EP4435322B1 - Regelung einer verbrennungsvorrichtung - Google Patents
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- EP4435322B1 EP4435322B1 EP23164184.6A EP23164184A EP4435322B1 EP 4435322 B1 EP4435322 B1 EP 4435322B1 EP 23164184 A EP23164184 A EP 23164184A EP 4435322 B1 EP4435322 B1 EP 4435322B1
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- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/14—Flame sensors using two or more different types of flame sensor
Definitions
- the present disclosure relates to the estimation of fuels in a combustion device.
- the present disclosure relates to the estimation of fuels in the form of combustible gases or gas mixtures containing hydrogen.
- Common gas types used in combustion devices include those from the E-gas group (according to EN 437:2009-09) and gases from the B/P-gas group (according to EN 437:2009-09). Like almost all gases from the second gas family (according to EN 437:2009-09), gases from the E-gas group contain methane as their main component. Like all gases from the third gas family (according to EN 437:2009-09), gases from the B/P-gas group are based on propane gas. Mixtures based on methane or propane ultimately represent mixtures of different gas sources that can be used to supply the combustion device. The mixing and combustion of natural gas and hydrogen is becoming increasingly interesting.
- the measured ionization current changes with increasing hydrogen content if the excess air is kept constant. If the air supply or fan speed or power is controlled to a constant ionization current setpoint for a constant air volume, the air ratio ⁇ changes with a change in the hydrogen content. This also results in a change in the efficiency of the combustion device. Increased levels of undesirable combustion products such as carbon monoxide may also occur.
- an ionization current setpoint is stored for methane gases depending on the air supply, fan speed, or power. Hydrogen admixtures result in different ionization currents than, for example, pure methane gas. However, due to the small amounts of hydrogen admixtures known to date, only minor deviations in the air ratio ⁇ and thus in the efficiency were observed.
- DE10030630A1 deals with and claims a method for monitoring the speed of a fan.
- the speed of a fan of a combustion device is determined.
- the determined speed is compared with a reference value.
- the comparison determines whether the fan is in a sufficiently steady state. If the speed deviates too significantly from the reference value, the measured speed value can be passed on directly.
- the aim of the method is DE10030630A1 is a practical trade-off between the greatest possible accuracy in the stationary state of the fan on the one hand and errors due to dynamic changes on the other.
- EP1154202B2 discloses and claims a control device for a combustion device using an ionization electrode.
- the ionization electrode is arranged in the flame region of the combustion device.
- a controller of the combustion device uses an ionization signal from the ionization electrode to weight first and second control signals. From the thus weighted control signals, the controller generates a control signal for an actuator.
- EP3299718B1 Another one European patent EP3299718B1, gas type detection, was granted on 30 October 2019 to SIEMENS AG, DE.
- a corresponding Patent application EP3299718A1 was filed on 21 September 2016 by SIEMENS AG, DE.
- the registration EP3299718A1 was published on 28 March 2018 .
- EP3299718B1 claims a method for combusting a fuel from a given fuel group and a computer-readable storage medium with an instruction set for carrying out the method. The method includes determining a fuel supply and a required power of the combustion device. If the fuel supply and the required power are outside a range for a safe presence of a fuel, an error signal is generated.
- DE102018118288A1 was filed on July 27, 2018 by ebm-papst Landshut GmbH, 84030, Landshut, DE. The application was published on January 30, 2020.
- DE102018118288A1 deals with a method for monitoring and controlling a burner flame of a heater burner.
- DE102018118288A1 The claimed method involves applying two alternating voltages to the ionization electrode. Ionization currents are then measured for the alternating voltages, and their difference is calculated.
- the present disclosure further teaches an evaluation of two sensor signals.
- an index is advantageously determined based on the two sensor signals.
- two ionization currents from two ionization electrodes can be evaluated by calculating their quotients.
- FIG 1 shows a combustion device 1 such as a wall-mounted gas burner and/or an oil burner.
- a flame of a heat generator burns in the combustion chamber 2 of the combustion device 1.
- the heat generator exchanges the thermal energy of the hot fuels and/or combustion gases into another fluid such as water.
- the warm water is used, for example, to operate a hot water heating system and/or to heat drinking water.
- the thermal energy of the hot combustion gases can be used to heat a product, for example in an industrial process.
- the heat generator is part of a combined heat and power plant, for example an engine of such a plant.
- the heat generator is a gas turbine.
- the heat generator can be used to heat water in a plant for the extraction of lithium and/or lithium carbonate.
- the exhaust gases 3 are discharged from the combustion chamber 2, for example, via a chimney.
- the air supply 5 for the combustion process is supplied via a (motor-driven) fan 4.
- a control and/or monitoring device 18 specifies the air supply V L to be delivered to the fan 4.
- the fan speed becomes a measure of the air supply 5.
- the flap and/or valve position can be used as a measure of the air supply.
- a measured value derived from the signal of a mass flow sensor and/or volume flow sensor can be used.
- the sensor is advantageously arranged in the duct for the air supply 5.
- the sensor provides a signal which is converted into a flow measurement value using a suitable signal processing unit.
- a signal processing device ideally comprises at least one analog-to-digital converter.
- the signal processing device in particular the analog-to-digital converter(s), is integrated into the regulating and/or control and/or monitoring device 18.
- the analog-to-digital converter(s) is/are integrated into the flow and/or pressure sensor 10.
- the measured value of a pressure sensor and/or a mass flow sensor in a side channel can also be used as a measure of the air supply V L.
- a combustion device with a supply channel and a side channel is described, for example, in the European patent EP3301364B1 The European patent EP3301364B1 was published on 7 June 2017 and granted on August 7, 2019.
- a combustion device with a feed channel and side channel is claimed, with a mass flow sensor extending into the feed channel.
- Mass flow sensors allow measurements at high flow velocities, especially in conjunction with combustion devices during operation. Typical values for such flow velocities lie in the ranges between 0.1 meters per second and 5 meters per second, 10 meters per second, 15 meters per second, 20 meters per second, or even 100 meters per second. Mass flow sensors that are suitable for the present disclosure are, for example, OMRON® D6F-W or type SENSOR TECHNICS® WBA sensors. The usable range of these sensors typically begins at velocities between 0.01 meters per second and 0.1 meters per second and ends at a speed such as 5 meters per second, 10 meters per second, 15 meters per second, 20 meters per second, or even 100 meters per second. In other words, lower limits such as 0.1 meters per second can be combined with upper limits such as 5 meters per second, 10 meters per second, 15 meters per second, 20 meters per second, or even 100 meters per second.
- a gas flap is used as the fuel actuator 6, the position of a flap can be used as a measure of the amount of fuel gas.
- a fuel actuator 6 and/or fuel valve are adjusted using a stepper motor. In that case, the step position of the stepper motor is a measure of the amount of fuel gas.
- the fuel valve can also be integrated into a unit with at least one or more safety shut-off valves.
- a signal line 14 connects the fuel actuator 6 to the regulating and/or control and/or monitoring device 18.
- the signal line 14 comprises an optical fiber. Optical fibers provide advantages with regard to galvanic isolation and protection against explosions.
- the flow and/or pressure sensor 10 is arranged separately from the fuel valve 6 in the fuel supply channel 8.
- the flow sensor 10 can be implemented as a volume flow sensor, for example as a turbine wheel meter or a bellows meter or as a differential pressure sensor.
- the flow and/or pressure sensor 10 can also be designed as a mass flow sensor, for example as a thermal mass flow sensor.
- a signal line and/or feedback line 16 connects the flow and/or pressure sensor 10 to the regulating and/or control and/or monitoring device 18.
- the signal line and/or feedback line 16 comprises an optical fiber. Optical fibers provide advantages with regard to galvanic isolation and protection against explosions.
- This flow and/or pressure sensor 10 generates a signal, which is converted into a flow measurement (measured value of the particle and/or mass flow and/or volume flow) using a suitable signal processing device.
- a suitable signal processing device ideally comprises at least one analog-to-digital converter.
- the signal processing device in particular the analog-to-digital converter(s), is integrated into the regulating and/or control and/or monitoring device 18.
- the analog-to-digital converter(s) is/are integrated into the flow and/or pressure sensor 10.
- combustion devices 1 in which hydrogen or hydrogen is burned as part of a gas mixture, the cooling of the supply 5, 8 into the combustion chamber 2 is important. This cooling of the supply in premixed combustion devices 1 is particularly interesting. With adequate cooling of the supply 5, 8 into the combustion chamber 2, the risk of flashback is reduced.
- the feed 5, 8 can comprise a pipe made of a material with good thermal conductivity.
- the feed 5, 8 can comprise a pipe made of copper or a copper alloy.
- the feed 5, 8 in a premixing combustion device 1, can comprise a pipe made of copper or a copper alloy at its opening into the combustion chamber 2. Due to the good thermal conductivity, heat is dissipated from the opening of the feed 5, 8. By dissipating the heat, the opening of the feed 5, 8 into the combustion chamber is more effectively cooled. The risk of flame flashback is thus reduced.
- FIG 1 also shows a combustion device 1 with a first combustion sensor 9 for detecting an air ratio ⁇ .
- the first combustion sensor 9 can, for example, comprise a first ionization electrode.
- the first combustion sensor 9 can also be a first ionization electrode.
- KANTHAL ® e.g. APM ® or A-1 ® , is often used as the material for an ionization electrode. Electrodes made of Nikrothal ® are also considered by those skilled in the art.
- the first combustion sensor 9 is preferably arranged in the combustion chamber 2.
- a signal line 15 connects the first combustion sensor 9 to the regulating and/or control and/or monitoring device 18.
- the signal line 15 comprises an optical fiber.
- Optical fibers provide advantages with regard to galvanic isolation and protection against explosions.
- FIG 1 further shows a combustion device 1 with a second sensor 11, for example a second combustion sensor 11, for detecting an air ratio ⁇ .
- the second sensor 11 can, for example, comprise a second ionization electrode.
- the second sensor 11 can also be a second ionization electrode.
- KANTHAL ® e.g. APM ® or A-1 ® , is often used as the material for an ionization electrode. Electrodes made of Nikrothal ® are also considered by those skilled in the art.
- the second sensor 11 is preferably arranged in the combustion chamber 2.
- the first combustion sensor 9 and the second sensor 11 are preferably arranged in the same combustion chamber 2. It is provided that the first combustion sensor 9 is different from the second sensor 11.
- the first combustion sensor 9 and the second sensor 11 can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 100 millimeters apart.
- the first combustion sensor 9 and the second sensor 11 can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 200 millimeters apart.
- the first combustion sensor 9 and the second sensor 11 can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 500 millimeters apart. The greatest possible distance between the first combustion sensor 9 and the second sensor 11 provides advantages with regard to decoupling the signals of the two combustion sensors 9 and 11.
- first ionization electrode and the second ionization electrode can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 500 millimeters apart. The greatest possible distance between the first ionization electrode and the second ionization electrode provides advantages with regard to decoupling the signals of the two ionization electrodes.
- the first combustion sensor 9 is a first ionization electrode and the second sensor 11 is a second ionization electrode. It is provided that the first ionization electrode is different from the second ionization electrode.
- the first ionization electrode and the second ionization electrode are preferably arranged in the same combustion chamber 2.
- the first ionization electrode and the second ionization electrode can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 100 millimeters apart.
- the first ionization electrode and the second ionization electrode can be arranged in the same combustion chamber 2 and spaced at least 200 millimeters apart.
- the first ionization electrode is connected to a voltage source via a first impedance
- the second ionization electrode is connected to the same voltage source via a second impedance.
- the first impedance is separate from the second impedance.
- the first ionization electrode is connected to a first voltage source
- the second ionization source is connected to a second voltage source.
- the first voltage source is separate from the second voltage source.
- the first voltage source is different from the second voltage source.
- the ionization current setpoints 20 are shown as examples over air supply or fan speed or power 19 for a first gas 21 and for a second gas 22.
- ⁇ setpoint for a first fuel and/or a first combustion gas can be different from ⁇ setpoint for a second fuel and/or a second combustion gas.
- ⁇ setpoint can change over the air supply or fan speed or power in a predefined manner.
- ionization current setpoints 20 via air supply or fan speed or power 19 for a first and a second gas there are two further curves: ionization current setpoints 20 via air supply or fan speed or power 19 for a first and a second gas.
- the two curves 21 and 22 define a family of curves.
- a fuel mixture can be estimated.
- the fuel mixture can be a gas mixture.
- a fuel mixture such as a gas mixture can be detected based on the signal of a flow and/or pressure sensor 10.
- ionization currents are preferably used as the basis for control until another estimate is available.
- control is based on the control setpoints according to this curve 23 if a rapid modulation occurs after an estimate.
- a new estimate is made.
- a new curve 23 with control setpoints is determined. The determination can, for example, be carried out by the control and/or open-loop control and/or monitoring device 18.
- a new curve 23 with control setpoints is calculated depending on the result of the estimation. The calculation can be performed, for example, by the control and/or monitoring device 18.
- the sensor 9, 11 corresponding to curves 26 and 27 is controlled. That sensor 9, 11 is located at position 1. Therefore, the sensor 11, 9 corresponding to curves 28 and 29 serves to check whether the correct Fuel 7 was estimated. In particular, the sensor 11, 9 corresponding to curves 28 and 29 can be used to check whether the correct fuel 7 was detected. For the purposes of checking, the sensor 11, 9 is located at position two in the combustion chamber 2. Position two in the combustion chamber 2 is different from position one in the combustion chamber 2.
- curve 21 is calculated from FIG 2
- the current air supply or fan speed or power can be adjusted to the air supply or fan speed or power from FIG 3
- the control setpoint corresponds to the intersection of line 30b with curve 26.
- a signal according to curve 28 should be present at the second sensor 11, 9 at the intersection with line 30b.
- an ionization current according to curve 28 should be present at the second sensor 11, 9 at the intersection with line 30b.
