(19)
(11) EP 2 655 971 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
13.04.2016  Patentblatt  2016/15

(21) Anmeldenummer: 11796728.1

(22) Anmeldetag:  19.12.2011
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F23N 3/08(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2011/073232
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2012/084819 (28.06.2012 Gazette  2012/26)

(54)

VERFAHREN ZUR STABILISIERUNG EINES BETRIEBSVERHALTENS EINES GASGEBLÄSEBRENNERS

METHOD FOR STABILIZING AN OPERATING BEHAVIOR OF A GAS BLOWER BURNER

PROCÉDÉ POUR STABILISER UN COMPORTEMENT EN SERVICE D'UN BRÛLEUR À GAZ À AIR SOUFFLÉ


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

(30) Priorität: 21.12.2010 DE 102010055567

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
30.10.2013  Patentblatt  2013/44

(73) Patentinhaber: Robert Bosch GmbH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • WESTRA, Jan
    NL-8181 MG Heerde (NL)
  • KOELLMANN, Gordy
    NL-7415 KH Deventer (NL)
  • PARK, Sungbae
    NL-6851 CS Huissen (NL)
  • SCHAEFER, Albrecht
    70771 Leinfelden-Echterdingen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A2- 1 522 790
DE-A1- 19 936 696
DE-C1- 19 618 573
US-A1- 2005 250 061
DE-A1- 19 839 160
DE-C1- 19 539 568
US-A1- 2005 037 301
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Betriebsverhaltens eines leistungsmodulierenden, Luftzahl-geregelten Gasgebläsebrenners zur Berücksichtigung von Störungen im Verbrennungsluftweg, Brenngas-Luft-Gemischweg, Heizgasweg und/oder Abgasweg nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

    [0002] Hintergrund der Erfindung sind leistungsmodulierende Gasgebläsebrenner mit Luftzahl-geregelter Verbrennung eines Brennstoffs. Solche Brenner sind häufig in Heizgeräten oder Heizkesseln eingebaut und dienen beispielsweise der Wärmeerzeugung zur Wohnraumbeheizung und/oder Trinkwarmwasserbereitung. Ihr Modulationsbereich wird begrenzt durch eine untere Modulationsgrenze und eine obere Modulationsgrenze. Die untere Modulationsgrenze bedeutet einen Brennerbetrieb auf Kleinlast, bei dem das Gebläse mit einer unteren zulässigen Gebläsedrehzahl arbeitet. Niedrigere Drehzahlen sind nicht einstellbar. Die obere Modulationsgrenze bedeutet einen Brennerbetrieb auf Volllast, bei dem das Gebläse mit einer oberen zulässigen Gebläsedrehzahl arbeitet. Höhere Drehzahlen sind ebenfalls nicht einstellbar.

    [0003] Beim Betrieb solcher Brenner führt ein modulierbares und/oder schaltbares, z.B. Drehzahlvariables Gebläse über einen Luftweg eine Verbrennungsluftmenge L zu und dosiert ein modulierbares und/oder schaltbares Brenngasregelventil eine Brenngasmenge G. In einer Mischvorrichtung werden Verbrennungsluft und Brenngas zusammengeführt und zu einem homogenen Brenngas-Luft-Gemisch aufbereitet. An einer Brennermündung, z.B. eine ebene Brenneraustrittsfläche, tritt das Brenngas-Luft-Gemisch aus dem Brenner aus, wird gezündet und verbrennt unter Wärmeentwicklung. Die entstehenden heißen Heizgase durchströmen einen Wärmetauscher, geben ihre Wärme an ein Wärmeträgerfluid ab und verlassen als abgekühlte Abgase das Heizgerät über einen Abgasweg in die Umgebung. Eine lonisationselektrode erfasst in der Verbrennungszone ein Flammenionisation-Istsignal I, das aufgrund einer an einer Brennerflamme angelegten Spannung entsteht. Ein Regelgerät beeinflusst eine Zufuhr von Verbrennungsluft und/oder Brenngas aufgrund von Betriebsdaten und/oder Sollvorgaben.

    [0004] Bei der Brennerkonstruktion und dem Brennerbetrieb besteht eine wichtige Anforderung, dass nämlich die Flamme stabil bleibt. Das bedeutet, dass die Flamme bzw. die Flammen weder in die Brennermündung zurückschlagen noch von der Brennermündung abheben. Beides wären gefährliche Zustände mit dem potentiellen Risiko der Brennerüberhitzung, der Verpuffung oder sonstigen Störung. Flammen eines mageren Brennstoff-Luft-Gemischs neigen zum Abheben, Flammen eines fetten Gemisches neigen zum Rückschlag. Die Größe des vom Gebläse geförderten Luftstroms hängt nicht nur von der Gebläsedrehzahl, sondern auch von den Strömungswiderständen im Luftweg und den weiteren pneumatisch mit dem Luftweg verbundenen Strömungswegen ab, durch die das Brenngas-Luft-Gemisch, das Heizgas und schließlich das Abgas strömen. Diese Strömungswege können gestört werden, was sich in erhöhten und verringerten Strömungswiderständen äußert. Mögliche beispielhafte Ursachen dieser Störungen sind Verschmutzung des Zuluftweges mit Laub, Verkleinern des Austrittsquerschnitts des Abgaswegs ins Freie durch Vereisung oder toten Vogel, Ablagerungen im Wärmetauscher aus Korrosionsprodukten, schadhafte Luft- oder Abgasleitungen mit Leckage, Windsog, Winddruck, und so weiter.

