EP4200559A1 - Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung - Google Patents

Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung

Info

Publication number
EP4200559A1
EP4200559A1 EP21769645.9A EP21769645A EP4200559A1 EP 4200559 A1 EP4200559 A1 EP 4200559A1 EP 21769645 A EP21769645 A EP 21769645A EP 4200559 A1 EP4200559 A1 EP 4200559A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
burner
gas
sensor
recirculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP21769645.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4200559B1 (de
EP4200559C0 (de
Inventor
Manfred Dzubiella
Eugen Gleim
Konrad Ritter
Sven Stutzmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viessmann Holding International GmbH
Original Assignee
Viessmann Climate Solutions SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viessmann Climate Solutions SE filed Critical Viessmann Climate Solutions SE
Publication of EP4200559A1 publication Critical patent/EP4200559A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4200559B1 publication Critical patent/EP4200559B1/de
Publication of EP4200559C0 publication Critical patent/EP4200559C0/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/022—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/10—Premixing fluegas with fuel and combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/50—Control of recirculation rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/10—Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/12—Recycling exhaust gases

Definitions

  • the invention relates to a gas burner device according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating a gas burner device according to the preamble of patent claim 8 .
  • a gas burner device of the type mentioned at the outset is known from document US 2016/0146455 A1.
  • This consists of a conveying device for conveying a gaseous fuel to a burner and a recirculation device for returning an amount of exhaust gas produced during combustion of the fuel to the burner.
  • a gaseous fuel is conveyed to a burner with a conveying device and an amount of waste gas produced during combustion of the fuel is fed back to the burner with a recirculation device.
  • a valve (see reference numerals 128 and 228 there) is provided on the recirculation device for adjusting the said amount of exhaust gas.
  • the object of the invention is to improve a gas burner device of the type mentioned at the outset and a method for operating such a gas burner device.
  • a gas burner device that can be used more universally with regard to the gaseous fuel used and a more universal method for its operation are to be created 30 .
  • This object is achieved with a gas burner device of the type mentioned by the features listed in the characterizing part of patent claim 1 .
  • this object is achieved with a method for operating such a gas burner device by the features listed in the characterizing part of patent claim 5 .
  • a sensor device for determining a composition of the fuel is therefore provided according to the invention, the recirculation device being designed to be controlled as a function of the composition of the fuel detected by the sensor device.
  • a composition of the fuel is determined using a sensor device and the recirculation device is controlled as a function of the composition of the fuel detected by the sensor device.
  • controlled used in the present context for the sake of simplicity includes the two terms “control” and “regulate” that are common in control technology.
  • the gas burner device according to the invention or the method according to the invention for operating such a gas burner device is characterized in that the exhaust gas quantity recirculated to the burner is determined based on the composition of the fuel.
  • the result of this is that with a single burner, for example natural gas as well as 30
  • a sensor device for determining the composition of the fuel or that "a composition of the fuel is determined using a sensor device” means very generally that the sensor device is suitable for draw conclusions about the composition of the fuel either directly or indirectly.
  • the sensor device can thus, as will be discussed in more detail below, for example as a gas chromatograph, but also as a temperature sensor for detecting the focal surface temperature. It is also possible, for example, that a sensor device that measures UV light is used to detect the so-called OH and/or CH bands, which result as an intermediate product during combustion and from which the composition of the fuel can be deduced can , capture .
  • the sensor device can be designed very differently; Ultimately, it is a question of using them to or can determine the composition of the fuel used in order to determine the amount of exhaust gas that is actually to be returned for clean combustion on this basis.