- an ionization current according to curve 28 should be present at the second ionization electrode 11, 9 at the intersection with line 30b.
- the value corresponds to the distance between the intersection points of curve 32 and curves 26 and 28. This value differs significantly from the expected value for fuel two, corresponding to the distance between the intersection points of curve 30a and curves 27 and 29.
- This causes the control system to reduce the setpoint I setpoint of the first ionization current toward the first fuel at the setpoint ⁇ setpoint of the air ratio.
- the system returns to the setpoint ⁇ setpoint of the air ratio for fuel one.
- the ionization current setpoint I soll (of the first sensor 9, 11) can be varied for a short time.
- the short-term variation of the ionization current setpoint I soll occurs more briefly than the fastest and/or shortest-term changes in the fuel composition.
- the control system varies the setpoint I soll by a certain amount. This means that the control system varies the setpoint I soll by a certain amount until the appropriate actual value is reported back from the second sensor 11, 9.
- the control system varies the setpoint I soll by a certain amount until the appropriate actual value corresponding to one of the possible fuel mixtures is reported back from the second sensor 11, 9.
- the regulating and/or control and/or monitoring device 18 preferably varies the setpoint I setpoint .
- the regulating and/or control and/or monitoring device 18 preferably runs through the entire range of setpoint values I setpoint of the ionization current.
- the regulating and/or control and/or monitoring device 18 runs through the entire range of setpoint values I setpoint that can occur when burning expected fuel mixtures. In particular, the entire range of setpoint values I setpoint of the ionization current is run through to the setpoint ⁇ setpoint of the air ratio at the set air supply or fan speed or power 19.
- the variation of the ionization current can be carried out via the target values I soll and the control can be carried out directly as a variation of the fuel actuator 6.
- the fuel actuator position is briefly varied.
- the fuel actuator position is briefly varied by a certain amount. Accordingly, the control determines when the actual value of the ionization current at the first and second combustion sensors 9, 11 indicates the same fuel mixture. After adjustment, both ionization currents match a fuel mixture from the range of expected mixtures at the combustion device 1.
- the amount of variation is increased.
- the amount of variation is increased up to the minimum fuel actuator position for the highest calorific fuel.
- the amount of variation is also increased up to the maximum fuel actuator position for the lowest calorific fuel.
- the variation in the fuel actuator position is a function of the set air supply or fan speed or power 19. Ideally, the variation in the fuel actuator position is a function of the currently set air supply or fan speed or power 19.
- Parts of a control and/or monitoring device 18 and/or a method according to the present disclosure can be implemented as hardware and/or as a software module.
- the software module is executed by a computing unit, optionally with the addition of container virtualization. Furthermore, there is the possibility of execution using a cloud computer and/or a combination of the aforementioned options.
- the software may comprise firmware and/or a hardware driver executed within an operating system and/or container virtualization and/or an application program.
- the present disclosure therefore also relates to a computer program product that contains the features of this disclosure or executes the required steps.
- the described functions can be stored as one or more instructions on a computer-readable medium.
- Computer-readable media include random access memory (RAM), magnetic random access memory (MRAM), read-only memory (ROM), flash memory, and/or electronically programmable ROM (EPROM).
- RAM random access memory
- MRAM magnetic random access memory
- ROM read-only memory
- EPROM electronically programmable ROM
- Some other examples of computer-readable media include electronically programmable and erasable ROM (EEPROM) and/or registers of a computing device and/or a hard disk and/or a removable storage device.
- EEPROM electronically programmable and erasable ROM
- computer-readable media includes optical storage and/or any suitable medium accessible by a computer or other IT devices and applications.
- the combustion device (1) comprises a combustion chamber (2), and the first combustion sensor (9) is a first ionization electrode in the combustion chamber (2).
- the first target value for the signal of the first combustion sensor (9) is a first target value for an ionization current of the first ionization electrode.
- the first signal recorded by the first combustion sensor (9) is a first ionization current.
- the method comprises the step of recording a first ionization current by the first ionization electrode.
- the combustion device (1) comprises a combustion chamber (2), and the second sensor (10, 11) is a second ionization electrode in the combustion chamber (2).
- the second signal recorded by the second sensor (10, 11) is a second ionization current.
- the method comprises the step of recording a second ionization current using the second ionization electrode.
- the combustion device (1) comprises a fuel supply channel (8)
- the second sensor (10, 11) is a flow sensor for recording a flow of the first or second fuel (7) through the fuel supply channel (8).
- the second sensor (10, 11) in the form of a flow sensor can protrude into the fuel supply channel (8).
- the second sensor (10, 11) in the form of a flow sensor can also be arranged in the fuel supply channel (8).
- the second sensor (10, 11) in the form of a flow sensor can be attached to the fuel supply channel (8).
- the second sensor (10, 11) in the form of a flow sensor can be mechanically secured to the fuel supply channel (8), for example, secured by spot welding and/or secured by paint and/or secured by adhesive.
- the method therefore comprises the step of recording a second signal in the form of a flow signal through the fuel supply channel (8) using the flow sensor.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, the method comprising the step: Specifying a first setpoint value for a signal from the first combustion sensor (9).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, the method comprising the step: Determining a first target value for a signal of the first combustion sensor (9) based on a current air supply or fan speed or power and based on a curve stored for the first fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a first target value for a signal of the first combustion sensor (9) based on a current air supply or fan speed or power and based on a curve stored in the non-volatile memory for the first fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a first target value for a signal of the first combustion sensor (9) based on a current air supply or fan speed or power for a first fuel (7) and based on a curve stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) for the first fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, the method comprising the step: Determining a first setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for the air ratio ⁇ for a first fuel (7) using a curve stored for the first fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a first setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for the air ratio ⁇ for a first fuel (7) using a curve stored in the non-volatile memory for the first fuel (7).
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) can comprise the step: Determining a second fuel (7) as a function of the first signal and as a function of the second signal based on a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Assigning the first difference to a second fuel (7) using one or more stored tables.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, the method comprising the step: Assigning the first difference to a second fuel (7) based on a stored program sequence.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) based on a current air supply or fan speed or power using a curve stored in the non-volatile memory for the second fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) based on a current air supply or fan speed or power for a first fuel (7) using a curve stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) for the second fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, the method comprising the step: Determining a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for an air ratio ⁇ for a second fuel (7) using a curve stored for the second fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for an air ratio ⁇ for a second fuel (7) using a curve stored in the non-volatile memory for the second fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory, the method comprising the step: Determining a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for an air ratio ⁇ for a second fuel (7) using a non-volatile Memory of the control and/or monitoring unit (18) for the second fuel (7) stored curve.
- a stored curve, a table, or equivalent means are possible.
- Equivalent means for determining the second target value include, for example, a mathematical relationship or a program sequence.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises an air supply channel and a fuel supply channel (8) and at least one actuator (4; 6), wherein the at least one actuator (4; 6) acts on at least one channel selected from the air supply channel and the fuel supply channel (8), the method comprising the step: Controlling the combustion device (1) using the at least one actuator (4; 6) and the first combustion sensor (9) to the first setpoint value for the signal of the first combustion sensor (9).
- the combustion device (1) comprises at least one actuator (4, 6) per channel.
- the at least one actuator (4; 6) acts on the air supply duct and comprises a fan (4), in particular a motor-driven fan.
- the control can be carried out using a pulse-width-modulated signal directed to the motor-driven fan (4).
- the control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-driven fan (4).
- the at least one actuator (4; 6) acts on the air supply duct and comprises an air damper, in particular a motor-adjustable air damper.
- the control can be carried out using a pulse-width-modulated signal directed to the motor-adjustable air damper.
- control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-adjustable air damper.
- control can be provided based on signals between 0 and 20 milliamperes or between 0 and 10 volts. Control via a stepper motor is also possible.
- the at least one actuator (4; 6) can act on the fuel supply channel (8) and comprise a valve, in particular a motor-adjustable valve.
- the control can be carried out using a pulse-width modulated signal which is directed to the motor-adjustable valve.
- the control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-adjustable valve.
- the at least one actuator (4; 6) can act on the fuel supply channel (8) and comprise a fuel flap, in particular a motor-adjustable fuel flap.
- the Control can be achieved using a pulse-width-modulated signal directed to the motor-driven fuel flap.
- Control can also be achieved using a signal from a converter, with the signal from the converter directed to the motor-driven fuel flap. Furthermore, without claiming to be exhaustive, control can be provided using signals between 0 and 20 milliamperes or between 0 and 10 volts. Control using a stepper motor is also possible.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods, wherein the combustion device (1) comprises an air supply channel and a fuel supply channel (8) and at least one actuator (4; 6), wherein the at least one actuator (4; 6) acts on at least one channel selected from the air supply channel and the fuel supply channel (8), the method comprising the step: Controlling the combustion device (1) using the at least one actuator (4; 6) and the first combustion sensor (9) to the second target value for the signal of the first combustion sensor (9).
- the combustion device (1) comprises an adjustable actuator (4; 6).
- the third fuel (7) is equal to the second fuel (7). At another point in time, the third fuel (7) is different from the second fuel (7).
- the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal using one or more stored tables.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal using one or more tables stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) may comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal using one or more tables stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) can comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) may comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal based on a stored program sequence.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal based on a program sequence stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) may comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the third signal and as a function of the fourth signal based on a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the second difference using one or more stored tables.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) can comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the second difference using one or more tables stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the second difference using a stored mathematical relationship.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the second difference using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) can comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the second difference using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) may comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index using one or more tables stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index using a stored mathematical relationship.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) can comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) may comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index based on a stored program sequence.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index based on a program sequence stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) may comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index based on a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference using one or more stored tables.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference using one or more tables stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) may comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference using one or more tables stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference using a stored mathematical relationship.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) including a third fuel (7) comprises the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference based on a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) may comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) with the inclusion of a third fuel (7) may comprise the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference based on a stored program sequence.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the method for operating a combustion device (1) comprises the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference based on a program sequence stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory
- the method for operating a combustion device (1) can comprise the step: Determining a third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference based on a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods involving a third fuel (7) and a second index and a sign thereof, the method comprising the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first index and as a function of the second index and as a function of the second, negative or the second, positive sign of the second index.
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned methods involving a third fuel (7), a second difference and a sign thereof, the method comprising the step: Determining the third fuel (7) as a function of the first difference and as a function of the second difference and as a function of the second, negative or the second, positive sign of the second difference.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to determine a second fuel (7) as a function of the first signal and as a function of the second signal using a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to determine a second fuel (7) based on a program sequence stored in the non-volatile memory as a function of the first signal and as a function of the second signal.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory, and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to determine a second fuel (7) as a function of the first signal and as a function of the second signal based on a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to assign the first difference to a second fuel (7) using one or more tables stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned combustion devices (1), wherein the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to assign the first difference to a second fuel (7) based on a stored mathematical relationship.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to assign the first difference to a second fuel (7) based on a mathematical relationship stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) can be designed: to assign the first difference to a second fuel (7) on the basis of a mathematical relationship stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned combustion devices (1), wherein the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to assign the first difference to a second fuel (7) based on a stored program sequence.
- the combustion device (1) comprises a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to assign the first difference to a second fuel (7) based on a program sequence stored in the non-volatile memory.
- the combustion device (1) can comprise a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory and the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) can be designed: to assign the first difference to a second fuel (7) on the basis of a program sequence stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned combustion devices (1), wherein the combustion device (1) comprises a non-volatile memory, wherein the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to determine a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for an air ratio ⁇ for a second fuel (7) using a curve stored in the non-volatile memory for the second fuel (7).
- the present disclosure further teaches one of the aforementioned combustion devices (1), wherein the combustion device (1) comprises a regulating and/or control and/or monitoring unit (18) with a non-volatile memory, wherein the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) is designed: to determine a second setpoint value for a signal of the first combustion sensor (9) from the setpoint value for an air ratio ⁇ for a second fuel (7) using a curve stored in the non-volatile memory of the regulating and/or control and/or monitoring unit (18) for the second fuel (7).
- a stored curve, a table, or other means are also possible.
- the additional means for determining the second setpoint value include, in particular, a mathematical relationship or a program sequence.
- the at least one actuator (4; 6) acts on the air supply duct and comprises a fan (4), in particular a motor-driven fan.
- the control can be carried out using a pulse-width-modulated signal directed to the motor-driven fan (4).
- the control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-driven fan (4).
- the at least one actuator (4; 6) acts on the air supply duct and comprises an air damper, in particular a motor-adjustable air damper.
- the control can be carried out using a pulse-width-modulated signal directed to the motor-adjustable air damper.
- control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-adjustable air damper.
- control can be provided based on signals between 0 and 20 milliamperes or between 0 and 10 volts. Control via a stepper motor is also possible.
- the at least one actuator (4; 6) can act on the fuel supply channel (8) and comprise a valve, in particular a motor-adjustable valve.
- the control can be based on a pulse-width modulated signal directed to the motor-operated valve.
- the control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-operated valve.
- the at least one actuator (4; 6) can act on the fuel supply channel (8) and comprise a fuel flap, in particular a motor-operated fuel flap.
- the control can be carried out using a pulse-width modulated signal directed to the motor-operated fuel flap.
- control can be carried out using a signal from a converter, wherein the signal from the converter is directed to the motor-operated fuel flap.
- control can be provided using signals between 0 and 20 milliamperes or between 0 and 10 volts. Control by means of a stepper motor is also possible.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
- Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit der Schätzung von Brennstoffen in einer Verbrennungsvorrichtung. Insbesondere befasst sich die vorliegende Offenbarung mit der Schätzung von Brennstoffen in Form brennbarer Gase oder Gasmischungen, welche Wasserstoff enthalten.