    [0005] Das Mengenverhältnis von Brennstoff zu Verbrennungsluft ist also von großer Bedeutung für einen störungsfreien, aber auch für einen effizienten Brennerbetrieb. Im Hinblick auf eine optimierte Verbrennung mit stabiler Flamme, minimalem Schadstoffausstoß und hohem feuerungstechnischen Wirkungsgrad auch bei wechselnden Brennstoff-Beschaffenheiten (Brennstoffarten, -qualitäten, -zusammensetzungen) werden moderne Brenner mit Luftzahl-geregelter Verbrennung betrieben, wobei ein Brennstoff-Luft-Gemisch gewünschter Zusammensetzung im mageren Bereich mit beispielsweise etwa 30 % Luftüberschuss gegenüber einem stöchiometrischen Gemisch liegt, also eine Luftzahl λ = λSOLL = 1,3 aufweist.

    [0006] Die Luftzahlregelung basiert häufig auf einem Signal aus der Verbrennung, dem sogenannten Flammenionisationssignal. Eine geeignete Auswerteschaltung macht sich den Umstand zu Nutze, dass Flammen bei Anlegen einer elektrischen Spannung Strom leiten. Der Verlauf des Ionisationssignales zeigt eine klare Abhängigkeit von der Luftzahl λ des Brennstoff-Luft-Gemischs mit einem Signalmaximum bei λ = 1,0 (stöchiometrische Reaktion, Figur 1 links).

    [0007] Eine unter dem Namen SCOT (System Control Technology) bekannte Auswerteschaltung zur Luftzahlregelung ist in der DE 44 33 425 C2 offenbart. Bei dem entsprechenden Regelungsverfahren wird das in einer Flamme eines Brenngas-Luft-Gemischs gemessene lonisationssignal I an einem vorgegebenen Betriebspunkt durch Beeinflussung der Brenngasmenge bzw. der Verbrennungsluftmenge auf sein Signalmaximum IMAX gefahren. Bei der sich daran anschließenden Kalibrierung der Mischvorrichtung wird die Brenngas-Luft-Gemischzusammensetzung kontrolliert um einen bestimmten Betrag in den Luftüberschuss gebracht, bis das sich einstellende Ionisationssignal I = ISOLL um einen vorgebbaren Faktor kleiner als das gemessene Signalmaximum IMAX ist. Diese SOLL-Einstellung bestimmt dann das Leistungsmodulationsverhalten des Brenners bis zur nächsten Kalibrierung. Für dieses Verfahren sind unabhängig voneinander verstellbare Vorrichtungen für die Luft- und die Brenngasförderung erforderlich, also beispielsweise ein drehzahlvariables Gebläse und ein elektronisch verstellbares Gasventil - das Gasventil ist nicht pneumatisch mit der Verbrennungsluftmenge verbunden, sondern erhält sein Stellsignal von einer Geräteregelung. Für einen Luftzahl-geregelten Betrieb über einen weiteren Leistungsmodulationsbereich sind mehrere Korrekturfaktoren erforderlich, die die Einflüsse aus der Brennerleistungsabhängigkeit, dem realisierbaren Brennstoffdurchsatz und der Brennerkonstruktion berücksichtigen.

    [0008] Diese Art des Brennerbetriebes ist zuverlässig nur bei Volllast (Nennleistung) QNENN oder in einem eingeschränkten Leistungsmodulationsbereich Minimalleistung QMIN (untere Modulationsgrenze) zu Nennleistung QNENN (obere Modulationsgrenze) von etwa 1 : 3 bis 1 : 4 möglich. Darunter bei kleineren Brennerleistungen nimmt das Ionisationssignal I in seiner Intensität stark ab und verliert seine eindeutige Zuordnung zur Luftzahl λ (Figur 2). Dies liegt an den geringen flächenbezogenen Brennerleistungen, den geringeren Flammenlängen und der stärkeren Interaktion der Flammen mit der Brennermündung.

    [0009] Heute werden bevorzugt Brenner mit hohen Leistungsmodulationsbereichen verwendet, die ganz unterschiedliche Wärmeanforderungen befriedigen können, wie sie zum Beispiel aus der Wohnraumbeheizung bei verschiedenen Außentemperaturen oder aus der Trinkwarmwasserbereitung für kleine und große Zapfmengen entstehen. Gesucht sind solche Brenner, die bis hinunter zu niedrigen Wärmeanforderungen in einem niedrig modulierenden Dauerbetrieb und ohne Ein- und Austaktungen arbeiten können.