  • Patent specification DE 39 38 090 CI also discloses a burner device with a conveyor device and a recirculation device.
  • the two impellers also sit on a common drive shaft and can therefore not be operated independently of one another.
  • Document FR 2 711 224 A1 also discloses a burner device in which the conveying device and the recirculation device are firmly connected to one another.
  • Patent specification DE 693 12 226 T2 discloses a boiler with two flue gas paths.
  • a burner for the combustion of hydrogen is known from the document WO 1995/023315 A1, in which, however, only local recirculation in the area of the individual flame tongues (flame recirculation) is provided.
  • FIG. 1 shows the gas burner device according to the invention with a sensor device arranged in front of the fuel-air mixing device, seen in the direction of flow of the fuel.
  • the gas burner device shown in the figure consists in a known manner first of a conveying device 1 for conveying a gaseous fuel to a burner 2 and a recirculation device 3 for returning an amount of exhaust gas produced during combustion of the fuel to the burner 2 .
  • the conveying device 1 preferably comprises a blower.
  • a method for operating a gas burner device in which 10 a gaseous fuel is conveyed to a burner 2 with a conveying device 1 and an amount of exhaust gas produced during combustion of the fuel is returned to the burner 2 with a recirculation device 3 .
  • a sensor device 4 is provided for determining a composition of the fuel and that the recirculation device 3 is designed to be controlled 20 as a function of the composition of the fuel detected by the sensor device 4 .
  • a composition of the fuel is determined with a sensor device 4 and the recirculation device 3 is controlled as a function of the composition of the fuel detected by the sensor device 4 .
  • the sensor device 4 can be used either as a gas chromatograph, 30 as a gas thermal conductivity sensor, as an ionization sensor, as a UV sensor, as an oxygen sensor and / or as a temperature sensor (especially flame temperature sensor) is formed.
  • the gas chromatograph and the gas thermal conductivity sensor are seen in the flow direction of the fuel before 5 (i.e. in the area before combustion) and the ionization sensor, the UV sensor, the oxygen sensor and/or the temperature sensor after or on the burner 2 ( i.e. in the area of combustion).
  • the only figure shows schematically the option of a gas chromatograph or a gas thermal conductivity sensor on the fuel supply line. The other options are not shown separately because they can be imagined without further ado.
  • each sensor device 4 is suitable for determining the composition of the fuel used.
  • the aforementioned control device 6 is connected in terms of data technology, as shown in the single figure by a dotted line, optionally with the conveyor device 1, the sensor device 4 and/or (as just explained) with the recirculation device 3 or the (preferably electrically actuatable) Recirculation valve 3.1 connected formed.
  • the delivery device 1 and the recirculation device 3 are preferably each controlled individually depending on the composition of the fuel (preferably by the control device 6).
  • a fuel/air mixing device 5 is arranged in front of the burner 2, as seen in the flow direction of the fuel, preferably, as shown, in front of the conveyor device 1, 30. Or in other words: one for mixing the gaseous fuel
  • the fuel-air mixing device 5 provided with air is preferably controlled by the control device 6 as a function of the composition of the gaseous fuel. It is further preferably provided that in addition to a fuel 5.1 and an air supply connection 5.2 5, it has an exhaust gas supply connection 5.3 connected to the recirculation device 3.
  • the burner 2 (for example - as shown schematically - a cylinder burner) 10 is arranged in a combustion chamber 2.1 with an exhaust gas discharge connection 2.2 and the recirculation device 3 has an exhaust gas connection 3.2 connected to the exhaust gas discharge connection 2.2.
  • the exhaust gas connection 3.2 of the recirculation device 3 is preferably connected to the exhaust gas supply connection 5.3 of the fuel/air mixing device 5 via a connecting line 3.3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasbrennervorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung, umfassend eine Fördereinrichtung (1) zur Förderung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Brenner (2) und eine Rezirkulationseinrichtung (3) zur Rückführung einer bei einer Verbrennung des Brennstoffs entstandenen Abgasmenge zum Brenner (2). Nach der Erfindung ist gegenständlich vorgesehen, dass eine Sensoreinrichtung (4) zur Ermittlung einer Zusammensetzung des Brennstoffs vorgesehen und die Rezirkulationseinrichtung (3) in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung (4) erfassten Zusammensetzung des Brennstoffs gesteuert ausgebildet ist.