- Gängige Gasarten in Verbrennungsvorrichtungen sind beispielsweise solche aus der E-Gas Gruppe (gemäss EN 437:2009-09) sowie Gase aus der B/P-Gas Gruppe (gemäss EN 437:2009-09). Gase aus der E-Gas Gruppe enthalten wie fast alle Gase aus der zweiten Gasfamilie (gemäss EN 437:2009-09) Methan als Hauptbestandteil. Gase aus der B/P-Gas Gruppe haben wie alle Gase aus der dritten Gasfamilie (gemäss EN 437:2009-09) Propangas als Grundlage. Die Mischungen auf Grundlage von Methangas oder Propangas repräsentieren letztlich Mischungen aus unterschiedlichen Gasquellen, mit denen die Verbrennungsvorrichtung versorgt werden kann. Zunehmend interessant wird die Mischung und Verbrennung von Erdgas und Wasserstoff.
- Bei der Verbrennung von Gasgemischen aus Methan und Wasserstoff verändert sich bei konstant gehaltenem Luftüberschuss mit zunehmendem Wasserstoffanteil der gemessene Ionisationsstrom. Wird zu einer konstanten Luftmenge an einer Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung auf einen konstanten lonisationsstromsollwert geregelt, so ändert sich die Luftzahl λ mit Veränderung des Wasserstoffanteiles. Damit einher geht auch eine Änderung des Wirkungsgrades der Verbrennungsvorrichtung. Allenfalls können auch erhöhte Werte von unerwünschten Verbrennungsprodukten wie beispielsweise Kohlenstoffmonoxid auftreten.
- Weiter gibt es noch den Effekt, dass es bei verändertem Wasserstoffanteil zu einem Flammenrückschlag kommen kann. Auch hierauf hat die Luftzahl λ einen Einfluss. Je enger der Bereich der Luftzahl λ im Betrieb gehalten wird, desto besser/einfacher kann das Flammenrückschlagen vermieden werden.
- Bei gängigen Ionisationsstromregelungen wird für Methangase ein lonisationsstromsollwert je Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung hinterlegt. Beimischungen von Wasserstoff ergeben andere Ionisationsströme als beispielsweise reines Methangas. Aufgrund der bisher bekannten geringen Mengen an Beimischungen von Wasserstoff ergaben sich jedoch nur geringe Abweichungen in der Luftzahl λ und damit im Wirkungsgrad.
- Eine Patentanmeldung
DE10030630A1 wurde eingereicht am 28. Juni 2000 durch die Siemens Building Technologies AG, Zürich, CH. Die Anmeldung wurde veröffentlicht am 10. Januar 2002. -
DE10030630A1 behandelt und beansprucht ein Verfahren zur Drehzahlüberwachung eines Gebläses. Im Rahmen des Verfahrens wird eine Drehzahl eines Gebläses einer Verbrennungsvorrichtung ermittelt. Die ermittelte Drehzahl wird mit einem Referenzwert verglichen. Aus dem Vergleich ergibt sich, ob sich das Gebläse in einem ausreichend stationären Zustand befindet. Sofern die Drehzahl zu stark vom Referenzwert abweicht, kann der Drehzahlmesswert direkt weitergegeben werden. Ziel des Verfahrens ausDE10030630A1 ist eine praktische Abwägung zwischen möglichst grosser Genauigkeit im stationären Zustand des Gebläses einerseits und Fehlern infolge dynamischer Änderungen andererseits. - Ein
europäisches Patent EP1154202B2, Regeleinrichtung für einen Brenner, ist erteilt am 9. Dezember 2009 an die SIEMENS SCHWEIZ AG, CH. Eine entsprechende PatentanmeldungEP1154202A2 wurde eingereicht am 27. April 2001 durch die SIEMENS BUILDING TECH AG, CH. Die AnmeldungEP1154202A2 wurde veröffentlicht am 14. November 2001 und nimmt eine Priorität vom 12. Mai 2000 in Anspruch.EP1154202B2 offenbart und beansprucht eine Regeleinrichtung für eine Verbrennungsvorrichtung unter Nutzung einer Ionisationselektrode. Die Ionisationselektrode ist dabei im Flammenbereich der Verbrennungsvorrichtung angeordnet. Ein Regler der Verbrennungsvorrichtung nutzt ein Ionisationssignal der Ionisationselektrode um erste und zweite Steuersignale zu gewichten. Aus den so gewichteten Steuersignalen erzeugt der Regler ein Stellsignal für ein Stellglied. - Ein weiteres
europäisches Patent EP1396681B1, Brennerkontroller und Einstellverfahren für einen Brennerkontroller, ist erteilt am 7. Dezember 2005 an die SIEMENS SCHWEIZ AG, CH. Eine entsprechende PatentanmeldungEP1396681A1 wurde eingereicht am 4. September 2002 durch SIEMENS BUILDING TECH AG, CH. DieAnmeldung EP1396681A1 wurde veröffentlicht am 10. März 2004 .EP1396681B1 beansprucht einen Brennerkontroller zur Auswertung des Signales eines Verbrennungssensors. Dabei kann der Verbrennungssensor eine Ionisationselektrode im Flammenbereich sein. Der Brennerkontroller bestimmt aus dem Signal des Verbrennungssensors ein Stellsignal für eine Brennstoffzufuhr oder eine Luftzufuhr. - Ein weiteres
europäisches Patent EP3299718B1, Gasartenerkennung, ist erteilt am 30. Oktober 2019 an SIEMENS AG, DE. Eine entsprechendePatentanmeldung EP3299718A1 wurde eingereicht am 21. September 2016 durch SIEMENS AG, DE. Die AnmeldungEP3299718A1 wurde veröffentlicht am 28. März 2018 .EP3299718B1 beansprucht ein Verfahren zum Verbrennen eines Brennstoffes aus einer vorgegebenen Brennstoffgruppe sowie ein computerlesebares Speichermedium mit einem Befehlssatz zur Ausführung des Verfahrens. Das Verfahren beinhaltet die Bestimmung einer Brennstoffzufuhr und einer angeforderten Leistung der Verbrennungsvorrichtung. Falls die Brennstoffzufuhr und die angeforderte Leistung ausserhalb eines Bereiches für ein sicheres Vorliegen eines Brennstoffes liegen, wird ein Fehlersignal erzeugt. - Eine Patentanmeldung
DE102018118288A1 wurde eingereicht am 27. Juli 2018 durch ebm-papst Landshut GmbH, 84030, Landshut, DE. Die Anmeldung wurde veröffentlicht am 30. Januar 2020.DE102018118288A1 behandelt ein Verfahren zur Überwachung und eine Regelung einer Brennerflamme eines Heizgerätebrenners. Das inDE102018118288A1 beanspruchte Verfahren besteht darin, zwei alternierende Spannungen an die Ionisationselektrode anzulegen. Zu den alternierenden Spannungen werden anschliessend Ionisationsströme gemessen und deren Differenz gebildet. - Ein deutsches Patent
DE19839160B4, Verfahren und Schaltung zur Regelung eines Gasbrenners, ist erteilt am 23. Dezember 2004 an Stiebel Eltron GmbH & Co KG, 37603 Holzminden, DE. Eine entsprechende PatentanmeldungDE19839160A1 wurde eingereicht am 28. August 1998 durch Stiebel Eltron GmbH & Co KG, 37603 Holzminden, DE. DieAnmeldung DE19839160A1 wurde veröffentlicht am 2. März 2000 . Das inDE19839160B4 beanspruchte Verfahren befasst sich mit einem ersten und einem zweiten Ionisationssignal mit gegenläufigem Verlauf. Es kann eine Verbrennung unterbrochen werden, wenn das erste Ionisationssignal von einem Regelwert zu sehr abweicht oder das zweite Ionisationssignal von einem Kontrollwert zu sehr abweicht. - Die europäische Patentanmeldung
EP4023941A2 offenbart eine Anordnung zum Messen einer Ionisation in einem Verbrennungsraum eines Heizgerätes, wobei zwei Ionisationselektroden vorhanden sind die jeweils einzeln mit einer Auswerteelektronik verbunden sind, so dass ihre Ionisationssignale getrennt ausgewertet werden können. - Ziel der vorliegenden Offenbarung ist eine Regelung einer Verbrennungsvorrichtung, insbesondere im Hinblick auf Gase oder Gasgemische umfassend Wasserstoff. Zudem geht es um einen optimierten Betrieb der Verbrennungsvorrichtung ohne Flammenrückschläge.
- Die vorliegende Offenbarung zeigt einen Weg auf, wie anhand von im System vorhandenen Daten oder anhand von zusätzlichen Sensorwerten eine Korrektur eines Sollstromes eines Verbrennungssensors erfolgen kann. Der Verbrennungssensor kann insbesondere ein Verbrennungseffizienzsensor und/oder eine Ionisationselektrode sein. Infolge der Korrektur des Sollstromes hält die Verbrennungsvorrichtung den Wert der Luftzahl λ in einem engen Toleranzband. Die zusätzlichen Sensorwerte können ebenfalls von einem Flusssensor, welcher im Luftzufuhrkanal und/oder im Brennstoffzufuhrkanal einer Verbrennungsvorrichtung angeordnet ist, stammen. Die zusätzlichen Sensorwerte können weiterhin von einem weiteren Verbrennungssensor, insbesondere von einer weiteren Ionisationselektrode stammen. Die zusätzlichen Sensorwerte können ebenfalls von der Ventilstellung im Vergleich zur Brennerleistung abgeleitet sein.
- Das Halten der Luftzahl λ in einem engen Toleranzband ist besonders relevant für Verbrennungsvorrichtungen, in welchen Wasserstoff verbrannt wird. Dabei wird bevorzugt Wasserstoff als Teil eines Brennstoffgemisches und/oder Gasgemisches verbrannt. Die vorliegende Offenbarung zeigt insbesondere einen Weg auf, wie die Luftzahl λ in einem engen Toleranzband gehalten werden kann, wenn Wasserstoff ein wesentlicher Anteil der Brennstoffmischung ist. Ein wesentlicher Anteil von Wasserstoff an der Brennstoffmischung kann vorliegen, wenn der Anteil des Wasserstoffes unter Normalbedingungen mehr als fünf Volumenprozent der Brennstoffmischung beträgt. Ein wesentlicher Anteil von Wasserstoff an der Brennstoffmischung kann insbesondere vorliegen, wenn der Anteil des Wasserstoffes unter Normalbedingungen mehr als zehn Volumenprozent der Brennstoffmischung beträgt. Ein wesentlicher Anteil von Wasserstoff an der Brennstoffmischung kann ferner vorliegen, wenn der Anteil des Wasserstoffes unter Normalbedingungen mehr als zwanzig Volumenprozent der Brennstoffmischung beträgt. Unter Normalbedingungen betragen die Temperatur 273.15 Kelvin und der Druck 101325 Pascal.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine Auswertung zweier Sensorsignale. Dazu wird vorteilhaft ein Index auf Basis der beiden Sensorsignale bestimmt. Beispielsweise können zwei Ionisationsströme aus zwei Ionisationselektroden ausgewertet werden, indem man deren Quotienten bildet.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eine Auswertung einer Differenz zweier Sensorsignale. Beispielsweise können zwei Ionisationsströme aus zwei Ionisationselektroden ausgewertet werden, indem man deren Differenz bildet. Neben dem Betrag der Differenz ermöglicht das Vorzeichen der Differenz Rückschlüsse auf den Brennstoff und/oder auf das Brennstoffgemisch in der Verbrennungsvorrichtung.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin ein Verstellen eines Aktors wie beispielsweise eines Gebläses oder eines Brennstoffventiles. Das Verstellen des Aktors erfolgt kurzfristig und dient der Variation der Zusammensetzung der Brennstoffmischung. Zugleich wird durch einen zweiten Sensor, beispielsweise eine zweite Ionisationselektrode, ein Ionisationsstrom aufgezeichnet. Die unter Variation der Zusammensetzung der Brennstoffmischung aufgezeichneten Ionisationsströme ermöglichen vielfach eine eindeutige Zuordnung des Brennstoffes und/oder des Brennstoffgemisches.
- Verschiedene Merkmale werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der offenbarten nicht einschränkenden Ausführungsformen ersichtlich. Die Zeichnungen, die der detaillierten Beschreibung beiliegen, können kurz wie folgt beschrieben werden:
-
FIG 1 zeigt eine Verbrennungsvorrichtung mit optionaler, zusätzlicher Sensorik, wie beispielsweise Flusssensoren oder mehreren Verbrennungssensoren in Form von Ionisationselektroden. -
FIG 2 zeigt mehrere Verläufe des lonisationsstromes über einer Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung der Verbrennungsvorrichtung beim Verbrennen unterschiedlicher Brennstoffzusammensetzungen. -
FIG 3 zeigt mehrere Verläufe des lonisationsstromes über einer Luftzahl λ für verschiedene Brennstoffzusammensetzungen und verschiedene Positionen einer Ionisationselektrode bei einer Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung. -
FIG 1 zeigt eine Verbrennungsvorrichtung 1 wie beispielsweise einen wandhängenden Gasbrenner und/oder einen Ölbrenner. Im Feuerraum 2 der Verbrennungsvorrichtung 1 brennt im Betrieb eine Flamme eines Wärmeerzeugers. Der Wärmeerzeuger tauscht die Wärmeenergie der heissen Brennstoffe und/oder Brenngase in ein anderes Fluid wie beispielsweise Wasser. Mit dem warmen Wasser wird beispielsweise eine Warmwasserheizungsanlage betrieben und/oder Trinkwasser erwärmt. Gemäss einer anderen Ausführungsform kann mit der Wärmeenergie der heissen Brenngase ein Gut beispielsweise in einem industriellen Prozess erhitzt werden. Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist der Wärmeerzeuger Teil einer Anlage mit Kraft-Wärme-Kopplung, beispielsweise ein Motor einer solchen Anlage. Gemäss einer anderen Ausführungsform ist der Wärmeerzeuger eine Gasturbine. Ferner kann der Wärmeerzeuger der Erhitzung von Wasser in einer Anlage zur Gewinnung von Lithium und/oder Lithiumkarbonat dienen. Die Abgase 3 werden aus dem Feuerraum 2 beispielsweise über einen Schornstein abgeführt. - Die Luftzufuhr 5 für den Verbrennungsprozess wird über ein (motorisch) angetriebenes Gebläse 4 zugeführt. Über die Signalleitung 12 gibt eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 dem Gebläse 4 die Luftzufuhr VL vor, die es fördern soll. Damit wird die Gebläsedrehzahl ein Mass für die Luftzufuhr 5.
