for the 1: 1 gas-air control variable with a negative offset value is calculated to reduce the gas content.
  • the control device via the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, a gas-combustion air mixture with a gas-combustion air ratio ready, which in the gas burner 10, namely in the Combustion chamber 11 thereof, a combustion in particular with an air ratio of 1.20 to 1.25 guaranteed.
  • control unit 20 via the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, a gas-combustion air mixture with a gas-combustion air ratio ready, which combustion in the combustion chamber 11 of the gas burner 10, in particular with an air ratio between 1.35 and 1.40 guaranteed.
  • Fig. 2 to 4 show diagrams to further illustrate the invention, wherein in Fig. 2 to 4 in each case a target value ⁇ p SOLL for the pressure difference between the gas pressure and the combustion air pressure, which is used to determine the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, is discharged via the rotational speed n of the fan 14.
  • a target value ⁇ p SOLL for the pressure difference between the gas pressure and the combustion air pressure which is used to determine the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, is discharged via the rotational speed n of the fan 14.
  • a target value ⁇ p SOLL for the pressure difference between the gas pressure and the combustion air pressure which is used to determine the manipulated variable for the actuator 21 of the gas valve 17, is discharged via the rotational speed n of the fan 14.

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners (10), wobei dem Gasbrenner (10) ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch zur Verbrennung im Gasbrenner derart zugeführt wird, dass ein von einem Lüfter (14) angesaugter Verbrennungsluftstrom mit einem Gasstrom gemischt und das resultierende Gas-Verbrennungsluft-Gemisch dem Gasbrenner (10) zugeführt wird, wobei hierzu ein Regelgerät (20) auf Grundlage einer Regelabweichung zwischen einem IstWert, den ein an einer den Gastrom führenden Gasleitung (16) abgreifender, ein elektrisches bzw. elektronisches Messsignal bereitstellender Sensor (23) erfasst, und einem entsprechenden Soll-Wert eine Stellgröße für ein den Gastrom beeinflussendes Gasventil (17) ermittelt, wobei das Gasventil (17) abhängig von dieser Stellgröße verstellt wird, um dem Gasbrenner (10) das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem gewünschten Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereitzustellen, und wobei das Regelgerät (20) abhängig von einer Drehzahl des Lüfters (14) das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs derart verändert, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters (14) im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen des Lüfters (4) der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil verringert wird, sodass das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis ärmer an Gas wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Regelgerät für einen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Aus der EP 1 944 550 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners bekannt, wobei dem Gasbrenner zur Verbrennung ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt wird. Ein Lüfter bzw. ein Gebläse saugt hierzu Verbrennungsluft an, wobei mit dem angesaugten Verbrennungsluftstrom ein Gasstrom gemischt wird, der über eine Gasleitung und eine Gasdüse im Bereich der Verbrennungsluftleitung in den Verbrennungsluftstrom eingeleitet wird. Nach diesem Stand der Technik ist ein Sensor, der ein elektrisches bzw. elektronisches Messsignal bereitstellt, zwischen die den Gasstrom führende Gasleitung und die den Verbrennungsluft führende Verbrennungsluftleitung gekoppelt, wobei ein Regelgerät auf Grundlage des elektrischen bzw. elektronischen Messsignals des Sensor ein Stellsignal für ein der Gasleitung zugeordnetes Gasventil erzeugt, um dem Gasbrenner das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem gewünschten Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis im Sinne einer 1:1-Gas-Luft-Regelung bereitzustellen. Hierbei wird das dem Gasbrenner zur Verbrennung zuzuführende Gas-Verbrennungsluft-Gemisch derart beeinflusst, dass ein Druckverhältnis zwischen dem Gasdruck in der Gasleitung und dem Verbrennungsluftdruck in der Verbrennungsluftleitung 1:1 beträgt.