Description

Gasbrennervorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung
5
Die Erfindung betrif ft eine Gasbrennervorrichtung gemäß dem Oberbegrif f des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung gemäß dem Oberbegrif f des Patentanspruchs 8 .
10
Eine Gasbrennervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus dem Dokument US 2016 /0146455 Al bekannt . Diese besteht aus einer eine Fördereinrichtung zur Förderung eines gasförmigen Brennstof fs zu einem Brenner und aus einer Rezirkulationsein- richtung zur Rückführung einer bei einer Verbrennung des 15 Brennstof fs entstandenen Abgasmenge zum Brenner . Verfahrensmäßig ausgedrückt , wird bei dieser Lösung ein gasförmiger Brennstof f mit einer Fördereinrichtung zu einem Brenner gefördert und eine bei einer Verbrennung des Brennstof fs entstandene Abgasmenge mit einer Rezirkulationseinrichtung zum Brenner zu- 20 rückgeführt . Bei dieser Lösung ist dabei an der Rezirkulationseinrichtung ein Ventil ( siehe dort Bezugzeichen 128 und 228 ) zur Einstellung der besagten Abgasmenge vorgesehen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Gasbrennervor- 25 richtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasbrennervorrichtung zu verbessern . Insbesondere soll eine bezüglich des verwendeten gasförmigen Brennstof fs universeller einsetzbare Gasbrennervorrichtung bzw. ein universelleres Verfahren zu deren Betrieb geschaf fen 30 werden . Diese Aufgabe ist gegenständlich mit einer Gasbrennervorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 auf geführten Merkmale gelöst . Verfahrensmäßig ist diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasbrennervorrichtung durch die im Kennzeichen des Pa- 5 tentanspruchs 8 auf geführten Merkmale gelöst .
Gegenständlich ist also erfindungsgemäß eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung einer Zusammensetzung des Brennstof fs vorgesehen , wobei die Rezirkulationseinrichtung in Abhängigkeit von 10 der von der Sensoreinrichtung erfassten Zusammensetzung des Brennstof fs gesteuert ausgebildet ist .
Verfahrensmäßig ist erfindungsgemäß vorgesehen , dass eine Zusammensetzung des Brennstof fs mit einer Sensoreinrichtung er- 15 mittelt und die Rezirkulationseinrichtung in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung erfassten Zusammensetzung des Brennstof fs gesteuert wird .
Der im vorliegenden Kontext der Einfachheit halber verwendete 20 Begrif f " gesteuert" umfasst dabei die beiden in der Regelungs technik gängigen Begrif fe " steuern" und " regeln" .
Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Gasbrennervorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb 25 einer solchen Gasbrennervorrichtung somit dadurch aus , dass orientiert an der Zusammensetzung des Brennstof fs die zum Brenner zurückgeführte Abgasmenge festgelegt wird . Dies hat , wie unerwartet festgestellt werden konnte , zur Folge , dass mit einem einzigen Brenner sowohl zum Beispiel Erdgas als auch 30
Flüssiggas , aber sogar auch Wasserstof f verbrannt werden kann , und zwar ohne weiteren Komponentenwechsel oder Umparametrie- rungen .
Die gegenständliche bzw. verfahrensmäßige Maßgabe , dass " eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung einer Zusammensetzung des 5 Brennstof fs vorgesehen" ist bzw. dass " eine Zusammensetzung des Brennstof fs mit einer Sensoreinrichtung ermittelt" wird, bedeutet dabei ganz allgemein , dass die Sensoreinrichtung dazu geeignet ist , wahlweise direkt oder indirekt Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Brennstof fs zu ziehen . Die Sensorein- 10 richtung kann somit , worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird, zum Beispiel als Gaschromatograph , aber auch als Temperatursensor zur Erfassung der Brennf lächentemperatur aus gebildet sein . Es kommt zum Beispiel auch in Betracht , dass eine UV-Licht messende Sensoreinrichtung verwendet wird, um 15 die sogenannten OH- und/oder CH-Banden , die sich als Zwischenprodukt bei der Verbrennung ergeben und aus denen auf die Zusammensetzung des Brennstof fs geschlossen werden kann , zu erfassen . Kurz : Die Sensoreinrichtung kann sehr unterschiedlich ausgebildet sein ; letztlich geht es darum, dass mit ihrer Hil- 20 fe ermittelt werden soll bzw. kann , welche Zusammensetzung der verwendete Brennstof f hat , um auf dieser Basis die für eine saubere Verbrennung tatsächlich zurückzuführende Abgasmenge festzulegen .