    [0010] Die DE 199 36 696 A1 offenbart ein Verfahren, mit dem eine Luftzahlregelung im niedrigeren Teillastbereich möglich ist. Auch hier wird in der Flamme ein Ionisationssignal erzeugt und daraus die aktuelle Luftzahl abgeleitet, die dann mit einer vorgegebenen Luftzahl verglichen wird und, sofern die aktuelle Luftzahl von der vorgegebenen Luftzahl abweicht, die aktuelle Luftzahl auf den Wert der vorgegebenen Luftzahl eingestellt wird. Die aktuelle Luftzahl wird allerdings bei Volllast ermittelt, da hier ein Bereich mit eindeutiger Zuordnung zwischen Ionisationssignal und Luftzahl vorliegt. Im Teillastbereich wird der Brenner nur gesteuert, d.h. ungeregelt, betrieben.

    [0011] Eine Möglichkeit der echten Luftzahlregelung über den gesamten Modulationsbereich bietet die Vorgabe eines leistungsmodulationsabhängigen Ionisationssollwertes ISOLL(Q). Nach Figur 2 kann beispielsweise die Ionisationskurve I(Q) für λ = 1,3 als Sollkurve ISOLL(Q) vorgegeben werden, die jeder Brennerleistung Q eindeutig ein Flammenionisation-Sollsignal ISOLL zuordnet. Wird das Flammenionisation-Istsignal durch Anpassung der Brenngas-Luft-Gemischzusammensetzung immer auf das Sollsignal geregelt, so wird der Brenner über seinen gesamten Modulationsbereich mit der Luftzahl λ = λSOLL = 1,3 betrieben.

    [0012] Der in dieser Kennlinie ISOLL(Q) wiedergegebene Zusammenhang lässt sich für einen gegebenen Brenner mit einfachen Mitteln am Laborprüfstand bestimmen. Schwieriger ist die regelungstechnische Umsetzung in der Praxis beim Endnutzer, da die betroffenen Brenner in der Regel über keine Bestimmung der Leistung Q (also des Brenngasdurchsatzes G) verfügen. Gelöst wird die Aufgabe der Leistungsbestimmung über die Beziehung zwischen der Leistung Q und der Verbrennungsluftmenge L, die sich für eine gewünschte Luftzahl λSOLL als fester proportionaler Zusammenhang darstellen lässt. Aus der Kennlinie ISOLL(Q) Figur 2, wird eine Kennlinie ISOLL(L), Figur 3. Die Verbrennungsluftmenge L, deren direkte Messung nicht ganz einfach ist, lässt sich anhand der Drehzahl (RPM, revolutions per minute) des Luft-fördernden Gebläses ausdrücken, dabei ist die Luftmenge L in der Regel direkt proportional zur Gebläsedrehzahl RPM. Die Gebläsedrehzahl lässt sich mit einfachen Mitteln messtechnisch erfassen. Aus der Kennlinie ISOLL(L) wird eine Kennlinie ISOLL(RPM). Tatsächlich wird das von einer Brennerregelung vorgegebene Flammenionisation-Sollsignal in Abhängigkeit der Gebläsedrehzahl vorgegeben.

    [0013] Hierbei ergibt sich nun das Problem, dass die Gebläsedrehzahl nur solange proportional zur geförderten Luftmenge ist, wie die Strömungswiderstände im gesamten Strömungsweg (Luftweg (z.B. Zuluftleitung), Brenngas-Luft-Gemischweg (z.B. Brenner), Heizgasweg (z.B. Wärmetauscher), Abgasweg (z.B. Abgasleitung, Schornstein)) konstant sind. Diese Regel kann aber gestört werden durch plötzlich eintretende oder langsam fortschreitende Verstopfungen im Strömungsweg. Ursachen hierfür können sein Wind, Verschmutzung und Verstopfung aufgrund von Korrosion, Laub und Vögeln, sowie andere Störeinflüsse. In diesen Fällen wird bei unveränderter Gebläsedrehzahl weniger Luft gefördert.

    [0014] Reduziert sich aufgrund erhöhter Strömungswiderstände die Verbrennungsluftmenge, so bleibt aber wegen der unveränderten Gebläsedrehzahl das Flammenionisation-Sollsignal ISOLL(RPM) konstant (Figur 3). Im Bereich hoher Luftmengen L (hohe Brennerleistung Q) hat eine Reduzierung der Luftmenge keine oder nur geringe Auswirkung auf die Luftzahl, da die Kennlinie ISOLL(L) annähernd konstant verläuft und eine waagerechte Verschiebung des Betriebspunktes (Figur 3, Verschiebung A-B) bei konstanter Drehzahl und konstantem Ionisationssollsignal daher keine Luftzahländerung bewirkt. Im Bereich niedriger Luftmengen L (niedrige Brennerleistung Q), wo die Kennlinie ISOLL(L) einen deutlichen Gradienten aufweist, bewirkt eine Reduzierung der Luftmenge bei konstanter Gebläsedrehzahl und konstantem Ionisationssollsignal eine starke Änderung der Luftzahl. Das nach Figur 3, Verschiebung C-D, fetter werdende Brenngas-Luft-Gemisch wirkt sich, wie oben beschrieben, negativ auf den Brennerbetrieb aus. Die vom Gasventil freigegebene Brenngasmenge stellt sich jeweils in Abhängigkeit der veränderten Luftmenge und dem konstanten lonisationssollsignal ein.