- Gemäss einer Ausführungsform wird die Gebläsedrehzahl der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 vom Gebläse 4 zurückgemeldet. Beispielsweise ermittelt die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 die Drehzahl des Gebläses 4 über die Signalleitung 13.
- Die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 umfasst vorzugsweise einen Microcontroller. Die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 umfasst idealerweise einen Microprozessor. Die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 kann eine Regeleinrichtung sein. Vorzugsweise umfasst die Regeleinrichtung einen Microcontroller. Die Regeleinrichtung umfasst idealerweise einen Microprozessor. Die Regeleinrichtung kann einen proportionalen und integralen Regler umfassen. Ferner kann die Regeleinrichtung einen proportionalen und integralen und derivativen Regler umfassen.
- Ferner kann die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 eine im Feld programmierbare (Logik-) Gatter-Anordnung umfassen. Ausserdem kann die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung umfassen.
- In einer Ausführungsform umfasst die Signalleitung 12 einen Lichtwellenleiter. Die Signalleitung 13 zur Ermittlung der Gebläsedrehzahl kann ebenfalls einen Lichtwellenleiter umfassen. In einer speziellen Ausführungsform sind die Signalleitungen 12 und 13 als Lichtwellenleiter ausgeführt. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
- Wird die Luftzufuhr über eine Luftklappe und/oder ein Ventil eingestellt, kann als Mass für die Luftzufuhr die Klappen- und/oder Ventilstellung verwendet werden. Ferner kann ein aus dem Signal eines Massenstromsensors und/oder Volumenstromsensors abgeleiteter Messwert verwendet werden. Der Sensor ist vorteilhaft im Kanal für die Luftzufuhr 5 angeordnet. Vorteilhaft stellt der Sensor ein Signal bereit, welches anhand einer geeigneten Signalverarbeitungseinheit in einen Strömungsmesswert gewandelt wird. Eine Signalverarbeitungseinrichtung umfasst idealerweise mindestens einen Analog-Digital-Wandler. Gemäss einer Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere der oder die Analog-Digital-Wandler, integriert in die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer anderen Ausführungsform ist der oder sind die Analog-Digital-Wandler in den Strömungs- und/oder Drucksensor 10 integriert.
- Als Mass für die Luftzufuhr VL kann auch der Messwert eines Drucksensors und/oder eines Massenstromsensors in einem Seitenkanal verwendet werden. Eine Verbrennungsvorrichtung mit Zufuhrkanal und Seitenkanal ist beispielsweise im europäischen Patent
EP3301364B1 offenbart. Das europäische PatentEP3301364B1 wurde am 7. Juni 2017 angemeldet und am 7. August 2019 erteilt. Es wird eine Verbrennungsvorrichtung mit Zufuhrkanal und Seitenkanal beansprucht, wobei in den Zufuhrkanal ein Massenstromsensor hineinragt. - Ein Drucksensor und/oder ein Massenstromsensor im Seitenkanal ermittelt ein Signal, welches dem von der Luftzufuhr VL abhängigen Druckwert und/oder dem Luftstrom (Teilchen- und/oder Massenstrom) im Seitenkanal entspricht. Vorteilhaft stellt der Sensor ein Signal bereit, welches anhand einer geeigneten Signalverarbeitungseinrichtung in einen Messwert gewandelt wird. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Signale mehrerer Sensoren in einen gemeinsamen Messwert gewandelt. Eine geeignete Signalverarbeitungseinrichtung umfasst idealerweise mindestens einen Analog-Digital-Wandler. Gemäss einer Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere der oder die Analog-Digital-Wandler, integriert in die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer anderen Ausführungsform ist der oder sind die Analog-Digital-Wandler in den Strömungs- und/oder Drucksensor 10 integriert.
- Gemäss einer Ausführungsform ist die Luftzufuhr VL der Wert der aktuellen Luftdurchflussrate. Die Luftdurchflussrate kann in Kubikmeter Luft pro Stunde gemessen und/oder angegeben sein. Die Luftzufuhr VL kann in Kubikmeter Luft pro Stunde gemessen und/oder angegeben sein.
- Massenstromsensoren erlauben die Messung bei grossen Flussgeschwindigkeiten speziell in Verbindung mit Verbrennungsvorrichtungen im Betrieb. Typische Werte solcher Flussgeschwindigkeiten liegen den Bereichen zwischen 0.1 Meter pro Sekunde und 5 Meter pro Sekunde, 10 Meter pro Sekunde, 15 Meter pro Sekunde, 20 Meter pro Sekunde, oder sogar 100 Meter pro Sekunde. Massenstromsensoren, welche sich für die vorliegende Offenbarung eignen, sind beispielsweise OMRON® D6F-W oder Typ SENSOR TECHNICS® WBA Sensoren. Der nutzbare Bereich dieser Sensoren beginnt typisch bei Geschwindigkeiten zwischen 0.01 Meter pro Sekunde und 0.1 Meter pro Sekunde und endet bei einer Geschwindigkeit wie beispielsweise 5 Meter pro Sekunde, 10 Meter pro Sekunde, 15 Meter pro Sekunde, 20 Meter pro Sekunde, oder sogar 100 Meter pro Sekunde. Mit anderen Worten, es können untere Grenzen wie 0.1 Meter pro Sekunde kombiniert werden mit oberen Grenzen wie 5 Meter pro Sekunde, 10 Meter pro Sekunde, 15 Meter pro Sekunde, 20 Meter pro Sekunde, oder sogar 100 Meter pro Sekunde.
- Die Brennstoffzufuhr VB wird durch die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 mit Hilfe eines Brennstoffaktors und/oder eines (motorisch) einstellbaren Ventiles eingestellt und/oder ausgeregelt. In der Ausführung in
FIG 1 ist der Brennstoff 7 ein Brenngas. Eine Verbrennungsvorrichtung 1 kann dann an verschiedene Brenngasquellen angeschlossen werden, beispielsweise an Quellen mit hohem Methan-Anteil und/oder an Quellen mit hohem Propan-Anteil. Ebenso ist vorgesehen, die Verbrennungsvorrichtung 1 an eine Quelle eines Gases oder einer Gasmischung angeschlossen ist, wobei das Gas oder die Gasmischung Wasserstoff umfasst. InFIG 1 wird die Menge an Brenngas durch ein (motorisch) einstellbares Brennstoffventil 6 von der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 eingestellt. Der Ansteuerwert, beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal, des Gasventiles ist dabei ein Mass für die Menge an Brenngas. Er ist auch ein Wert für die Brennstoffzufuhr VB. - Wird als Brennstoffaktor 6 eine Gasklappe verwendet, so kann als Mass für die Menge an Brenngas die Position einer Klappe verwendet werden. Gemäss einer speziellen Ausführungsform werden ein Brennstoffaktor 6 und/oder Brennstoffventil anhand eines Schrittmotors eingestellt. In jenem Fall ist die Schrittstellung des Schrittmotors ein Mass für die Menge an Brenngas. Das Brennstoffventil kann auch in einer Einheit mit zumindest einem oder mehreren Sicherheitsabsperrventilen integriert sein. Eine Signalleitung 14 verbindet den Brennstoffaktor 6 mit der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Signalleitung 14 einen Lichtwellenleiter. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
- Weiterhin kann das Brennstoffventil 6 ein intern über einen Strömungs- und/oder Drucksensor 10 geregeltes Ventil sein, das einen Sollwert über die Signalleitung 14 erhält. Der Istwert des Strömungs- und/oder Drucksensors 10 wird sodann auf den Sollwert regelt. Der Strömungs- und/oder Drucksensor 10 kann dabei als Volumenstromsensor beispielsweise als Turbinenradradzähler oder als Balgenzähler oder als Differenzdrucksensor realisiert sein. Der Strömungs- und/oder Drucksensor 10 kann auch als Massenstromsensor, beispielsweise als thermischer Massenstromsensor, ausgeführt sein. Eine Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 16 verbindet das intern geregelte Ventil mit der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 16 einen Lichtwellenleiter. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
- In einer weiteren Ausführungsform ist der Strömungs- und/oder Drucksensor 10 separat vom Brennstoffventil 6 im Brennstoffzufuhrkanal 8 angeordnet. Der Durchflusssensor 10 kann dabei als Volumenstromsensor beispielsweise als Turbinenradradzähler oder als Balgenzähler oder als Differenzdrucksensor realisiert sein. Der Strömungs- und/oder Drucksensor 10 kann auch als Massenstromsensor, beispielsweise als thermischer Massenstromsensor, ausgeführt sein. Eine Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 16 verbindet den Strömungs- und/oder Drucksensor 10 mit der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 16 einen Lichtwellenleiter. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
- Jener Strömungs- und/oder Drucksensor 10 erzeugt ein Signal, welches anhand einer geeigneten Signalverarbeitungseinrichtung in einen Strömungsmesswert (Messwert des Teilchen- und/oder Massenstromes und/oder Volumenstromes) gewandelt wird. Eine geeignete Signalverarbeitungseinrichtung umfasst idealerweise mindestens einen Analog-Digital-Wandler. Gemäss einer Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere der oder die Analog-Digital-Wandler, integriert in die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer anderen Ausführungsform ist der oder sind die Analog-Digital-Wandler in den Strömungs- und/oder Drucksensor 10 integriert.
- In Verbrennungsvorrichtungen 1, in welchen Wasserstoff oder Wasserstoff als Teil eines Gasgemisches verbrannt wird, ist die Kühlung der Zufuhr 5, 8 in den Feuerraum 2 wichtig. Besonders interessant ist jene Kühlung der Zufuhr in vormischenden Verbrennungsvorrichtungen 1. Mit adäquater Kühlung der Zufuhr 5, 8 in den Feuerraum 2 wird das Risiko eines Flammenrückschlages reduziert.
- Zur Kühlung der Zufuhr 5, 8 in den Feuerraum 2 kann insbesondere bei vormischenden Verbrennungsvorrichtungen 1 eine Beschichtung dienen. Jene Beschichtung ist an oder in der Nähe der Mündung der Zufuhr 5, 8 in den Feuerraum 2 angebracht. Vorteilhaft emittiert jene Beschichtung im Bereich des infraroten Lichtes, das heisst bei Wellenlängen oberhalb von 800 Nanometern. Neben der Emission im infraroten Wellenlängenbereich soll die Beschichtung langzeitstabil sein und typischen Temperaturen standhalten. So kann die Beschichtung einen Film aus Borphosphid umfassend. Weiterhin kann die Beschichtung einen Film aus diamantähnlichem Kohlenstoff umfassen. Insbesondere kann die Beschichtung einen Film aus amorphem Kohlenstoff umfassen.
- Ferner kann die Zufuhr 5, 8 ein Rohr aus einem gut wärmeleitfähigen Material umfassen. Beispielsweise kann die Zufuhr 5, 8 ein Rohr aus Kupfer oder einer Kupferlegierung umfassen. Insbesondere kann an einer vormischenden Verbrennungsvorrichtung 1 die Zufuhr 5, 8 an ihrer Mündung in den Feuerraum 2 ein Rohr aus Kupfer oder einer Kupferlegierung umfassen. Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit wird Wärme von der Mündung der Zufuhr 5, 8 abgeleitet. Durch das Ableiten der Wärme wird die Mündung der Zufuhr 5, 8 in den Feuerraum besser gekühlt. Die Gefahr eines Rückschlages der Flamme wird mithin reduziert.
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FIG 1 zeigt ebenfalls eine Verbrennungsvorrichtung 1 mit einem ersten Verbrennungssensor 9 zur Erfassung einer Luftzahl λ. Der erste Verbrennungssensor 9 kann beispielsweise eine erste Ionisationselektrode umfassen. Der erste Verbrennungssensor 9 kann auch eine erste Ionisationselektrode sein. Als Material einer Ionisationselektrode kommt vielfach KANTHAL®, z.B. APM® oder A-1®, zum Einsatz. Auch Elektroden aus Nikrothal® werden vom Fachmann in Betracht gezogen. Der erste Verbrennungssensor 9 ist vorzugsweise im Feuerraum 2 angeordnet. - Eine Signalleitung 15 verbindet den ersten Verbrennungssensor 9 mit der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Signalleitung 15 einen Lichtwellenleiter. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
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FIG 1 zeigt weiterhin eine Verbrennungsvorrichtung 1 mit einem zweiten Sensor 11, beispielsweise einem zweiten Verbrennungssensor 11, zur Erfassung einer Luftzahl λ. Der zweite Sensor 11 kann beispielsweise eine zweite Ionisationselektrode umfassen. Der zweite Sensor 11 kann auch eine zweite Ionisationselektrode sein. Als Material einer Ionisationselektrode kommt vielfach KANTHAL®, z.B. APM® oder A-1®, zum Einsatz. Auch Elektroden aus Nikrothal® werden vom Fachmann in Betracht gezogen. Der zweite Sensor 11 ist vorzugsweise im Feuerraum 2 angeordnet. - Eine Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 17 verbindet den zweiten Sensor 11 mit der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18. In einer speziellen Ausführungsform umfasst die Signalleitung und/oder Rückmeldeleitung 17 einen Lichtwellenleiter. Lichtwellenleiter verschaffen Vorteile im Hinblick auf galvanische Trennung und Schutz vor Explosionen.