  • Aus der EP 2 090 827 A2 ist ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners bekannt, bei welchem das Regelgerät auf Grundlage eines elektrischen bzw. elektronischen Messsignals eines Sensors ein Stellsignal für ein einer Gasleitung zugeordnetes Gasventil erzeugt. Nach diesem Stand der Technik ist jedoch der das elektrische bzw. elektronische Messsignal bereitstellende Sensor nicht zwischen die Gasleitung und die Verbrennungsluftleitung gekoppelt, vielmehr greift nach diesem Stand der Technik der Sensor, der das elektrische bzw. elektronische Messsignal bereit stellt, einerseits an der Gasleitung und andererseits an einem Referenzdruck an, wobei der Referenzdruck vorzugsweise dem Verbrennungsluftdruck entspricht. Auch hierbei wird dem Gasbrenner ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch im Sinne einer 1:1-Gas-Luftregelung bereitgestellt, sodass demnach das Druckverhältnis zwischen dem Verbrennungsluftdruck und dem Gasdruck 1:1 beträgt.
  • Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners, bei welchen das Regelgerät das Stellsignal für das Gasventil auf Grundlage eines elektrischen bzw. elektronischen Messsignals eines Sensors generiert, wird über den gesamten Modulationsbereich des Gasbrenners, also unabhängig von der Drehzahl des Lüfters, das Verhältnis von Gas und Verbrennungsluft im Gas-Verbrennungsluft-Gemisch konstant gehalten. Eine Modulation von 1 entspricht einer Volllastdrehzahl des Lüfters und eine Modulation von 5 entspricht 20% der Volllastdrehzahl des Lüfters. Wie bereits ausgeführt, wird nach dem Stand der Technik im gesamten Modulationsbereich das Verhältnis von Gas und Verbrennungsluft im Gas-Verbrennungsluft-Gemisch im Sinne einer 1:1-Gas-Luftregelung konstant gehalten.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners und ein neuartiges Regelgerät für einen Gasbrenner zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß verändert das Regelgerät abhängig von einer Drehzahl des Lüfters das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs derart, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen des Lüfters der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil verringert wird, sodass das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis ärmer an Gas wird.
  • Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, bei einem Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners, bei welchem das Regelgerät die Stellgröße für das Gasventil abhängig vom einem elektrischen bzw. elektronischen Messsignal eines Sensors generiert, das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des dem Gasbrenner zuzuführenden Gas-Verbrennungsluft-Gemischs abhängig von der Drehzahl des Lüfters und damit über den Modulationsbereich des Gasbrenners zu verändern, nämlich derart, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen desselben der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil im Gas-Verbrennungsluft-Gemisch verringert wird, sodass dasselbe ärmer an Gas wird. Dadurch ist es möglich, bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters, also im Teillastbetrieb des Gasbrenners Gasemissionen, insbesondere NOx-Emissionen, zu verringern.
  • Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verändert hierzu das Regelgerät abhängig von der Drehzahl des Lüfters den Sollwert. Nach einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verändert hierzu das Regelgerät abhängig von der Drehzahl des Lüfters die Stellgröße.
  • Mit beiden vorteilhaften Weiterbildungen, die vorzugsweise alternativ, jedoch auch in Kombination miteinander eingesetzt werden können, kann die Veränderung der Zusammensetzung des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs abhängig von der Drehzahl des Lüfters besonders einfach realisiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Regelgerät für einen Gasbrenner ist in Anspruch 10 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1:
    ein Blockschaltbild eines Gasbrenners;
    Fig. 2:
    ein erstes Diagramm zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung;
    Fig. 3
    ein zweites Diagramm zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung; und
    Fig. 4
    ein drittes Diagramm zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners sowie ein Regelgerät für einen Gasbrenner.
  • Fig. 1 zeigt schematisiert einen Gasbrenner 10, wobei einer Brennkammer 11 des Gasbrenners 10 ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch zur Verbrennung zugeführt wird. Bei der Verbrennung des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs in der Brennkammer 11 des Gasbrenners 10 bildet sich in der Brennkammer 11 eine Flamme 12 aus, in die ein Ionisationssensor 13 hineinragen kann, mithilfe dessen das Ausbilden der Flamme 12 in der Brennkammer 11 überwacht werden kann.
  • Das der Brennkammer 11 des Gasbrenners 10 zuzuführende Gas-Verbrennungsluft-Gemisch wird aus der Mischung eines Gasstroms mit einem Verbrennungsluftstrom gebildet, wobei ein Gebläse bzw. Lüfter 14 den Verbrennungsluftstrom über eine Verbrennungsluftleitung 15 ansaugt. Die Verbrennungsluft wird mit Gas gemischt, wobei das Gas über eine Gasleitung 16 in Richtung auf die Verbrennungsluftleitung 15 gefördert wird.