25 Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gas brennervorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen .
Der Vollständigkeit halber wird noch auf folgende Dokumente 30 hingewiesen . Aus der Patentschrift DE 39 38 090 CI ist ebenfalls eine Brennervorrichtung mit Fördereinrichtung und Rezirkulationsein- richtung bekannt . Bei dieser Lösung , die im übrigen allerdings keine Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Zusammensetzung des Brennstof fs aufweist , sitzen die beiden Laufräder darüber hin- 5 aus auf einer gemeinsamen Antriebswelle und können somit nicht unabhängig voneinander betrieben werden .
Aus dem Dokument FR 2 711 224 Al ist ebenfalls eine Brennervorrichtung bekannt , bei der die Fördereinrichtung und die Re- 10 Zirkulationseinrichtung fest miteinander verbunden sind .
Aus der Patentschrift DE 693 12 226 T2 ist ein Heizkessel mit zwei Rauchgaswegen bekannt .
15 Aus dem Dokument WO 1995 /023315 Al ist ein Brenner zur Verbrennung von Wasserstof f bekannt , bei dem allerdings nur eine lokale Rezirkulation im Bereich der einzelnen Flammenzungen ( Flammenrezirkulation ) vorgesehen ist .
20
Die erfindungsgemäße Gasbrennervorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasbrennervorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert .
25 Es zeigt schematisch
Figur 1 die erfindungsgemäße Gasbrennervorrichtung mit einer in Strömungsrichtung des Brennstof fs gesehen vor der Brennstof f-Luf t-Mischeinrichtung angeordne- 30 ten Sensoreinrichtung . Die in der Figur dargestellte Gasbrennervorrichtung besteht in bekannter Weise zunächst aus einer Fördereinrichtung 1 zur Förderung eines gasförmigen Brennstof fs zu einem Brenner 2 und einer Rezirkulationseinrichtung 3 zur Rückführung einer bei einer Verbrennung des Brennstof fs entstandenen Abgasmenge zum 5 Brenner 2 . Die Fördereinrichtung 1 umfasst dabei bevorzugt ein Gebläse .
Verfahrensmäßig ausgedrückt , ist entsprechend ein Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung vorgesehen , bei dem 10 ein gasförmiger Brennstof f mit einer Fördereinrichtung 1 zu einem Brenner 2 gefördert und eine bei einer Verbrennung des Brennstof fs entstandene Abgasmenge mit einer Rezirkulations- einrichtung 3 zum Brenner 2 zurückgeführt wird .
15 Wesentlich für die erfindungsgemäße Gasbrennervorrichtung ist nun , dass eine Sensoreinrichtung 4 zur Ermittlung einer Zusammensetzung des Brennstof fs vorgesehen und die Rezirkulations- einrichtung 3 in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung 4 erfassten Zusammensetzung des Brennstoffs gesteuert 20 ausgebildet ist .
Wiederum verfahrensmäßig ausgedrückt , ist erfindungsgemäß vorgesehen , dass eine Zusammensetzung des Brennstof fs mit einer Sensoreinrichtung 4 ermittelt und die Rezirkulationseinrich- 25 tung 3 in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung 4 erfassten Zusammensetzung des Brennstof fs gesteuert wird .
Etwas genauer betrachtet , ist besonders bevorzugt vorgesehen , dass die Sensoreinrichtung 4 wahlweise als Gaschromatograph , 30 als Gaswärmeleitfähigkeitssensor, als lonisationssensor , als UV-Sensor, als Sauerstoff sensor und/oder als Temperatursensor (insbesondere Flammentemperatursensor) ausgebildet ist.