    [0015] Die US2005/0250061 A1 offenbart ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0016] Der genannte Stand der Technik zeigt den Nachteil, dass ein Luftzahl-geregelter Brennerbetrieb mit weitem Leistungsmodulationsbereich gegenüber veränderten Strömungswiderständen im Luft-, Gemisch-, Heizgas- und Abgasweg stark störanfällig ist.

    [0017] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stabilisierung des Betriebsverhaltens eines leistungsmodulierenden Luftzahl-geregelten Gasgebläsebrenners zu schaffen, mit dem Störeinflüsse aufgrund von veränderten Strömungswiderständen im Luft-, Gemisch, Heizgas- und Abgasweg kompensiert werden.

    [0018] Erfindungsgemäß wird dies durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

    [0019] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Stabilisierung eines Betriebsverhaltens eines leistungsmodulierenden, Luftzahl-geregelten Gasgebläsebrenners mit einer unteren Modulationsgrenze und einer oberen Modulationsgrenze kompensiert mit veränderten (z.B. erhöhten) Strömungswiderständen einhergehende Störungen in einem Zuluft-, Brenngas-Luft-Gemisch-, Heizgas- und/oder Abgasweg durch Anpassung des Leistungsmodulationsbereichs. In einem normalen Regelbetrieb des Gasgebläsebrenners wird eine Zusammensetzung eines Brenngas-Luft-Gemischs in Abhängigkeit eines Flammenionisation-Istsignales und eines Flammenionisation-Sollsignales eingestellt, indem das Flammenionisation-Istsignal auf das Flammenionisation-Sollsignal geregelt wird und das Flammenionisation-Sollsignal in Abhängigkeit einer Drehzahl eines Luft fördernden Gebläses vorgebbar ist. Erfindungswesentlich wird bei ausgewählten Betriebszuständen des Gasgebläsebrenners und in Abweichung vom normalen Regelbetrieb das Brenngas-Luft-Gemisch vorübergehend und kurzzeitig mit Brenngas angereichert und das Flammenionisation-Istsignal beobachtet. Aus der Differenz eines beim Anreichern beobachteten maximalen Flammenionisation-Istsignal (stöchiometrische Verbrennung) und dem vor dem Anreichern gemessenen Flammenionisation-Istsignal wird ein sogenannter Flammenionisationssignalhub H gebildet. Wenn nun dieser Flammenionisationssignalhub H (kurz: Signalhub) kleiner ist als ein erster Toleranzbetrag T1 oder größer ist als ein zweiter Toleranzbetrag T2, so wird eine der unteren Modulationsgrenze zugeordnete untere zulässige Gebläsedrehzahl erhöht. Anschließend kehrt die Brennerregelung in den normalen Regelbetrieb zurück. Erster (kleinerer) Toleranzbetrag T1 und zweiterer (größerer) Toleranzbetrag T2 definieren ein zulässiges Flammenionisationshubintervall ΔT (Figur 1 rechts).

    [0020] Vor der Anreicherung des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas greift der normale Regelbetrieb, das Flammenionisation-Istsignal ist aufgrund der Regelung gleich dem Sollsignal. Die vorübergehende und kurzzeitige Anreicherung bzw. Anfettung des Brenngas-Luft-Gemischs bewirkt eine Veränderung des Flammenionisation-Istsignales. Ist das Ausgangsgemisch (vor der Anreicherung) deutlich überstöchiometrisch bzw. mager, so wird das Ionisationssignal bei Anfettung deutlich steigen. Ist das Ausgangsgemisch nur leicht überstöchiometrisch, so wächst das Ionisationssignal nur wenig. Ist das Ausgangsgemisch dagegen stöchiometrisch oder unterstöchiometrisch, so steigt das Ionisationssignal nicht oder fällt sogar. Durch Vergleich des während der Anfettung beobachteten maximalen Flammenionisation-Istsignales mit dem vor der Anfettung herrschenden, ursprünglichen Flammenionisation-Istsignal wird die Größe des Ionisationssignalhubs (lonisationssignalzuwachs) bestimmt.

    [0021] Die gemessenen Ionisationssignale können Einzelmesswerte oder, um statistisch schwankende Messwerte geeignet zu berücksichtigen, gemittelte Messwerte (z.B. nach dem Prinzip des gleitendenden Durchschnitts) sein.