- Der erste Verbrennungssensor 9 und der zweite Sensor 11 sind vorzugsweise im gleichen Feuerraum 2 angeordnet. Es ist vorgesehen, dass der erste Verbrennungssensor 9 verschieden ist vom zweiten Sensor 11. Beispielsweise können der erste Verbrennungssensor 9 und der zweite Sensor 11 im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 100 Millimeter voneinander beabstandet sein. In einer weiteren Ausführungsform können der erste Verbrennungssensor 9 und der zweite Sensor 11 im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 200 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ferner können der erste Verbrennungssensor 9 und der zweite Sensor 11 im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 500 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ein möglichst grosser Abstand zwischen dem ersten Verbrennungssensor 9 und dem zweiten Sensor 11 verschafft Vorteile im Hinblick auf eine Entkopplung der Signale der beiden Verbrennungssensoren 9 und 11.
- Ebenso ist angedacht, dass in regelmässigen Abständen die Verbrennungssensoren 9, 11 mit Hilfe eines Tests auf Veränderungen überprüft werden. Beispielsweise sind Ionisationselektroden auf Alterung zu überprüfen. Die Überprüfung kann so erfolgen, wie dies beispielsweise in den Patenten
EP2466204B1 undEP3045816 offenbart ist. Das europäische PatentEP2466204B1, Regeleinrichtung für eine Brenneranlage, ist am 13. November 2013 erteilt. Eine entsprechende AnmeldungEP2466204A1 wurde am 20. Juni 2012 veröffentlicht. Das europäische PatentEP3045816B1, Einrichtung zur Regelung einer Brenneranlage, ist erteilt am 12. Dezember 2018 . Eine entsprechende AnmeldungEP3045816A1 wurde am 20. Juli 2016 veröffentlicht. - Die Überprüfung wird dabei auf einen Regelverbrennungssensor 9, 11 angewendet. Der Regelverbrennungssensor 9, 11 kann beispielsweise eine erste Ionisationselektrode umfassen. Um Veränderungen am zweiten Sensor 11, 9 zu erkennen, wird im Anschluss an den Test eine kurze Zeit auf den neu errechneten Sollwert geregelt. Der zweite Sensor 11, 9 kann beispielsweise eine zweite Ionisationselektrode umfassen. Sobald die Regelung stabil eingeschwungen ist, wird der Istwert am zweiten Verbrennungssensor 11, 9 als neuer Kontrollwert übernommen.
- Vorzugsweise ist der erste Verbrennungssensor 9 über eine erste Impedanz an eine Spannungsquelle angeschlossen und der zweite Sensor 11 über eine zweite Impedanz an dieselbe Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Impedanz separat von der zweiten Impedanz. In einer anderen Ausführungsform ist der erste Verbrennungssensor 9 an eine erste Spannungsquelle angeschlossen und der zweite Sensor 11 ist an eine zweite Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Spannungsquelle separat von der zweiten Spannungsquelle. Idealerweise ist die erste Spannungsquelle verschieden von der zweiten Spannungsquelle.
- In einer Ausführungsform umfasst der erste Verbrennungssensor 9 eine erste Ionisationselektrode und der zweite Sensor 11 eine zweite Ionisationselektrode. Es ist vorgesehen, dass die erste Ionisationselektrode verschieden ist von der zweiten Ionisationselektrode. Die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode sind vorzugsweise im gleichen Feuerraum 2 angeordnet. Beispielsweise können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 100 Millimeter voneinander beabstandet sein. In einer weiteren Ausführungsform können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 200 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ferner können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 500 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ein möglichst grosser Abstand zwischen der ersten Ionisationselektrode und der zweiten Ionisationselektrode verschafft Vorteile im Hinblick auf eine Entkopplung der Signale der beiden Ionisationselektroden.
- Vorzugsweise ist dabei die erste Ionisationselektrode über eine erste Impedanz an eine Spannungsquelle angeschlossen und die zweite Ionisationselektrode über eine zweite Impedanz an dieselbe Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Impedanz separat von der zweiten Impedanz. In einer anderen Ausführungsform ist die erste Ionisationselektrode an eine erste Spannungsquelle angeschlossen und die zweite Ionisationsquelle ist an eine zweite Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Spannungsquelle separat von der zweiten Spannungsquelle. Idealerweise ist die erste Spannungsquelle verschieden von der zweiten Spannungsquelle.
- In einer Ausführungsform ist der erste Verbrennungssensor 9 eine erste Ionisationselektrode und der zweite Sensor 11 ist eine zweite Ionisationselektrode. Es ist vorgesehen, dass die erste Ionisationselektrode verschieden ist von der zweiten Ionisationselektrode. Die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode sind vorzugsweise im gleichen Feuerraum 2 angeordnet. Beispielsweise können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 100 Millimeter voneinander beabstandet sein. In einer weiteren Ausführungsform können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 200 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ferner können die erste Ionisationselektrode und die zweite Ionisationselektrode im gleichen Feuerraum 2 angeordnet sein und mindestens 500 Millimeter voneinander beabstandet sein. Ein möglichst grosser Abstand zwischen der ersten Ionisationselektrode und der zweiten Ionisationselektrode verschafft Vorteile im Hinblick auf eine Entkopplung der Signale der beiden Ionisationselektroden.
- Vorzugsweise ist dabei die erste Ionisationselektrode über eine erste Impedanz an eine Spannungsquelle angeschlossen und die zweite Ionisationselektrode über eine zweite Impedanz an dieselbe Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Impedanz separat von der zweiten Impedanz. In einer anderen Ausführungsform ist die erste Ionisationselektrode an eine erste Spannungsquelle angeschlossen und die zweite Ionisationsquelle ist an eine zweite Spannungsquelle angeschlossen. Dabei ist die erste Spannungsquelle separat von der zweiten Spannungsquelle. Idealerweise ist die erste Spannungsquelle verschieden von der zweiten Spannungsquelle.
- In
FIG 2 sind beispielhaft die lonisationsstromsollwerte 20 über Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 für ein erstes Gas 21 und für ein zweites Gas 22 dargestellt. Beispielsweise besteht die Kurve 21 aus den lonisationsstromsollwerten 20 des ersten Verbrennungssensors 9 bei λ = λsoll für einen ersten Brennstoff und/oder ein erstes Brenngas. Die Kurve 22 besteht aus den lonisationsstromsollwerten 20 des ersten Verbrennungssensors 9 bei λ = λsoll für einen zweiten Brennstoff und/oder ein zweites Brenngas. λsoll für einen ersten Brennstoff und/oder ein erstes Brenngas kann von λsoll für einen zweiten Brennstoff und/oder ein zweites Brenngas verschieden sein. Darüber hinaus kann sich λsoll über der Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung in vordefinierter Weise ändern. Für einen evtl. vorhandenen zweiten Verbrennungssensor 11 existieren weitere zwei Kurven lonisationsstromsollwerte 20 über Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 für ein erstes und ein zweites Gas. Die beiden Kurven 21 und 22 definieren eine Kurvenschar. Aufgrund des Signales eines Strömungs- und/oder Drucksensors 10 und/oder aufgrund einer Rückmeldung des Brennstoffaktors 6 und/oder durch Signale der Sensoren 9, 11 kann ein Brennstoffgemisch geschätzt werden. Dabei kann das Brennstoffgemisch ein Gasgemisch sein. Gemäss einer Ausführungsform kann aufgrund des Signales eines Strömungs- und/oder Drucksensors 10 ein Brennstoffgemisch wie beispielsweise ein Gasgemisch erkannt werden. Ferner kann aufgrund einer Rückmeldung des Brennstoffaktors 6 und/oder aufgrund der Signale der Sensoren 9, 11, 10 ein Brennstoffgemisch wie beispielsweise ein Gasgemisch erkannt werden. Das Brennstoffgemisch, beispielsweise ein Gasgemisch, umfasst eine Mischung des ersten 21 und des zweiten 22 Gases. Idealerweise besteht das Brennstoffgemisch, beispielsweise ein Gasgemisch, aus einer Mischung des ersten 21 und des zweiten 22 Gases. Vorzugsweise ist der Anteil des zweiten Gases 22 etwas höher. Beispielsweise kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als fünf Massenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Ebenso kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als zehn Massenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Ferner kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als zwanzig Massenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Schliesslich kann der Anteil des zweiten Gases 22 auch mehr als 90 Massenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Ausserdem kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als fünf Volumenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Ebenso kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als zehn Volumenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Ferner kann der Anteil des zweiten Gases 22 weniger als zwanzig Volumenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. Schliesslich kann der Anteil des zweiten Gases 22 auch mehr als 90 Volumenprozent höher sein als der Anteil des ersten Gases 21. - Mit dieser Schätzung werden die beiden zugehörigen Kurven 21 und 22 der Gase gewichtet und es ergibt sich die dritte Kurve 23 in
FIG 2 . Diese Ionisationsströme werden der Regelung vorzugsweise so lange als Sollwerte zugrunde gelegt, bis eine andere Schätzung vorhanden ist. Das heisst, dass anhand der Regelsollwerte entsprechend dieser Kurve 23 geregelt wird, falls nach einer Schätzung eine schnelle Modulation erfolgt. Wenn ein stationärer oder quasistationärer Zustand erreicht wird, erfolgt eine neue Schätzung. Abhängig vom Ergebnis der Schätzung wird eine neue Kurve 23 mit Regelsollwerten bestimmt. Die Bestimmung kann beispielsweise durch die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 erfolgen. Vorzugsweise wird abhängig vom Ergebnis der Schätzung eine neue Kurve 23 mit Regelsollwerten errechnet. Die Berechnung kann beispielsweise durch die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 erfolgen. - In
FIG 3 sind der Ionisationsstromverlauf 25 über der Luftzahl λ 24 für zwei unterschiedliche Positionen der Verbrennungssensoren 9, 11 und für zwei unterschiedliche Brennstoffe 7 dargestellt. Die zwei unterschiedlichen Brennstoffe 7 können ohne Anspruch auf Vollständigkeit zwei unterschiedliche Gase sein. Die zwei unterschiedlichen Brennstoffe 7 können ohne Anspruch auf Vollständigkeit zwei unterschiedliche Gasgemische sein. Die Darstellung ausFIG 3 bezieht sich auf eine vorgegebene Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19. Die Darstellung ausFIG 3 bezieht sich vorzugsweise auf eine konstante Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19. In einer Ausführungsform umfasst mindestens einer der Verbrennungssensoren 9, 11 eine Ionisationselektrode. In einer speziellen Ausführungsform umfasst jeder der Verbrennungssensoren 9, 11 eine Ionisationselektrode. Die Ausführung inFIG 3 bedeutet jedoch nicht, dass das erste und zweite Gas zwingend auf die gleiche Luftzahl λ geregelt werden müssen. Der Sollwert für die Luftzahl λsoll vom ersten Gas kann vom Sollwert für die Luftzahl λsoll des zweiten Gases abweichen. Ferner bedeutet die Ausführung inFIG 3 nicht, dass ein erster und ein zweiter Brennstoff zwingend auf die gleiche Luftzahl λ geregelt werden müssen. Der Sollwert für die Luftzahl λsoll vom ersten Brennstoff kann vom Sollwert für die Luftzahl λsoll des zweiten Brennstoffes abweichen. - Die zwei Linien 30a und 30b schneiden die Kurven 26 bis 29. Es werden damit die Sollwerte des lonisationsstromes für ein erstes und ein zweites Gas an den Sensoren 9, 11 gezeigt. Vorzugsweise zeigen zwei Linien 30a und 30b die Sollwerte des lonisationsstromes an den Verbrennungssensoren 9 und 11. Idealerweise zeigen zwei Linien 30a und 30b die Sollwerte des lonisationsstromes an den Ionisationselektroden 9 und 11. Die Linie 30b zeigt an den Schnittpunkten mit den Linien 26 und 28 die Sollwerte des lonisationsstromes für ein erstes Gas an den Sensoren 9 und 11. Dabei ist der Schnittpunkt der Linie 30b mit der Linie 26 ein Punkt der Kurve 21 in
FIG 2 . Der Schnittpunkt der Linie 30b mit der Linie 27 ist ein Punkt der Linie 22 inFIG 2 . Die Linie 30a zeigt an den Schnittpunkten mit den Linien 27 und 29 die Sollwerte des lonisationsstromes für ein zweites Gas an den Sensoren 9 und 11. - Zugleich veranschaulichen die senkrechten Linien 30a und 30b bezogen auf die Luftzahl λsoll , auf welche zu regeln ist, den Abstand der Ionisationsströme an den Sensoren 9, 11. Die Sensoren 9, 11, insbesondere die Ionisationselektroden 9, 11, führen aufgrund ihrer unterschiedlichen Positionen im Feuerraum 2 zu verschiedenen Ionisationsströmen.
- Es wird zunächst angenommen, dass auf denjenigen Sensor 9, 11 geregelt wird, welcher den Kurven 26 und 27 entspricht. Jener Sensor 9, 11 befinde sich an einer Position eins. Mithin dient derjenige Sensor 11, 9, welcher den Kurven 28 und 29 entspricht, der Überprüfung, ob der richtige Brennstoff 7 geschätzt wurde. Insbesondere kann derjenige Sensor 11, 9, welcher den Kurven 28 und 29 entspricht, der Überprüfung dienen, ob der richtige Brennstoff 7 erkannt wurde. Der Sensor 11, 9 zu Zwecken der Überprüfung sei an einer Position zwei im Feuerraum 2. Die Position zwei im Feuerraum 2 sei verschieden von der Position eins im Feuerraum 2.