Dabei sind der Gaschromatograph und der Gaswärmeleitf ähig- keitssensor in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen vor 5 (also im Bereich vor einer Verbrennung) und der Ionisationssensor, der UV-Sensor, der Sauerstoff sensor und/oder der Temperatursensor nach dem bzw. am Brenner 2 (also im Bereich der Verbrennung) angeordnet. Die einzige Figur zeigt dabei schematisch die Option eines Gaschromatographen bzw. eines Gaswärme- 10 leitf ähigkeitssensors an der Brennstoffzufuhrleitung. Die übrigen Optionen sind, da ohne weiteres vorstellbar, nicht extra dargestellt .
Bezüglich des vorstehend genannten UV-Sensors ist dabei beson- 15 ders bevorzugt vorgesehen, dass dieser OH-Banden im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 320 nm, bevorzugt 308 nm, und CH- Banden im Wellenlängenbereich von 410 nm bis 450 nm, bevorzugt 430 nm, detektierend ausgebildet ist (siehe hierzu auch https : / /www. uni-due . de/ ivg/ rf / f or schung /chemi lumineszenz . php ) . 20
Wie eingangs erläutert, ist dabei jede Sensoreinrichtung 4 dafür geeignet, die Zusammensetzung des verwendeten Brennstoffs zu ermitteln.
25 Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass wahlweise Wasserstoff und/oder Erdgas als gasförmiger Brennstoff verwendet werden bzw. wird.
Dabei ist weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass bei 30 Verwendung von reinem Wasserstoff als Brennstoff eine größere Abgasmenge zum Brenner 2 zurückgeführt wird als bei Verwendung von reinem Erdgas als Brennstoff.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass bei Verwendung einer Mischung aus Wasserstoff und Erdgas als Brennstoff eine kleinere 5 Abgasmenge als bei Verwendung von reinem Wasserstoff und eine größere Abgasmenge als bei Verwendung von reinem Erdgas zum Brenner 2 zurückgeführt wird.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rezirkulations- 10 einrichtung 3 ein vorzugsweise und wahlweise an der (noch zu erläuternden) Verbindungsleitung 3.3 angeordnetes und/oder mit einer Steuerungseinrichtung 6 verbundenes Rezirkulationsventil 3.1 umfasst. Oder verfahrensmäßig ausgedrückt: Mit einem zur Rezirkulationseinrichtung 3 gehörenden Rezirkulationsventil 15 3.1 wird eine zum Brenner 2 zurückgeführte Abgasmenge gesteuert. Die vorgenannte Steuerungseinrichtung 6 ist dabei datentechnisch, wie in der einzigen Figur per gepunkteter Linie dargestellt, wahlweise mit der Fördereinrichtung 1, der Sensoreinrichtung 4 und/oder (wie gerade ausgeführt) mit der Re- 20 Zirkulationseinrichtung 3 bzw. dem (vorzugsweise elektrisch betätigbaren) Rezirkulationsventil 3.1 verbunden ausgebildet. Die Fördereinrichtung 1 und die Rezirkulationseinrichtung 3 werden dabei bevorzugt jeweils für sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Brennstoffs (vorzugsweise von der 25 Steuerungseinrichtung 6 ) gesteuert.
Ferner ist noch besonders bevorzugt vorgesehen, dass in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen vor dem Brenner 2, vorzugsweise, wie dargestellt, noch vor der Fördereinrichtung 1, 30 eine Brennstof f-Luf t-Mischeinrichtung 5 angeordnet ist. Oder in anderen Worten: Eine zur Mischung des gasförmigen Brenn- stoffs mit Luft vorgesehene Brennstof f-Luf t-Mischeinrichtung 5 wird vorzugsweise von der Steuerungseinrichtung 6 in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des gasförmigen Brennstoffs gesteuert. Dabei ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass diese neben einem Brennstoff- 5.1 und einem Luftzufuhranschluss 5.2 5 einen mit der Rezirkulationseinrichtung 3 verbundenen Abgaszufuhranschluss 5.3 aufweist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Brenner 2 (zum Beispiel - wie schematisch dargestellt - ein Zylinderbrenner) 10 in einer Brennkammer 2.1 mit einem Abgasabfuhranschluss 2.2 angeordnet und die Rezirkulationseinrichtung 3 einen mit dem Abgasabfuhranschluss 2.2 verbundenen Abgasanschluss 3.2 auf- weist. Der Abgasanschluss 3.2 der Rezirkulationseinrichtung 3 ist dabei schließlich vorzugsweise über eine Verbindungslei- 15 tung 3.3 mit dem Abgaszufuhranschluss 5.3 der Brennstof f-Luf t- Mischeinrichtung 5 verbunden ausgebildet.
Bezugszeichenliste
1 Fördereinrichtung
2 Brenner
2.1 Brennkammer