    [0022] Ist der Signalhub kleiner als der erste Toleranzbetrag, so wird das ursprüngliche Brenngas-Luft-Gemisch damit als zu fett diagnostiziert. Der Signalhub liegt außerhalb des zulässigen Signalhubintervalls. Dies wird auf eine Erhöhung der Strömungswiderstände im Strömungsweg (Luft-, Gemisch, Heizgas- und/oder Abgasweg) zurückgeführt.

    [0023] Ist der Signalhub größer als der zweite Toleranzbetrag, so wird das ursprüngliche Brenngas-Luft-Gemisch damit als zu mager diagnostiziert. Der Signalhub liegt außerhalb des zulässigen Signalhubintervalls. Dies wird auf eine Verringerung der Strömungswiderstände im Strömungsweg (Luft-, Gemisch, Heizgas- und/oder Abgasweg) zurückgeführt.

    [0024] In beiden Fällen ändert die Brennerregelung einen der Regelung zugrunde liegenden Parametersatz, indem die untere zulässige Gebläsedrehzahl erhöht wird. Dies entspricht einer Erhöhung der zugeordneten unteren Modulationsgrenze bzw. einer Anpassung (Einschränkung) des Leistungsmodulationsbereichs des Gasgebläsebrenners an einen gegenüber einem Auslegungszustand veränderten Strömungswiderstand im Strömungsweg. Mit dieser Anpassung werden der Brennerregelung zugängliche Betriebspunkte auf einen höheren Leistungsmodulationsbereich beschränkt, Betriebspunkte im niedrigeren Modulationsbereich können nicht mehr angefahren werden. Damit werden die Bildung eines Brenngas-Luft-Gemischs mit gewünschter Zusammensetzung bei Sollluftzahl und somit ein stabileres Betriebsverhalten des Gasgebläsebrenners erreicht, da die Brennerflamme weder auf der Austrittsoberfläche aufsitzt und diese überhitzt, noch vom Brenner abhebt und zum Verlöschen neigt, noch überhöhte Schadstoffemissionen bewirkt. Dies ergibt sich aus der flacheren Kennlinie ISOLL(L) beim höheren Leistungsmodulationsbereich (Figur 3), wie zuvor beschrieben. Mit diesem angepassten Parametersatz kehrt die Regelung in den normalen Regelbetrieb zurück.

    [0025] Liegt der Ionisationssignalhub im zulässigen Signalhubintervall, ist also größer oder gleich dem ersten Toleranzbetrag sowie kleiner oder gleich dem zweiten Toleranzbetrag, so wird das ursprüngliche Brenngas-Luft-Gemisch damit als "gut" diagnostiziert. Die Brennerregelung kehrt ohne Eingriff in einen der Regelung zugrunde liegenden Parametersatz in den normalen Regelbetrieb zurück.

    [0026] Nach Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl greift wieder der normale Regelbetrieb, das heißt dass der Brenner die seitens eines zu versorgenden Heizsystems an ihn gestellten Wärmeanforderungen innerhalb des nun zur Verfügung stehenden, angepassten Modulationsbereichs erfüllt und dabei die beschriebene Luftzahlregelung ausführt.

    [0027] Die Schritte der vorübergehenden, kurzzeitigen Anreicherung des Gemischs mit Brenngas, des Vergleichs des Ionisationssignalhubs mit dem ersten Toleranzbetrag sowie gegebenenfalls der Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl können wiederholt ausgeführt werden und zu einer fortschreitenden Anpassung des Leistungsmodulationsbereichs des Gasgebläsebrenners führen. So kann z.B. bei zunehmendem Strömungswiderstand im Strömungsweg die untere zulässige Gebläsedrehzahl Schritt für Schritt angehoben und damit die der Brennerregelung zugängliche Leistungsmodulation zunehmend auf höhere Bereiche eingeschränkt werden. Andererseits kann bei ausgeräumtem Strömungswiderstand die untere zulässige Gebläsedrehzahl wieder abgesenkt und damit der der Brennerregelung zugängliche Leistungsmodulationsbereich wieder erweitert werden.

    [0028] Die Wiederholfrequenz der wiederholt durchgeführten Schritte kann im Minuten- oder im Stundenbereich liegen. Die Frequenz kann auch in Abhängigkeit des bei Anreicherung des Brenngas-Luft-Gemischs beobachteten Ionisationssignalhubes gewählt werden, bei kleineren Hüben kann die Frequenz beispielsweise höher liegen als bei größeren Hüben.

    [0029] Die beschriebenen Schritte zur Überprüfung und gegebenenfalls Anpassung des Leistungsmodulationsbereichs des Gasgebläsebrenners werden bei ausgewählten Betriebszuständen des Gasgebläsebrenners und in Abweichung vom normalen Regelbetrieb das Brenngas-Luft-Gemisch ausgeführt. Solche ausgewählten Betriebszustände können beispielsweise Betriebspunkte mittlerer und niedriger Leistungsmodulation sein, da hier erfahrungsgemäß die größten Gradienten der lonisationssignal-Sollwertkurve vorliegen. Die Schritte können auch nur bei solchen Betriebspunkten ausgeführt werden, die während einer vorgebbaren Mindestdauer unverändert vorliegen, also beispielsweise nach einem fünfminütigen Brennerbetrieb bei Kleinlast. Bei Durchführung der Schritte muss der Brennerbetrieb vom normalen Regelbetrieb abweichen, um das Gemisch abweichend von der Sollluftzahl anzureichern.