- In einer Ausführungsform wird angenommen, dass auf diejenige Ionisationselektrode 9, 11 geregelt wird, welche den Kurven 26 und 27 entspricht. Jene Ionisationselektrode 9, 11 befinde sich an einer Position eins im Feuerraum 2. Mithin dient diejenige Ionisationselektrode 11, 9, welche den Kurven 28 und 29 entspricht, der Überprüfung, ob der richtige Brennstoff 7 geschätzt wurde. Insbesondere kann diejenige Ionisationselektrode 11, 9, welche den Kurven 28 und 29 entspricht, der Überprüfung dienen, ob der richtige Brennstoff 7 erkannt wurde. Die Ionisationselektrode 11, 9 zu Zwecken der Überprüfung sei an einer Position zwei im Feuerraum 2. Die Position zwei im Feuerraum 2 sei verschieden von der Position eins im Feuerraum 2.
- Unter der Annahme, dass der erste Brennstoff 7 vorliegt, wird auf Kurve 21 aus
FIG 2 geregelt. Die aktuelle Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung kann derjenigen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung ausFIG 3 entsprechen. In diesem Fall entspricht der Regelsollwert dem Schnittpunkt von Linie 30b mit Kurve 26. Es sollte sich an dem zweiten Sensor 11, 9 ein Signal gemäss der Kurve 28 am Schnittpunkt mit Linie 30b einstellen. Insbesondere sollte sich an dem zweiten Sensor 11, 9 ein Ionisationsstrom gemäss der Kurve 28 am Schnittpunkt mit Linie 30b einstellen. Idealerweise sollte sich an der zweiten Ionisationselektrode 11, 9 ein Ionisationsstrom gemäss der Kurve 28 am Schnittpunkt mit Linie 30b einstellen. - Sollte tatsächlich der zweite Brennstoff 7 der Verbrennungsvorrichtung 1 zugeführt werden, wird zunächst noch auf den gleichen Sollwert I soll des lonisationsstromes geregelt. Indessen verschiebt sich entlang der Kurve 27 die Luftzahl λ in Richtung höherer Werte der Luftzahl λ. Dies geschieht so lange, bis der Istwert I IST des lonisationsstromes gleich dem Sollwert I soll des lonisationsstromes ist. Erst bei einer Luftzahl λ, wie sie durch die senkrechte Linie 31 angezeigt wird, stellt sich gemäss Kurve 27 an dem ersten Verbrennungssensor 9, 11 der gleiche Ionisationsstrom ein. Zugleich ändert sich die Differenz der Ionisationsströme zwischen den Sensoren 9, 11 an den Positionen eins und zwei. Vorzugsweise ändert sich die Differenz der Ionisationsströme zwischen den Ionisationselektroden 9, 11 an den Positionen eins und zwei. Im vorliegenden Fall ändert die Differenz sogar ihr Vorzeichen. Es ergibt sich nun eine Differenz entsprechend den Schnittpunkten der senkrechten Linie 31 mit den Kurven 29 und 27. Im Gegensatz dazu wäre bei Brennstoff eins eine Differenz entsprechend den Schnittpunkten der Kurve 30b mit den Kurven 28 und 26 erwartet worden.
- Die Veränderung der Differenz der Ionisationsströme zwischen den Sensoren 9, 11 veranlasst eine Änderung des Sollwert I soll des lonisationsstromes in Richtung des zweiten Gases bei λsoll . Vorzugsweise erfolgt die Änderung durch die Regelung. Insbesondere kann die geänderte Differenz der Ionisationsströme die Regelung zur Änderung des Regelsollwertes bei λsoll auf den Wert zur Kurve 27 des zweiten Gases veranlassen. Nachdem der geänderte Regelsollwert eingeregelt ist, wird sich an dem Sensor 11, 9 an Position zwei der Ionisationsstrom entsprechend Kurve 29 bei λsoll einstellen. Vorzugsweise ändert die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 den Sollwert I soll des lonisationsstromes.
- In einer Ausführungsform veranlasst die geänderte Differenz der Ionisationsströme zwischen den Ionisationselektroden 9, 11 die Regelung zur Änderung des Regelsollwertes bei λsoll in Richtung des zweiten Gases. Insbesondere kann die geänderte Differenz der Ionisationsströme die Regelung zur Änderung des Regelsollwertes bei λsoll auf den Wert zur Kurve 27 des zweiten Gases veranlassen. Nachdem der geänderte Regelsollwert eingeregelt ist, wird sich an der Ionisationselektrode 11, 9 an Position zwei der Ionisationsstrom entsprechend Position zwei für Brennstoff zwei bei λsoll einstellen. Vorzugsweise erhöht die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 in diesem Fall den Regelsollwert.
- Der umgekehrte Fall, Regelsollwert auf Brennstoff zwei aber Brennstoff eins anliegend, wird ebenfalls erkannt. In diesem Fall wird sich bei Regelung auf den Sollwert I soll des lonisationsstromes beim Sollwert λsoll der Luftzahl von Brennstoff zwei die Luftzahl λ verändern. Die Veränderung erfolgt in Richtung λ=1. I soll für λsoll des Brennstoffes zwei entspricht dem Schnittpunkt von Kurve 27 mit Linie 30a. Die Veränderung setzt sich fort bis zu einer Luftzahl λ, welche die senkrechte Linie 32 anzeigt. Mit dieser Verschiebung der Luftzahl λ ändert sich gleichzeitig der Betrag der Differenz zwischen den beiden Ionisationsströmen. Im Beispielfall erhöht sich mit der Verschiebung der Luftzahl λ in Richtung λ=1 der Betrag der Differenz zwischen den beiden Ionisationsströmen. Der Betrag entspricht dem Abstand der Schnittpunkte der Kurve 32 mit den Kurven 26 und 28. Dieser Betrag ist deutlich verschieden vom erwarteten Betrag für Brennstoff zwei entsprechend dem Abstand der Schnittpunkte der Kurve 30a mit den Kurven 27 und 29. Dies veranlasst die Regelung nun den Sollwert I soll des ersten lonisationsstromes in Richtung des ersten Brennstoffes beim Sollwert λsoll der Luftzahl zu verringern. Mithin wird wieder zum Sollwert λsoll der Luftzahl für Brennstoff eins zurückgekehrt.
- Offenbar können die beiden Brennstoffe einen jeweils anderen Verlauf der Differenzen über die Luftzahl λ aufweisen. Um Ionisationsstromverläufe zu beiden Verbrennungssensoren 9, 11 und zu beiden Brennstoffen regeln zu können, ist die Regelung vorzugsweise parametrierbar. Durch die Parametrierung kann vorgegeben werden, wann mit einer Erhöhung und wann mit einer Verringerung des Sollwertes I soll des lonisationsstromes reagiert wird. Insbesondere kann durch die Parametrierung vorgegeben werden, wann mit einer Erhöhung und wann mit einer Verringerung des Sollwertes I soll des lonisationsstromes reagiert wird.
- An Stelle der Differenz können auch andere mathematische Beziehungen zwischen den Signalen der Verbrennungssensoren 9, 11 als Regelgrundlage dienen.
- Es ist möglich, dass sich das Verhalten der Ionisationsströme zueinander über die Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 ändert. So steigt bei einer ersten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung und Regelung auf Brennstoff eins aber anliegendem Brennstoff zwei die Differenz der Ionisationsströme der Sensoren 9, 11. Bei einer zweiten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung sinkt die Differenz der Ionisationsströme. Für die korrekte Ausregelung von Luft zu Brennstoff muss zwar in jedem Fall der Regelsollwert auf den zweiten Brennstoff angepasst werden. Jedoch erfolgt die Anpassung bei einer ersten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 aufgrund einer erhöhten Differenz. Bei einer zweiten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 erfolgt die Anpassung aufgrund einer verringerten Differenz der Ionisationsströme der Sensoren 9, 11.
- In jenen Fällen kann der lonisationsstromsollwert I soll (des ersten Sensors 9, 11) kurzfristig variiert werden. Die kurzfristige Variierung des lonisationsstromsollwertes I soll erfolgt kurzfristiger als die schnellsten und/oder kurzfristigsten Änderungen in der Zusammensetzung des Brennstoffes. Mithin variiert die Regelung den Sollwert I soll um einen Betrag. Das heisst, dass die Regelung den Sollwert I soll um einen Betrag variiert, bis vom zweiten Sensor 11, 9 der passende Istwert zurückgemeldet wird. Insbesondere variiert die Regelung den Sollwert I soll um einen Betrag, bis vom zweiten Sensor 11, 9 der passende Istwert entsprechend eines der möglichen Brennstoffgemische zurückgemeldet wird.
- Unter den Brennstoffgemischen, die mit der I soll Variation abgedeckt werden, wird zu I soll des ersten Sensors 9,11 ein Wert des zweiten Sensors 11, 9 erwartet. Der Wert des zweiten Sensors 11, 9 wird bei λ = λsoll erwartet. Es handelt sich dabei um den passenden Istwert.
- Falls der zweite Sensor 11, 9 und/oder die zweite Ionisationselektrode 11, 9 keinen passenden Istwert zurückmeldet, kann der gesamte Bereich an Sollwerten I soll des lonisationsstromes durchfahren werden. Der gesamte Bereich an Sollwerten I soll ist derjenige Bereich von I soll , der beim Verbrennen zu erwartender Brennstoffgemische an der Verbrennungsvorrichtung 1 bei der eingestellten Luftzufuhr auftritt. Entsprechende Überlegungen gelten anstelle der Luftzufuhr für die Gebläsedrehzahl oder Leistung 19. Insbesondere ist der gesamte Bereich an Sollwerten I soll derjenige Bereich, der beim Verbrennen zu erwartender Brennstoffgemische mit dem Sollwert λsoll der Luftzahl auftreten kann.
- Vorzugsweise variiert die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 den Sollwert I soll . Vorzugsweise durchfährt die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 den gesamten Bereich an Sollwerten I soll des lonisationsstromes. Die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 durchfährt den gesamten Bereich an Sollwerten I soll , die bei Verbrennen zu erwartender Brennstoffgemischen auftreten können. Insbesondere wird der gesamte Bereich an Sollwerten I soll des lonisationsstromes zum Sollwert λsoll der Luftzahl bei der eingestellten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19 durchfahren.
- Alternativ kann die Variation statt über den Sollwerten I soll des lonisationsstromes und die Regelung direkt als Variation des Brennstoffaktors 6 ausgeführt werden. Dazu wird die Brennstoffaktorstellung kurzfristig variiert. Vorzugsweise wird die Brennstoffaktorstellung kurzfristig um einen Betrag variiert. Entsprechend ermittelt die Regelung, wann der Istwert des lonisationsstromes am ersten und am zweiten Verbrennungssensor 9, 11 auf das gleiche Brennstoffgemisch hinweisen. Nach dem Einregeln passen beide Ionisationsströme zu einem Brennstoffgemisch aus dem Bereich erwarteter Gemische an der Verbrennungsvorrichtung 1.
- Es kann vorkommen, dass bei der Variation des Brennstoffaktors 6 keine passenden Ionisationsströme vom ersten zum zweiten Verbrennungssensor 9, 11 gefunden werden. Insbesondere kann es vorkommen, dass bei der Variation des Brennstoffaktors 6 um einen kleinen Betrag keine passenden Ionisationsströme vom ersten zum zweiten Sensor 9, 11 gefunden werden. In diesem Fall wird der Betrag der Variation erweitert. Der Betrag der Variation wird maximal bis zur minimalen Brennstoffaktorstellung für den höchstkalorischsten Brennstoff erweitert. Der Betrag der Variation wird ebenso maximal bis zur maximalen Brennstoffaktorstellung für den niederkalorischsten Brennstoff erweitert. Die Variation der Brennstoffaktorstellung ist eine Funktion der eingestellten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19. Idealerweise ist die Variation der Brennstoffaktorstellung eine Funktion der aktuell eingestellten Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung 19.
- Teile einer Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung 18 und/oder eines Verfahrens gemäss der vorliegenden Offenbarung können als Hardware und/oder als Softwaremodul ausgeführt werden. Das Softwaremodul wird dabei von einer Recheneinheit gegebenenfalls unter Hinzunahme von Containervirtualisierung ausgeführt. Ferner besteht die Möglichkeit der Ausführung anhand eines Cloud-Rechners und/oder anhand einer Kombination der vorgenannten Möglichkeiten. Die Software mag eine Firmware und/oder einen Hardware-Treiber, der innerhalb eines Betriebssystems ausgeführt wird und/oder eine Container-Virtualisierung und/oder ein Anwendungsprogramm umfassen. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich also auch auf ein Rechnerprogrammprodukt, welches die Merkmale dieser Offenbarung enthält bzw. die erforderlichen Schritte ausführt. Bei Realisierung als Software können die beschriebenen Funktionen gespeichert werden als eine oder mehrere Befehle auf einem Rechner-lesbaren Medium. Einige Beispiele rechnerlesbarer Medien schliessen Arbeitsspeicher (RAM) und/oder magnetischen Arbeitsspeicher (MRAM) und/oder ausschliesslich lesbaren Speicher (ROM) und/oder Flash-Speicher und/oder elektronisch programmierbares ROM (EPROM) ein. Einige weitere Beispiele rechnerlesbarer Medien schliessen elektronisch programmierbares und löschbares ROM (EEPROM) und/oder Register einer Recheneinheit und/oder eine Festplatte und/oder eine auswechselbare Speichereinheit ein. Darüber hinaus schliessen rechnerlesbare Medien einen optischen Speicher und/oder jegliches geeignete Medium ein, auf welches durch einen Rechner oder durch andere IT-Vorrichtungen und Anwendungen zugegriffen werden kann.