2.2 Abgasabfuhranschluss
3 Rezirkulationseinrichtung
3.1 Rezirkulationsventil
3.2 Abgasanschluss
3.3 Verbindungsleitung
4 Sensoreinrichtung
5 Brennstoff -Luft-Mischeinrichtung
5.1 Brennstoffzufuhranschluss
5.2 Luftzufuhranschluss
5.3 Abgaszufuhranschluss
6 Steuerungseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Gasbrennervorrichtung, umfassend eine Fördereinrichtung (1) zur Förderung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Brenner (2) und eine Rezirkulationseinrichtung (3) zur Rückführung einer bei einer Verbrennung des Brennstoffs entstandenen Abgasmenge zum Brenner (2), dadurch gekenn z e ichnet , dass eine Sensoreinrichtung (4) zur Ermittlung einer Zusammensetzung des Brennstoffs vorgesehen und die Rezirkulationseinrichtung (3) in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung (4) erfassten Zusammensetzung des Brennstoffs gesteuert ausgebildet ist.
2. Gasbrennervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn z e ichnet , dass die Sensoreinrichtung (4) wahlweise als Gaschromatograph, als Gaswärmeleitfähigkeitssensor, als Ionisationssensor, als UV-Sensor, als Sauerstoff sensor und/oder als Temperatursensor ausgebildet ist.
3. Gasbrennervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn z e ichnet , dass die Rezirkulationseinrichtung (3) ein Rezirkulations- ventil (3.1) umfasst. Gasbrennervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn z e ichnet , dass in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen vor dem Brenner (2) eine Brennstof f-Luf t-Mischeinrichtung (5) angeordnet ist. Gasbrennervorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch gekenn z e ichnet , dass die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (5) neben einem Brennstoff- (5.1) und einem Luftzufuhranschluss (5.2) einen mit der Rezirkulationseinrichtung (3) verbundenen Abgaszufuhranschluss (5.3) aufweist. Gasbrennervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn z e ichnet , dass der Brenner (2) in einer Brennkammer (2.1) mit einem Abgasabfuhranschluss (2.2) angeordnet und die Rezirkulationseinrichtung (3) einen mit dem Abgasabfuhranschluss (2.2) verbundenen Abgasanschluss (3.2) aufweist. Gasbrennervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn z e ichnet , dass der Abgasanschluss (3.2) der Rezirkulationseinrichtung (3) über eine Verbindungsleitung (3.3) mit dem Abgaszufuhranschluss (5.3) der Brennstof f-Luf t-Mischeinrichtung (5) verbunden ausgebildet ist. Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung, bei dem ein gasförmiger Brennstoff mit einer Fördereinrichtung (1) zu einem Brenner (2) gefördert und eine bei einer Verbrennung des Brennstoffs entstandene Abgasmenge mit einer Re- zirkulationseinrichtung (3) zum Brenner (2) zurückgeführt wird, dadurch gekenn z e ichnet , dass eine Zusammensetzung des Brennstoffs mit einer Sensoreinrichtung (4) ermittelt und die Rezirkulationseinrichtung (3) in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung (4) erfassten Zusammensetzung des Brennstoffs gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn z e ichnet , dass die Fördereinrichtung (1) und die Rezirkulationseinrichtung (3) jeweils für sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Brennstoffs gesteuert werden. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn z e ichnet , dass wahlweise Wasserstoff und/oder Erdgas als gasförmiger Brennstoff verwendet werden bzw. wird.
EP21769645.9A 2020-08-21 2021-08-16 Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung Active EP4200559B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020121934.2A DE102020121934B3 (de) 2020-08-21 2020-08-21 Gasbrennervorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Gasbrennervorrichtung
PCT/DE2021/100695 WO2022037747A1 (de) 2020-08-21 2021-08-16 Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP4200559A1 true EP4200559A1 (de) 2023-06-28
EP4200559B1 EP4200559B1 (de) 2024-12-25
EP4200559C0 EP4200559C0 (de) 2024-12-25