    [0030] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das beobachtete maximale Flammenionisation-Istsignal ein gemessenes maximales Flammenionisation-Istsignal ist. Dies bedeutet, dass beim Anreichern die Gemischzusammensetzung mindestens bis zur Stöchiometrie angefettet wird.

    [0031] Eine dazu alternative Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das beobachtete maximale Flammenionisation-Istsignal ein erwartetes maximales Flammenionisation-Istsignal ist, das aus dem beobachteten zeitlichen Verlauf des Flammenionisation-Istsignals vorausschauend ableitbar ist (Zeit t). Der Ableitung des erwarteten Istsignales liegt ein Modell über den Verlauf des Ionisationssignales zugrunde, dies ist der in Figur 1 dargestellte parabelähnliche Verlauf über der Luftzahl λ, der bei λ = 1,0 sein Maximum erreicht. Der zu erwartende Verlauf und das Maximum können aus dem bei Anfettung gemessenen Verlauf vorausschauend berechnet werden, ohne dass der stöchiometrische Betriebspunkt tatsächlich erreicht wird. Damit werden alle Nachteile im Hinblick auf Brennerüberhitzung und Schadstoffbildung, die ein stöchiometrischer Betriebspunkt mit sich bringt, vermieden.

    [0032] Das vorübergehende Anreichern des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas umfasst ein Anreichern und ein anschließendes Abmagern auf die vor dem Anreichern herrschende, urprüngliche Gemischzusammensetzung. Nach einer Ausgestaltung erfolgt dies, indem ein eine Brenngasversorgung des Gasgebläsebrenners beherrschendes elektronisches Gasventil bei konstanter Gebläsedrehzahl vorübergehend und kurzzeitig etwa 10 % bis 50 % mehr Brenngas freigibt. Das Ansteuern des Gasventils erfolgt gesteuert und nicht in Abhängigkeit einer aktuellen Wärmeanforderung. Das Ansteuern des Gasventils und/oder das Anfetten des Gemischs können nach der Art einer Sprungfunktion oder einer Ramenfunktion erfolgen. Ebenso kann das Anreichern durch eine veränderte Gebläsedrehzahl und eine so veränderte Luftmenge bei konstanter Gasmenge erreicht werden.

    [0033] Das Anreichern des Gemischs erfolgt bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens, indem das die Zusammensetzung des Brenngas-Luft-Gemischs beeinflussende Flammenionisation-Sollsignal bei konstanter Gebläsedrehzahl vorübergehend um etwa 10 % bis 30 % erhöht wird. Dabei ist die Abhängigkeit des Flammenionisation-Sollsignals von der Drehzahl des Gebläses vorübergehend aufgehoben. Die Erhöhung des Sollsignales bewirkt wiederum ein Öffnen des Gasventils und damit ein Anreichern des Gemischs.

    [0034] Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens beträgt eine Dauer des vorübergehenden, kurzzeitigen Anreicherns des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas etwa 0,1 Sekunden bis 10 Sekunden. Damit sind einerseits die beschriebenen nachteiligen Effekte, die mit der Anfettung einhergehen, zeitlich sehr stark eingeschränkt und fallen daher nicht ins Gewicht. Andererseits ist die durch Verbrennung der zusätzlichen Gasmenge zusätzlich freigesetzte Wärmemenge nur sehr gering und kann leicht durch die thermische Speicherkapazität der beteiligten Bauteilmassen aufgefangen und abgemildert werden.

    [0035] Nach einer Ausgestaltung erfolgt die Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl immer um einen festen, anteiligen Betrag von etwa 5 % bis 30 % eines aktuell zur Verfügung stehenden Drehzahlbereiches.

    [0036] Nach einer dazu alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung hängt der Betrag der Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl von dem Flammenionisationssignalhub bei Anreicherung ab. Dieser Betrag wächst mit größer werdender Differenz zwischen Flammenionisationssignalhub und dem jeweils zugeordneten Toleranzbetrag. Ein geringer Abstand des Flammenionisationssignalhubs vom ersten bzw. zweiten Toleranzbetrag (also ein nur geringfügig außerhalb des Signalhubintervalls liegender Signalhub) hat eine geringe Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl zur Folge. Ein großer Abstand des Flammenionisationssignalhubs vom ersten bzw. zweiten Toleranzbetrag (also ein weit außerhalb des Signalhubintervalls liegender Signalhub) hat eine große Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl zur Folge.