- Mit anderen Worten, die vorliegende Offenbarung lehrt ein Verfahren zur Regelung einer Verbrennungsvorrichtung (1), die Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen ersten Verbrennungssensor (9) und einen zweiten Sensor (10, 11), wobei der zweite Sensor (10, 11) verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Vorgeben eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7);
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9);
- Aufzeichnen eines ersten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);
- Aufzeichnen eines zweiten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);
- Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;
- Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);
- falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):
- Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des zweiten Brennstoffes (7); und
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- Das vorgenannte Verfahren zur Regelung einer Verbrennungsvorrichtung (1) kann ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) sein.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ein Verfahren zur Regelung einer Verbrennungsvorrichtung (1), die Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen ersten Verbrennungssensor (9) und einen zweiten Sensor (10, 11), wobei der zweite Sensor (10, 11) verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Vorgeben eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7);
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9);
- Aufzeichnen eines ersten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);
- Aufzeichnen eines zweiten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);
- Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;
- Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);
- falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):
- Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus einem Sollwert für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7); und
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- In einer Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Feuerraum (2) und der erste Verbrennungssensor (9) ist eine erste Ionisationselektrode im Feuerraum (2). Vorzugsweise ist der erste Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) ein erster Sollwert für einen Ionisationsstrom der ersten Ionisationselektrode. Vorzugsweise ist das anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufgezeichnete erste Signal ein erster Ionisationsstrom. Mithin umfasst das Verfahren den Schritt des Aufzeichnens eines ersten lonisationsstromes anhand der ersten Ionisationselektrode.
- In einer Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Feuerraum (2) und der zweite Sensor (10, 11) ist eine zweite Ionisationselektrode im Feuerraum (2). Vorzugsweise ist das anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufgezeichnete zweite Signal ein zweiter Ionisationsstrom. Mithin umfasst das Verfahren den Schritt des Aufzeichnens eines zweiten lonisationsstromes anhand der zweiten Ionisationselektrode.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und der zweite Sensor (10, 11) ist ein Flusssensor zur Aufzeichnung eines Flusses des ersten oder des zweiten Brennstoffes (7) durch den Brennstoffzufuhrkanal (8). Insbesondere kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors in den Brennstoffzufuhrkanal (8) hineinragen. Auch kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors im Brennstoffzufuhrkanal (8) angeordnet sein. Ferner kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors am Brennstoffzufuhrkanal (8) befestigt sein. Darüber hinaus kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors am Brennstoffzufuhrkanal (8) mechanisch gesichert, beispielsweise schweisspunktgesichert und/oder lackgesichert und/oder klebstoffgesichert, sein. Mithin umfasst das Verfahren den Schritt des Aufzeichnens eines zweiten Signales in Form eines Flusssignales durch den Brennstoffzufuhrkanal (8) anhand des Flusssensors.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und der zweite Sensor (10, 11) ist ausgebildet, eine Ventil- und/oder Klappenstellung zu erfassen. Die Ventil- und/oder Klappenstellung ist ein Mass für den Fluss des Brennstoffes (7) durch den Brennstoffzufuhrkanal (8). Mithin umfasst das Verfahren den Schritt des Aufzeichnens eines Flusssignales in Form einer Ventil- und/oder Klappenstellung durch den Brennstoffzufuhrkanal (8) anhand des zweiten Sensors (10, 11).
- In einer ersten Ausführungsform ist der erste Brennstoff (7) eine erste Brennstoffart und der zweite Brennstoff ist eine zweite Brennstoffart (7). Ferner kann der erste Brennstoff (7) ein erster Brennstofftyp und der zweite Brennstoff (7) ein zweiter Brennstofftyp sein.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Vorgeben eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9). - Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Vorgeben eines Sollwertes für eine Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7); und
- Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den ersten Brennstoff (7).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt zudem eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als ausschliessliche Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales.
Eine ausschliessliche Funktion berücksichtigt nur die angegebenen Argumente der Funktion. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) anhand einer aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung und anhand einer für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) anhand einer aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung und anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) anhand einer aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung für einen ersten Brennstoff (7) und anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Für den vorgenannten Verfahrensschritt des Bestimmens eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) kommen neben einer hinterlegten Kurve eine Tabelle oder entsprechende Mittel, wie beispielsweise eine mathematische Beziehung oder ein Programmablauf, zur Bestimmung des ersten Sollwertes infrage.
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand eines hinterlegten Programmablaufes in einer Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18). - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales anhand eines hinterlegten Programmablaufes im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18). - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen einer ersten Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal; und
- Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7).
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand eines hinterlegten Programmablaufes. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Zuordnen der ersten Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines ersten Indexes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;
- Bestimmen eines ersten, negativen oder eines ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes; und
- Bestimmen des zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes.
- In einer Ausführungsform ist der erste Index ein Quotient des ersten Signales und des zweiten Signales. Der erste Index kann auch eine Funktion eines Quotienten des ersten Signales und des zweiten Signales sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der erste Index eine Differenz des ersten Signales und des zweiten Signales ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Index eine Funktion einer Differenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal ist.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen einer ersten Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal;
- Bestimmen eines ersten, negativen oder eines ersten, positiven Vorzeichens der ersten Differenz; und
- Bestimmen des zweiten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens der ersten Differenz.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Signal; und
- Bestimmen des zweiten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Abstandes.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ebenfalls eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Vorgeben eines Sollwertes für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7); und
- Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines Sollwertes für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7); und
- Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aufgrund einer oder der aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung anhand einer für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aufgrund einer oder der aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aufgrund einer oder der aktuellen Luftzufuhr oder Gebläsedrehzahl oder Leistung für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Für den vorgenannten Verfahrensschritt des Bestimmens eines zweiten Sollwertes eines Signals des ersten Verbrennungssensors (9) kommen neben einer hinterlegten Kurve eine Tabelle oder gleichwirkende Mittel infrage. Gleichwirkende Mittel zur Bestimmung des zweiten Sollwertes sind wie beispielsweise eine mathematische Beziehung oder einen Programmablauf.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend den Schritt:
Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) und anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9). - Vorzugsweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) mindestens einen Aktor (4, 6) je Kanal.
- In einer Ausführungsform wirkt der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Luftzufuhrkanal und umfasst ein Gebläse (4), insbesondere ein motorisch angetriebenes Gebläse. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an das motorisch angetriebene Gebläse (4) gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an das motorisch angetriebene Gebläse (4) gerichtet ist. In einer anderen Ausführungsform wirkt der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Luftzufuhrkanal und umfasst eine Luftklappe, insbesondere eine motorisch verstellbare Luftklappe. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an die motorisch verstellbare Luftklappe gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an die motorisch verstellbare Luftklappe gerichtet ist. Ferner können ohne Anspruch auf Vollständigkeit Regelungen anhand von Signalen zwischen 0 und 20 Milliampere oder zwischen 0 und 10 Volt vorgesehen sein. Ebenso möglich ist die Regelung mittels eines Schrittmotors.
- Ferner kann der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Brennstoffzufuhrkanal (8) wirken und ein Ventil, insbesondere ein motorisch verstellbares Ventil, umfassen. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an das motorisch verstellbare Ventil gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an das motorisch verstellbare Ventil gerichtet ist. Darüber hinaus kann der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Brennstoffzufuhrkanal (8) wirken und eine Brennstoffklappe, insbesondere eine motorisch verstellbare Brennstoffklappe, umfassen. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an die motorisch verstellbare Brennstoffklappe gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an die motorisch verstellbare Brennstoffklappe gerichtet ist. Ferner können ohne Anspruch auf Vollständigkeit Regelungen anhand von Signalen zwischen 0 und 20 Milliampere oder zwischen 0 und 10 Volt vorgesehen sein. Ebenso möglich ist die Regelung mittels eines Schrittmotors.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend den Schritt:
Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) und anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9). - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiter eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Ändern einer Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6);
- nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines dritten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);
- nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines vierten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);
- Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales;
- Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem dritten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);
- falls der erste Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der dritte Brennstoff (7):
- Bestimmen eines dritten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des dritten Brennstoffes (7); und
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den dritten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ebenfalls eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Ändern einer Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6);
- nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines dritten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);
- nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines vierten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);
- Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales;
- Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem dritten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);
- falls der erste Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der dritte Brennstoff (7):
- Bestimmen eines dritten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus einem Sollwert für eine Luftzahl λ für den dritten Brennstoff (7); und
- Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den dritten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- Vorzugsweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen stellbaren Aktor (4; 6).
- Zu einem Zeitpunkt ist der dritte Brennstoff (7) gleich dem zweiten Brennstoff (7). Zu einem anderen Zeitpunkt ist der dritte Brennstoff (7) verschieden vom zweiten Brennstoff (7).
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Ferner kann das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand eines hinterlegten Programmablaufes. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ebenfalls eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen einer zweiten Differenz zwischen dem dritten und dem vierten Signal; und
- Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz.
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Ferner kann das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand eines hinterlegten Programmablaufes. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines ersten Indexes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;
- Bestimmen eines zweiten Indexes als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales; und
- Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes.
- In einer Ausführungsform ist der zweite Index ein Quotient des dritten Signales und des vierten Signales. Der zweite Index kann auch eine Funktion eines Quotienten des dritten Signales und des vierten Signales sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der zweite Index eine Differenz des dritten Signales und des vierten Signales ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der zweite Index eine Funktion einer Differenz zwischen dem dritten Signal und dem vierten Signal ist.
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen.
Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Ferner kann das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand eines hinterlegten Programmablaufes. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen einer ersten Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal;
- Bestimmen einer zweiten Differenz zwischen dem dritten und dem vierten Signal; und
- Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz.
- Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen. - Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) umfasst den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) den Schritt umfassen:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung. - Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand eines hinterlegten Programmablaufes. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) umfasst den Schritt:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher und das Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsvorrichtung (1) den Schritt umfassen:
Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) und eines zweiten Indexes, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines zweiten, negativen oder eines zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes; und
- Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des zweiten Indexes und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) und einer zweiten Differenz, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines zweiten, negativen oder eines zweiten, positiven Vorzeichens der zweiten Differenz; und
- Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der zweiten Differenz und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens der zweiten Differenz.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7) und eines zweiten Indexes und eines Vorzeichens desselben, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7), einer zweiten Differenz und eines Vorzeichens derselben, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion der zweiten Differenz und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens der zweiten Differenz. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ebenfalls eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Vorgeben eines Sollwertes für eine Luftzahl λ für den dritten Brennstoff (7); und
- Bestimmen eines dritten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den dritten Brennstoff (7).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren unter Einbezug eines dritten Brennstoffes (7), das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen eines Sollwertes für eine Luftzahl λ für den dritten Brennstoff (7); und
- Bestimmen eines dritten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den dritten Brennstoff (7).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eines der vorgenannten Verfahren, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines dritten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen dritten Brennstoff (7) anhand einer für den dritten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines dritten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen dritten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den dritten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eines der vorgenannten Verfahren, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen eines dritten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen dritten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den dritten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve. - Für den vorgenannten Verfahrensschritt des Bestimmens eines dritten Sollwertes eines Signals des Verbrennungssensors (9) kommen neben einer hinterlegten Kurve auch eine Tabelle oder entsprechende Mittel, wie beispielsweise eine mathematische Beziehung oder ein Programmablauf, zur Bestimmung des dritten Sollwertes infrage.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) einer Verbrennungsvorrichtung (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kommunikativ verbunden ist mit einem ersten Verbrennungssensor (9) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit einem zweiten Sensor (10, 11) der Verbrennungsvorrichtung (1), die Verfahrensschritte eines der vorgenannten Verfahren ausführt.
- In speziellen Ausführungsformen umfasst eines der vorgenannten Computerprogramme ein Microprozessorprogramm und/oder ein Microcontrollerprogramm in der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) einer Verbrennungsvorrichtung (1) die Verfahrensschritte eines der vorgenannten Verfahren ausführt, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kommunikativ verbunden ist mit einem ersten Verbrennungssensor (9) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit einem zweiten Sensor (10, 11) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit mindestens einem Aktor (4; 6) der Verbrennungsvorrichtung (1).
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) einer Verbrennungsvorrichtung (1) die Verfahrensschritte eines der vorgenannten Verfahren ausführt, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kommunikativ verbunden ist mit einem ersten Verbrennungssensor (9) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit einem zweiten Sensor (10, 11) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit mindestens einem Aktor der Verbrennungsvorrichtung (1), wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus einem Luftzufuhrkanal oder einem Brennstoffzufuhrkanal (8) der Verbrennungsvorrichtung (1) wirkt.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäss einem der vorgenannten Ansprüche gespeichert ist.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus ein computerlesbares Medium, auf dem eines der vorgenannten Computerprogramme gespeichert ist.
- In speziellen Ausführungsformen umfasst eines der vorgenannten Computerprogramme ein Microprozessorprogramm und/oder ein Microcontrollerprogramm. Mit anderen Worten, es ist ein Microprozessorprogramm und/oder ein Microcontrollerprogramm auf einem von einem Microprozessor und/oder einem Microcontroller lesbarem Medium gespeichert.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen Feuerraum (2), zumindest einen Kanal ausgewählt aus einem Luftzufuhrkanal und einem Brennstoffzufuhrkanal (8), mindestens einen Aktor (4; 6), welcher auf den zumindest einen Kanal wirkt, einen ersten Verbrennungssensor (9) im Feuerraum (2), einen zweiten Sensor (10, 11), der verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) in kommunikativer Verbindung mit dem mindestens einen Aktor (4; 6), dem ersten Verbrennungssensor (9) und dem zweiten Sensor (10, 11), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7) zu empfangen;
- die Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln;
- ein erstes Signal anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufzuzeichnen;
- ein zweites Signal anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufzuzeichnen;
- als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen;
- den ersten Brennstoff (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7) zu vergleichen;
- falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):
- einen zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des zweiten Brennstoffes (7) zu bestimmen; und
- die Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln.
- Ebenso lehrt die vorliegende Offenbarung eine Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen Feuerraum (2), zumindest einen Kanal ausgewählt aus einem Luftzufuhrkanal und einem Brennstoffzufuhrkanal (8), mindestens einen Aktor (4; 6), welcher auf den zumindest einen Kanal wirkt, einen ersten Verbrennungssensor (9) im Feuerraum (2), einen zweiten Sensor (10, 11), der verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) in kommunikativer Verbindung mit dem mindestens einen Aktor (4; 6), dem ersten Verbrennungssensor (9) und dem zweiten Sensor (10, 11), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7) zu empfangen;
- die Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln;
- ein erstes Signal anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufzuzeichnen;
- ein zweites Signal anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufzuzeichnen;
- als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen;
- den ersten Brennstoff (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7) zu vergleichen;
- falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):
- einen zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus einem Sollwert für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen; und
- die Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln.