Family

ID=75683600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21769645.9A Active EP4200559B1 (de) 2020-08-21 2021-08-16 Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230288059A1 (de)
EP (1) EP4200559B1 (de)
CA (1) CA3192261A1 (de)
DE (1) DE102020121934B3 (de)
WO (1) WO2022037747A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020126642A1 (de) 2020-10-12 2022-04-14 Ebm-Papst Landshut Gmbh Verfahren und Heizgerät zur Flammenüberwachung bei einer Gasverbrennung
EP4102135A1 (de) * 2021-06-11 2022-12-14 BDR Thermea Group B.V. Steuermechanismus für einen gasheizkessel
US20230213181A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Honeywell International Inc. Low nox gas burner with cooled flue gas recycle
DE102024115347A1 (de) * 2024-06-03 2025-12-04 Vaillant Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts, Heizgerät, Computerprogramm und Verwendung erfasster Temperaturen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938090C1 (de) * 1989-11-16 1991-04-18 Viessmann Werke Gmbh & Co, 3559 Allendorf, De
SE500326C2 (sv) * 1992-11-18 1994-06-06 Ctc Parca Ab Värmepanna med rökgasåterföring samt brännkammarenhet för sådan värmepanna
US5511971A (en) * 1993-08-23 1996-04-30 Benz; Robert P. Low nox burner process for boilers
FR2711224B1 (fr) * 1993-10-12 1995-12-08 Guillot Ind Sa Dispositif de chauffage à recyclage partiel des gaz de combustion.
NL9400280A (nl) * 1994-02-23 1995-10-02 Stichting Energie Werkwijze voor de verbranding van hoogreaktieve gasvormige lucht/brandstof-mengsels en branderinrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.
NL1009879C1 (nl) * 1997-08-25 1999-02-26 Vaillant Bv Verwarmingsinstallatie.
JP2004125378A (ja) * 2002-07-15 2004-04-22 Miura Co Ltd 低ＮＯｘ燃焼方法とその装置
US20040175663A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 M. Shannon Melton Method for combusting fuel in a fired heater
US7007487B2 (en) * 2003-07-31 2006-03-07 Mes International, Inc. Recuperated gas turbine engine system and method employing catalytic combustion
US7162864B1 (en) * 2003-11-04 2007-01-16 Sandia National Laboratories Method for control of NOx emission from combustors using fuel dilution
DE102011115364A1 (de) * 2010-10-19 2012-04-19 Alstom Technology Ltd. Kraftwerk
US9631808B2 (en) * 2014-11-21 2017-04-25 Honeywell International Inc. Fuel-air-flue gas burner