    [0037] Eine Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Toleranzbetrag etwa 10 % bis 30 % des Flammenionisation-Sollsignals, und dass der zweite Toleranzbetrag etwa 30 bis 50 % des Flammenionisation-Sollsignals beträgt. Das heißt dass ein Flammenionisation-Istsignal eines verbrennenden Brenngas-Luft-Gemischs mit Sollzusammensetzung (Sollluftzahl) um den entsprechenden Betrag kleiner ist als das bei stöchiometrischer Anreicherung beobachtete maximale Ionisationssignal. Die genauen Werte der Toleranzbeträge ergeben sich auch in Abhängigkeit der Konstruktions-, Betriebs- und/oder Aufstellbedingungen.

    [0038] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl nach jedem Brenner-Aus oder nach Betätigung einer Rückstelltaste oder nach einer vorgebbaren Erhöhungsdauer zurückgestellt wird. Die Rückstellung auf den Auslegungszustand bedeutet, dass wieder der gesamte Leistungsmodulationsbereich zur Verfügung steht. Anschließend an die Rückstellung kann dann das erfindungsgemäße Verfahren erneut durchgeführt werden. Bereits bei der ersten oder erst bei einer wiederholten Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl kann eine Warnmeldung ausgegeben werden, die einem Nutzer oder Installateur signalisiert, dass im Strömungsweg eine Störung vorliegt.

    [0039] Die Zeichnungen stellen die physikalischen Zusammenhänge der Erfindung dar und zeigen in den Figuren:
    Figur 1
    den charakteristischen parabelförmigen Zusammenhang zwischen dem Ionisationssignal I und der Luftzahl λ,
    Figur 2
    den beispielhaften Zusammenhang zwischen dem Ionisationssignal I und der Brennerleistung Q für verschiedene Luftzahlen λ,
    Figur 3
    den beispielhaften Zusammenhang zwischen dem Ionisationssignal I und der Verbrennungsluftmenge L für verschiedene Luftzahlen λ und
    Figur 4
    den schematischen Zusammenhang zwischen Anreicherung des Brenngas-Luft-Gemischs und beobachtetem Ionisationssignal.


    [0040] Figur 1 zeigt schematisch den typischen parabelförmigen Verlauf eines lonisationssignales I in Abhängigkeit von der Luftzahl λ. Das Ionisationssignal I ist als ein Signal aus der Verbrennung oft die Basis für eine Luftzahlregelung. Eine geeignete Auswerteschaltung macht sich den Umstand zu Nutze, dass Flammen bei Anlegen einer elektrischen Spannung einen sogenannten Ionisationsstrom leiten. Der Verlauf des Ionisationssignales zeigt eine klare Abhängigkeit von der Luftzahl λ des Brennstoff-Luft-Gemischs mit einem Signalmaximum bei λ = 1,0 (stöchiometrische Verbrennung). In Richtung fetter Gemische (λ< 1) und magerer Gemische (λ > 1) fällt das Ionisationssignal. Ein Anreichern eines Brenngas-Luft-Gemischs, ausgehend von einer überstöchiometrischen bis zu einer stöchiometrischen Zusammensetzung, ist auf der linken Seite der Figur 1 durch die aufeinanderfolgenden (Misch-) Punkte entlang einer Zeitachse t dargestellt. Auf der rechten Seite der Figur 1 sind beispielhafte Ionisationssignalhübe H dargestellt, wie sie sich bei einer Anreicherung ergeben können. Dargestellt ist ferner ein zulässiges Flammenionisationshubintervall ΔT, das durch einen ersten Toleranzbetrag T1 und einen zweiten Toleranzbetrag T2 begrenzt wird. Wird bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Flammenionisationssignalhub H kleiner T1 oder größer T2 beobachtet, so wird die untere zulässige Gebläsedrehzahl erhöht. Anschließend kehrt die Brennerregelung in den normalen Regelbetrieb zurück. Liegt der Signalhub dagegen im zulässigen Intervall ΔT, so kehrt die Brennerregelung ohne eine Veränderung der Gebläsedrehzahl in den normalen Regelbetrieb zurück.

    [0041] Figur 2 zeigt schematisch beispielhafte Ionisationssignalverläufe I bei drei verschiedenen Luftzahlen λ in Abhängigkeit einer Brennerleistung Q. Zu erkennen ist, dass die lonisationssignale I bei fetter Verbrennung (z.B. λ = 1,1) höher sind und zum mageren Gemischbereich (z.B. λ = 1,3... 1,5) hin abfallen. Auffällig sind die bei konstanter Luftzahl (Beispiel λ = 1,3) an Intensität deutlich abnehmenden Ionisationssignale im Bereich kleiner Brennerleistungen QMIN - hier verliert das Ionisationssignal I seine eindeutige Zuordnung zur Luftzahl λ. Eine Funktionszuordnung des Ionisationssignals zu Leistung und Luftzahl ist auch in diesem Bereich noch gegeben - aufgrund der abfallenden und konvergierenden Kurven ist hier aber eine zuverlässige Regelung, basierend auf der Vorgabe eines lonisationssollsignals, in Abhängigkeit von der Gebläsedrehzahl, erschwert. Störungen im Strömungskanal führen in diesem Bereich zu stärkeren Abweichungen in der eingestellten Luftzahl als dies im Bereich höherer Leistung der Fall wäre.