- In einer Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Feuerraum (2) und der erste Verbrennungssensor (9) ist eine erste Ionisationselektrode im Feuerraum (2). Vorzugsweise ist der erste Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) ein erster Sollwert für einen Ionisationsstrom der ersten Ionisationselektrode. Vorzugsweise ist das anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufgezeichnete erste Signal ein erster Ionisationsstrom. Mithin ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet, einen ersten Ionisationsstrom anhand der ersten Ionisationselektrode aufzuzeichnen.
- In einer Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Feuerraum (2) und der zweite Sensor (10, 11) ist eine zweite Ionisationselektrode im Feuerraum (2). Vorzugsweise ist das anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufgezeichnete zweite Signal ein zweiter Ionisationsstrom. Mithin ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet, einen zweiten Ionisationsstrom anhand der zweiten Ionisationselektrode aufzuzeichnen.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und der zweite Sensor (10, 11) ist ein Flusssensor zur Aufzeichnung eines Flusses eines Brennstoffes (7) durch den Brennstoffzufuhrkanal (8). Insbesondere kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors in den Brennstoffzufuhrkanal (8) hineinragen. Auch kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors im Brennstoffzufuhrkanal (8) angeordnet sein. Ferner kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors am Brennstoffzufuhrkanal (8) befestigt sein. Darüber hinaus kann der zweite Sensor (10, 11) in Form eines Flusssensors am Brennstoffzufuhrkanal (8) mechanisch gesichert, beispielsweise schweisspunktgesichert und/oder lackgesichert und/oder klebstoffgesichert, sein. Mithin ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet, ein zweites Signal in Form eines Flusssignales durch den Brennstoffzufuhrkanal (8) anhand des Flusssensors aufzuzeichnen.
- In einer anderen Ausführungsform umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und der zweite Sensor (10, 11) ist ausgebildet, eine Ventil- und/oder Klappenstellung zu erfassen. Die Ventil- und/oder Klappenstellung ist ein Mass für den Fluss des Brennstoffes (7) durch den Brennstoffzufuhrkanal (8). Mithin ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet, ein Flusssignal in Form einer Ventil- und/oder Klappenstellung durch den Brennstoffzufuhrkanal (8) anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufzuzeichnen.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen Sollwert für eine Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) zu empfangen; und
- einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den ersten Brennstoff (7) zu bestimmen.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu empfangen oder zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für einen ersten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den ersten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Für die vorgenannten Ausbildungen der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) zur Bestimmung eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) kommen neben einer hinterlegten Kurve eine Tabelle oder entsprechende Mittel, wie beispielsweise eine mathematische Beziehung oder ein Programmablauf, zur Bestimmung des ersten Sollwertes infrage.
- Vorzugsweise ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet:
anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
anhand eines hinterlegten Programmablaufes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- eine erste Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal zu bestimmen; und
- die erste Differenz einem zweiten Brennstoff (7) zuzuordnen.
- Vorzugsweise ist die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer hinterlegter Tabellen zuzuordnen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegter Tabellen zuzuordnen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer oder mehrerer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegter Tabellen zuzuordnen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer hinterlegten mathematischen Beziehung zuzuordnen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten mathematischen Beziehung zuzuordnen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kann ausgebildet sein:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten mathematischen Beziehung zuzuordnen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand eines hinterlegten Programmablaufes zuzuordnen. - Idealerweise umfasst die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ist ausgebildet:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand eines im nicht-flüchtigen Speicher hinterlegten Programmablaufes zuzuordnen. - Insbesondere kann die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfassen und die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kann ausgebildet sein:
die erste Differenz zu einem zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) hinterlegten Programmablaufes zuzuordnen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt darüber hinaus eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen ersten Index als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales zu bestimmen;
- ein erstes, negatives oder ein erstes, positives Vorzeichen des ersten Indexes zu bestimmen; und
- den zweiten Brennstoff (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes zu bestimmen.
- In einer Ausführungsform ist der erste Index ein Quotient des ersten Signales und des zweiten Signales. Der erste Index kann auch eine Funktion eines Quotienten des ersten Signales und des zweiten Signales sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der erste Index eine Differenz des ersten Signales und des zweiten Signales ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Index eine Funktion einer Differenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal ist.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- eine erste Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal zu bestimmen;
- ein erstes, negatives oder ein erstes, positives Vorzeichen der ersten Differenz zu bestimmen; und
- den zweiten Brennstoff (7) als Funktion der ersten Differenz und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens der ersten Differenz zu bestimmen.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ebenfalls eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen Sollwert für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7) zu empfangen; und
- einen zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt ausserdem eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
- einen Sollwert für eine Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen; und
- einen zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für die Luftzahl λ für den zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen.
- Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen zweiten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt ferner eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen zweiten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Die vorliegende Offenbarung lehrt weiterhin eine der vorgenannten Verbrennungsvorrichtungen (1), wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) mit einem nicht-flüchtigen Speicher umfasst, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:
einen zweiten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) aus dem Sollwert für eine Luftzahl λ für einen zweiten Brennstoff (7) anhand einer im nicht-flüchtigen Speicher der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) für den zweiten Brennstoff (7) hinterlegten Kurve zu bestimmen. - Für die vorgenannten Ausbildungen der Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) zur Bestimmung eines zweiten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) kommen neben einer hinterlegten Kurve auch eine Tabelle oder weitere Mittel infrage. Die weiteren Mittel zur Bestimmung des zweiten Sollwertes umfassen insbesondere eine mathematische Beziehung oder einen Programmablauf.
- In einer Ausführungsform wirkt der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Luftzufuhrkanal und umfasst ein Gebläse (4), insbesondere ein motorisch angetriebenes Gebläse. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an das motorisch angetriebene Gebläse (4) gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an das motorisch angetriebene Gebläse (4) gerichtet ist. In einer anderen Ausführungsform wirkt der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Luftzufuhrkanal und umfasst eine Luftklappe, insbesondere eine motorisch verstellbare Luftklappe. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an die motorisch verstellbare Luftklappe gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an die motorisch verstellbare Luftklappe gerichtet ist. Ferner können ohne Anspruch auf Vollständigkeit Regelungen anhand von Signalen zwischen 0 und 20 Milliampere oder zwischen 0 und 10 Volt vorgesehen sein. Ebenso möglich ist die Regelung mittels eines Schrittmotors.
- Ferner kann der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Brennstoffzufuhrkanal (8) wirken und ein Ventil, insbesondere ein motorisch verstellbares Ventil, umfassen. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an das motorisch verstellbare Ventil gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an das motorisch verstellbare Ventil gerichtet ist. Darüber hinaus kann der mindestens eine Aktor (4; 6) auf den Brennstoffzufuhrkanal (8) wirken und eine Brennstoffklappe, insbesondere eine motorisch verstellbare Brennstoffklappe, umfassen. Insbesondere kann die Regelung anhand eines pulsweitenmodulierten Signales, welches an die motorisch verstellbare Brennstoffklappe gerichtet ist, erfolgen. Weiterhin kann die Regelung anhand eines Signales aus einem Umrichter erfolgen, wobei das Signal aus dem Umrichter an die motorisch verstellbare Brennstoffklappe gerichtet ist. Ferner können ohne Anspruch auf Vollständigkeit Regelungen anhand von Signalen zwischen 0 und 20 Milliampere oder zwischen 0 und 10 Volt vorgesehen sein. Ebenso möglich ist die Regelung mittels eines Schrittmotors.
Claims (15)
- Verfahren zur Regelung einer Verbrennungsvorrichtung (1), die Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen ersten Verbrennungssensor (9) und einen zweiten Sensor (10, 11), wobei der zweite Sensor (10, 11) verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), das Verfahren umfassend die Schritte:Vorgeben eines ersten Sollwertes für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7);Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9);Aufzeichnen eines ersten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);Aufzeichnen eines zweiten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);Bestimmen eines zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):Bestimmen eines zweiten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des zweiten Brennstoffes (7); undRegeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- Das Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend den Schritt:
Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) und anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9). - Das Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend den Schritt:
Regeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) und anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9). - Das Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, das Verfahren umfassend die Schritte:Bestimmen eines ersten Indexes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;Bestimmen eines ersten, negativen oder eines ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes; undBestimmen des zweiten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes.
- Das Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbrennungsvorrichtung (1) einen Luftzufuhrkanal und einen Brennstoffzufuhrkanal (8) und mindestens einen Aktor (4; 6) umfasst, wobei der mindestens eine Aktor (4; 6) auf zumindest einen Kanal ausgewählt aus dem Luftzufuhrkanal und dem Brennstoffzufuhrkanal (8) wirkt, das Verfahren umfassend die Schritte:Ändern einer Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6);nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines dritten Signales anhand des ersten Verbrennungssensors (9);nach der Änderung der Stellung des mindestens einen Aktors (4; 6), Aufzeichnen eines vierten Signales anhand des zweiten Sensors (10, 11);Bestimmen eines dritten Brennstoffes (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales;Vergleichen des ersten Brennstoffes (7) mit dem dritten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7);falls der erste Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der dritte Brennstoff (7):Bestimmen eines dritten Sollwertes für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des dritten Brennstoffes (7); undRegeln der Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) auf den dritten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9).
- Das Verfahren gemäss Anspruch 5, das Verfahren umfassend die Schritte:Bestimmen eines ersten Indexes als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales;Bestimmen eines zweiten Indexes als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales; undBestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes.
- Das Verfahren gemäss Anspruch 6, das Verfahren umfassend die Schritte:Bestimmen eines zweiten, negativen oder eines zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes; undBestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des zweiten Indexes und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes.
- Das Verfahren gemäss den Ansprüchen 6 und 7, das Verfahren umfassend den Schritt:
Bestimmen des dritten Brennstoffes (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes. - Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) einer Verbrennungsvorrichtung (1), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) kommunikativ verbunden ist mit einem ersten Verbrennungssensor (9) der Verbrennungsvorrichtung (1) und mit einem zweiten Sensor (10, 11) der Verbrennungsvorrichtung (1), die Verfahrensschritte eines der Verfahren nach Anspruch 1 bis 8 ausführt.
- Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
- Verbrennungsvorrichtung (1) umfassend einen Feuerraum (2), zumindest einen Kanal ausgewählt aus einem Luftzufuhrkanal und einem Brennstoffzufuhrkanal (8), mindestens einen Aktor (4; 6), welcher auf den zumindest einen Kanal wirkt, einen ersten Verbrennungssensor (9) im Feuerraum (2), einen zweiten Sensor (10, 11), der verschieden ist vom ersten Verbrennungssensor (9), eine Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) in kommunikativer Verbindung mit dem mindestens einen Aktor (4; 6), dem ersten Verbrennungssensor (9) und dem zweiten Sensor (10, 11), wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:einen ersten Sollwert für ein Signal des ersten Verbrennungssensors (9) für einen ersten Brennstoff (7) zu empfangen;die Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den ersten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln;ein erstes Signal anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufzuzeichnen;ein zweites Signal anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufzuzeichnen;als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales einen zweiten Brennstoff (7) zu bestimmen;den ersten Brennstoff (7) mit dem zweiten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7) zu vergleichen;falls der zweite Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der erste Brennstoff (7):einen zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des zweiten Brennstoffes (7) zu bestimmen; unddie Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den zweiten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln.
- Die Verbrennungsvorrichtung (1) gemäss Anspruch 11, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:einen ersten Index als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales zu bestimmen;ein erstes, negatives oder ein erstes, positives Vorzeichen des ersten Indexes zu bestimmen; undden zweiten Brennstoff (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des ersten, negativen oder des ersten, positiven Vorzeichens des ersten Indexes zu bestimmen.
- Die Verbrennungsvorrichtung (1) gemäss einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:den mindestens einen Aktor (4; 6) zu verstellen;nach dem Verstellen des mindestens einen Aktors (4; 6), ein drittes Signal anhand des ersten Verbrennungssensors (9) aufzuzeichnen;nach dem Verstellen des mindestens einen Aktors (4; 6), ein viertes Signal anhand des zweiten Sensors (10, 11) aufzuzeichnen;einen dritten Brennstoff (7) als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales zu bestimmen;den ersten Brennstoff (7) mit dem dritten Brennstoff (7) hinsichtlich einer Zusammensetzung der Brennstoffe (7) zu vergleichen;falls der erste Brennstoff (7) anders zusammengesetzt ist als der dritte Brennstoff (7):einen dritten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) als Funktion des dritten Brennstoffes (7) zu bestimmen; unddie Verbrennungsvorrichtung (1) anhand des ersten Verbrennungssensors (9) und anhand des mindestens einen Aktors (4; 6) auf den dritten Sollwert für das Signal des ersten Verbrennungssensors (9) zu regeln.
- Die Verbrennungsvorrichtung (1) gemäss Anspruch 13, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:einen ersten Index als Funktion des ersten Signales und als Funktion des zweiten Signales zu bestimmen;einen zweiten Index als Funktion des dritten Signales und als Funktion des vierten Signales zu bestimmen; undden dritten Brennstoff (7) als Funktion des ersten Indexes und als Funktion des zweiten Indexes zu bestimmen.
- Die Verbrennungsvorrichtung (1) gemäss Anspruch 14, wobei die Regel- und/oder Steuer- und/oder Überwachungseinheit (18) ausgebildet ist:ein zweites, negatives oder ein zweites, positives Vorzeichen des zweiten Indexes zu bestimmen; undden dritten Brennstoff (7) als Funktion des zweiten Indexes und als Funktion des zweiten, negativen oder des zweiten, positiven Vorzeichens des zweiten Indexes zu bestimmen.
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