  • In die Gasleitung 16 ist ein Gasventil 17 integriert, wobei über das Gasventil 17 die Zusammensetzung des Gas-Verbrennungsluftgemischs eingestellt werden kann. Über den Lüfter 14 wird die Menge des dem Gasbrenner zuzuführenden Gas-Verbrennungsluft-Gemischs eingestellt.
  • Zusätzlich zum Gasventil 17 können in die Gasleitung 16 als Sicherheitsventile weitere Gasventile 18, 19 integriert sein.
  • Dem Gasbrenner 10 ist ein Regelgerät 20 zugeordnet, um den Betrieb des Gasbrenners 10 zu steuern und/oder zu regeln. Hierzu wird so vorgegangen, dass das Gasregelgerät 20 auf Grundlage einer Regelabweichung zwischen einem Ist-Wert und einem Soll-Wert eine Stellgröße für das den Gasstrom beeinflussende Gasventil 17 ermittelt, nämlich für einen Aktuator 21 des Gasventils 17, um dem Gasbrenner 11 das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einer gewünschten Zusammensetzung bzw. einem gewünschten Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereit zu stellen. Der Ist-Wert, auf Grundlage dessen das Gasregelgerät 20 die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 generiert, wird von einem Sensor 23 bereitgestellt, der ein elektrisches bzw. elektronisches Messsignal auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen einem Gasdruck und einem Verbrennungsluftdruck generiert. Hierzu greift der Sensor 23 im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 einerseits an der Gasleitung 16, in welcher der Gasdruck herrscht, und andererseits an einem Referenzpunkt, an welchem ein Referenzdruck herrscht, an, wobei der Referenzdruck dem Verbrennungsluftdruck entspricht. Das vom Sensor 23 bereitgestellte, elektrische bzw. elektronische Messsignal bzw. der von demselben bereitgestellte Ist-Wert entspricht demnach einer aktuellen Druckdifferenz zwischen dem tatsächlichen Verbrennungsluftdruck und dem tatsächlichen Gasdruck, wobei das Regelgerät 20 diesen Ist-Wert mit einem entsprechenden Soll-Wert vergleicht und auf Grundlage der Regelabweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 erzeugt. Fig. 1 kann weiterhin entnommen werden, dass das Regelgerät 20 weiterhin eine Stellgröße für einen Aktuator 22 des Lüfters 14 erzeugt, um die Drehzahl des Lüfters 14 zu beeinflussen. Innerhalb eines definierten Modulationsbereichs des Gasbrenners 10 kann die Drehzahl des Lüfters 14 variiert werden, wobei eine Modulation von 1 der Volllastdrehzahl des Lüfters 14 und eine Modulation von 5 20% der Volllastdrehzahl des Lüfters entspricht.
  • Erfindungsgemäß verändert das Regelgerät 20 abhängig von der Drehzahl des Lüfters 14 das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs derart, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters 14 im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen desselben der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil im Gas-Verbrennungsluft-Gemisch verringert wird, sodass das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch ärmer an Gas wird. Erfindungsgemäß ist demnach über den Modulationsbereich des Gasbrenners 10 die Zusammensetzung des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs nicht konstant, vielmehr wird die Zusammensetzung des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs über den Modulationsbereichs des Gasbrenners verändert, nämlich derart, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters 14 dasselbe ärmer an Gas wird.
  • Nach einer ersten Variante der Erfindung kann hierzu das Regelgerät 20 abhängig von der Drehzahl des Lüfters 14 den Soll-Wert, der mit dem vom Sensor 23 bereitgestellten Ist-Wert verglichen wird, verändern. Nach einer zweiten Variante kann hierzu das Regelgerät 20 abhängig von der Drehzahl des Lüfters die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 verändern.
  • Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird mithilfe des Regelgeräts 20 dann, wenn die Drehzahl des Lüfters 14 größer als ein Grenzwert ist, eine 1:1-Gas-Luft-Regelung bereitgestellt, also bei einem Druckverhältnis von Gasdruck zu Verbrennungsluftdruck von 1:1, sodass demnach durch den vorzugsweise als Anemometer ausgebildeten Sensor 23 kein Massenstrom fließt.