Also Published As

Publication number Publication date
US20230288059A1 (en) 2023-09-14
DE102020121934B3 (de) 2021-05-20
EP4200559B1 (de) 2024-12-25
CA3192261A1 (en) 2022-02-24
EP4200559C0 (de) 2024-12-25
WO2022037747A1 (de) 2022-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022037747A1 (de) Gasbrennervorrichtung und verfahren zum betrieb einer gasbrennervorrichtung
DE60105093T2 (de) Brennstoffverdünnungsverfahren und Vorrichtung zur NOx-Verminderung
EP1840465A2 (de) Brennersystem mit gestufter Brennstoff-Eindüsung
DE4033296C2 (de) Gasbrenner und Verfahren zum Betreiben eines solchen
WO2007101427A1 (de) Rundbrenner
EP1800060B1 (de) Verfahren zum betrieb eines brenners, insbesondere eines brenners einer gasturbine, sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
EP3957910B1 (de) Verfahren und anordnung zur pneumatischen gemischbildung bei einem vormischbrenner
EP4008955B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verbrennungsluftzufuhr und abgasrezirkulation für einen brenner
WO2006040269A1 (de) Brenner zur verbrennung eines niederkalorischen brenngases und verfahren zum betrieb eines brenners
DE102014019765A1 (de) Dunkelstrahler
DE19647492A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speisung einer Gasturbine sowohl mit flüssigen wie auch mit gasförmigen Brennstoffen
EP2505919A1 (de) Verfahren zur Optimierung des Ausbrands von Abgasen einer Verbrennungsanlage durch Homogenisierung der Abgase über dem Brennbett mittels Abgas-Einspritzung
EP4008954A2 (de) Brenneranordnung zur verbrennung von wasserstoff enthaltendem brenngas und brennerkörper
DE19822336C2 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines atmosphärischen, insbesondere vollvormischenden Gasbrenners
DE3826279C2 (de) Gasbrenner mit einer Brennerkammer
DE102011002324A1 (de) Regeleinrichtung für einen Brenner und Verfahren zum Betrieb eines Brenners
EP2386797A2 (de) Gasbrenner für ein Heizgerät
EP4023941A2 (de) Anordnungen und verfahren zum messen einer ionisation in einem verbrennungsraum eines vormisch-brenners
DE10247521B4 (de) Brennstoffzellensystem
DE8909288U1 (de) Feuerung mit einer Einrichtung zum Rückführen von Verbrennungsprodukten
DE2821367A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen verbrennen eines brennstoffes
DE19548601C2 (de) Verfahren und Gasgebläse-Brenneraggregat zur Verhinderung von Kondensattropfenbildung
DE69611358T2 (de) Kessel mit rostfeuerung und steuerungsverfahren zur reduzierung der stickoxid-emission
DE19628710C2 (de) Vormischender atmosphärischer Gasbrenner
EP2717007A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Verbrennung von sekundärem Brennstoff in einem Drehrohrofen

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230316

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240722

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502021006222

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

U01 Request for unitary effect filed

Effective date: 20241225

U07 Unitary effect registered

Designated state(s): AT BE BG DE DK EE FI FR IT LT LU LV MT NL PT RO SE SI

Effective date: 20250109

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250325

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250326

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250325

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: VIESSMANN HOLDING INTERNATIONAL GMBH

U1K Transfer of rights of the unitary patent after the registration of the unitary effect

Owner name: VIESSMANN HOLDING INTERNATIONAL GMBH; DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250425

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

U20 Renewal fee for the european patent with unitary effect paid

Year of fee payment: 5

Effective date: 20250723

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: L10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-L10-L00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20251105

26N No opposition filed

Effective date: 20250926

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: H13

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-H10-H13 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260324

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20250831