  • Bei einem Druckverhältnis von 1:1 zwischen dem Gasdruck und dem Verbrennungsluftdruck beträgt der Ist-Wert demnach Null, wobei das Regelgerät 20 den Aktuator 21 des Gasventils 17 derart ansteuert, dass der vom Sensor 23 gemessene Ist-Wert Null beträgt, also dem entsprechenden Soll-Wert entspricht.
  • Dann hingegen, wenn die Drehzahl des Lüfters 14 kleiner als der Grenzwert ist, wird mithilfe des Regelgeräts 20 eine 1:N-Gas-Luftregelung bereitgestellt mit einem Verhältnis von Gasdruck zu Verbrennungsluftdruck von 1:N, wobei N größer 1 ist. Hierzu kann, wie bereits ausgeführt, abhängig von der Drehzahl des Lüfters 14 entweder der Soll-Wert für das Regelgerät 20 oder die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 angepasst werden.
  • Der Grenzwert für die Drehzahl des Lüfters 14, ab dessen Unterschreiten die 1:1-Gas-Luftregelung verlassen und der Gasanteil des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs gegenüber dem Luftanteil desselben verringert wird, liegt insbesondere zwischen 20% und 50% der Volllastdrehzahl des Lüfters 14, also zwischen einer Modulation von 5 und 2. Besonders bevorzugt ist eine Variante der Erfindung, in welcher der Grenzwert für die Drehzahl des Lüfters 14, ab dessen Unterschreiten auf die 1:N-Gas-Luftregelung gewechselt wird, zwischen 30% und 40% der Volllastdrehzahl des Lüfters 14 liegt.
  • Dann, wenn das Regelgerät 20 bei Unterschreiten des Grenzwerts für den Lüfter 14 den Soll-Wert verändert, wird nicht mehr auf einen Nulldurchfluss am Sensor 23 geregelt, sondern auf einen Durchfluss ausgehend vom Referenzpunkt in Richtung auf die Gasleitung 16, also auf einen negativen Wert.
  • Dann, wenn das Regelgerät 20 bei Unterschreiten des Grenzwerts für die Drehzahl des Lüfters 14 die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 anpasst, wird die eigentlich für die 1:1-Gas-Luft-Regelung generierte Stellgröße mit einem negativen Offset-Wert verrechnet, um den Gasanteil zu verringern. Dann, wenn die Drehzahl des Lüfters 14 größer als der Grenzwert ist, stellt das Regelgerät über die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereit, welches im Gasbrenner 10, nämlich in der Brennkammer 11 desselben, eine Verbrennung insbesondere mit einer Luftzahl von 1,20 bis 1,25 gewährleistet.
  • Unterhalb dieses Grenzwerts stellt das Regelgerät 20 über die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereit, welches eine Verbrennung in der Brennkammer 11 des Gasbrenners 10 insbesondere mit einer Luftzahl zwischen 1,35 und 1,40 gewährleistet.
  • Fig. 2 bis 4 zeigen Diagramme zur weiteren Verdeutlichen der Erfindung, wobei in Fig. 2 bis 4 über der Drehzahl n des Lüfters 14 jeweils ein Soll-Wert ΔpSOLL für die Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck und dem Verbrennungsluftdruck ausgetragen ist, der zur Bestimmung der Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 verwendet wird. In Fig. 2 bis 4 ist jeweils oberhalb eines Grenzwerts nG für die Drehzahl n des Lüfters 14 dieser Soll-Wert ΔpSOLL Null, sodass dann, wenn die Drehzahl des Lüfters 14 größer als der Grenzwert nG ist, eine 1:1-Gas-Luft-Regelung mit einem Verhältnis von Gasdruck zu Verbrennungsluftdruck von 1:1 bereit gestellt wird. Unterhalb des Grenzwerts nG für die Drehzahl n des Lüfters 14 wird in Fig. 2 bis 4 dieser Soll-Wert ΔpSOLL reduziert, nämlich in Fig. 2 einfach und stufenartig, in Fig. 3 mehrfach und stufenartig und in Fig. 4 kontinuierlich, nämlich linear.
  • Die obigen Anpassungen können analog auch dann zum Einsatz kommen, wenn abhängig von der Drehzahl des Lüfters 14 die Stellgröße für den Aktuator 21 des Gasventils 17 verändert wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gasbrenner
    11
    Brennkammer
    12
    Flamme
    13
    Ionisationssensor
    14
    Lüfter
    15
    Verbrennungsluftleitung
    16
    Gasleitung
    17
    Gasventil
    18
    Gasventil
    19
    Gasventil
    20
    Regelgerät
    21
    Aktuator
    22
    Aktuator
    23
    Sensor

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners (10), wobei dem Gasbrenner (10) ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch zur Verbrennung im Gasbrenner derart zugeführt wird, dass ein von einem Lüfter (14) angesaugter Verbrennungsluftstrom mit einem Gasstrom gemischt und das resultierende Gas-Verbrennungsluft-Gemisch dem Gasbrenner (10) zugeführt wird, wobei hierzu ein Regelgerät (20) auf Grundlage einer Regelabweichung zwischen einem Ist-Wert, den ein an einer den Gastrom führenden Gasleitung (16) angreifender, ein elektrisches bzw. elektronisches Messsignal bereitstellender Sensor (23) erfasst, und einem entsprechenden Soll-Wert eine Stellgröße für ein den Gastrom beeinflussendes Gasventil (17) ermittelt, und wobei das Gasventil (17) abhängig von dieser Stellgröße verstellt wird, um dem Gasbrenner (10) das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem gewünschten Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (20) abhängig von einer Drehzahl des Lüfters (14) das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs derart verändert, dass bei relativ kleinen Drehzahlen des Lüfters (14) im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen des Lüfters (4) der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil verringert wird, sodass das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis ärmer an Gas wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (20) hierzu abhängig von der Drehzahl des Lüfters den Sollwert verändert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (20) hierzu abhängig von der Drehzahl des Lüfters die Stellgröße verändert.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Drehzahl des Lüfters größer als ein Grenzwert ist, das Regelgerät (20) eine 1:1-Gas-Luft-Regelung mit einem Verhältnis von Gasdruck zu Verbrennungsluftdruck von 1:1 bereitstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Drehzahl des Lüfters größer als der Grenzwert ist, das Regelgerät (20) ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereitstellt, welches eine Verbrennung im Gasbrenner mit einer Luftzahl zwischen 1,20 und 1,25 gewährleistet.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Drehzahl des Lüfters kleiner als der Grenzwert ist, das Regelgerät (20) eine 1:N-Gas-Luft-Regelung mit einem Verhältnis von Gasdruck zu Verbrennungsluftdruck von 1:N, N>1 bereitstellt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Drehzahl des Lüfters kleiner als der Grenzwert ist, das Regelgerät (20) ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch mit einem Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis bereitstellt, welches eine Verbrennung im Gasbrenner mit einer Luftzahl zwischen 1,35 und 1,40 gewährleistet.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (20) abhängig von der Drehzahl des Lüfters den Sollwert und/oder die Stellgröße kontinuierlich verändert.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät (20) abhängig von der Drehzahl des Lüfters den Sollwert und/oder die Stellgröße einfach oder mehrfach stufenartig verändert.
  10. Regelgerät (20) für einen Gasbrenner, zur Beeinflussung eines dem Gasbrenner zuzuführenden Gas-Verbrennungsluft-Gemischs, wobei dasselbe auf Grundlage einer Regelabweichung zwischen einem Ist-Wert, den ein an einer einen Gastrom führenden Gasleitung abgreifender, ein elektrisches bzw. elektronisches Messsignal bereitstellender Sensor (23) erfasst, und einem entsprechenden Soll-Wert eine Stellgrö-βe für ein Gasventil ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe abhängig von einer Drehzahl des Lüfters (14) das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis des Gas-Verbrennungsluft-Gemischs derart verändert, dass bei relativ kleinen Drehzahl des Lüfters (14) im Vergleich zu relativ hohen Drehzahlen des Lüfters (14) der Gasanteil gegenüber dem Luftanteil verringert wird, sodass das Gas-Verbrennungsluft-Verhältnis ärmer an Gas wird.
  11. Regelgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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