    [0042] Ein Modulationsbereich eines leistungsmodulierenden Brenners wird durch eine untere Modulationsgrenze (Kleinlast, QMIN) und eine obere Modulationsgrenze (Volllast oder Nennleistung, QNENN) begrenzt. Einer Luftzahlregelung kann beispielsweise die hier mittlere Ionisationskurve, die sich bei einer Luftzahl λ = 1,3 ergibt, als Sollwertkurve vorgegeben werden.

    [0043] Figur 3 zeigt schematisch beispielhafte Ionisationssignalverläufe I bei drei verschiedenen Luftzahlen λ in Abhängigkeit einer Verbrennungsluftmenge L und verdeutlicht die dieser Erfindung zu Grunde liegende Problemstellung. Dabei ist die Verbrennungsluftmenge L die Luftmenge, die für eine Erzielung einer Brennerleistung Q bei vorgegebener Luftzahl erforderlich ist. Zu erkennen ist wiederum, dass die Ionisationssignale I bei fetter Verbrennung (z.B. λ = 1,1) höher sind und zum mageren Gemischbereich (z.B. λ = 1,3...1,5) hin abfallen. Auffällig sind die bei konstanter Luftzahl (Beispiel λ = 1,3) an Intensität deutlich abnehmenden Ionisationssignale im Bereich kleiner Luftmengen LMIN (entspricht kleinen Brennerleistungen QMIN). Ein Modulationsbereich eines leistungsmodulierenden Brenners wird durch eine untere Modulationsgrenze (minimale Luftmenge, LMIN) und eine obere Modulationsgrenze (maximale oder Nennluftmenge, LNENN) begrenzt. Einer Luftzahlregelung kann beispielsweise die hier mittlere Ionisationskurve, die sich bei einer Luftzahl λ = 1,3 ergibt, als Sollwertkurve vorgegeben werden.

    [0044] Tatsächlich wird der Brennerregelung eine Ionisationskurve mit Bezug auf die Gebläsedrehzahl RPM (revolutions per minute) als Sollwertkurve vorgegeben. Bei erhöhten Strömungswiderständen im Luft-, Gemisch-, Heizgas- und/oder Abgasweg verringert sich die Verbrennungsluftmenge L zum Beispiel entlang der Wege A-B und C-D. Die Gebläsedrehzahl ändert sich dabei jedoch nicht oder nicht wesentlich. Da nun aber die Flammenionisation-Sollwertkurve als Funktion der Gebläsedrehzahl formuliert ist, ändert sich auch der Ionisationssollwert nicht. Im hohen Modulationsbereich hat diese Verringerung der Luftmenge keine nennenswerten Auswirkungen auf die Luftzahl des Brenngas-Luft-Gemischs, vergleiche Weg A-B. Im Bereich niedriger Leistungsmodulation ergibt sich jedoch eine deutliche Änderung der Luftzahl gegenüber der Sollzusammensetzung des Brenngas-Luft-Gemischs, zum Beispiel der Weg C-D, mit einer deutlich fetteren Zusammensetzung. Diese fettere Gemischzusammensetzung D als Auswirkung der Störung im Strömungsweg (Erhöhung des Strömungswiderstandes) ist aus oben beschriebenen Gründen unerwünscht.

    [0045] Figur 4 zeigt den schematischen Zusammenhang zwischen der Anreicherung des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas G und dem beobachteten Ionisationssignal I über der Zeit t. Ein Brenngas-Luft-Gemisch wird gemäß der Erfindung vorübergehend und kurzzeitig mit Brenngas angereichert, wobei das Brenngas beispielsweise durch ein entsprechend angesteuertes Brenngasventil freigegeben wird. Das Ionisationssignal I wird beobachtet, es folgt der Brenngasanreicherung G. Entsprechend der Brenngasanreicherung ergibt sich je nach Luftzahl des ursprünglichen Gemischs ein größerer oder kleinerer Ionisationssignalhub H, der gemäß der Erfindung einer Analyse unterzogen wird, auf deren Ergebnis dann die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte folgen. Wenn der lonisationssignalhub H kleiner ist als ein erster Toleranzbetrag T1 oder größer als ein zweiter Toleranzbetrag T2, so wird die untere zulässige Gebläsedrehzahl erhöht. Anschließend kehrt die Regelung in den normalen Regelbetrieb zurück, wobei erfindungsgemäß nun nur noch ein eingeschränkter Leistungsmodulationsbereich zur Verfügung steht.


    Ansprüche

    1. Verfahren zur Stabilisierung eines Betriebsverhaltens eines leistungsmodulierenden, Luftzahl-geregelten Gasgebläsebrenners mit einer unteren Modulationsgrenze und einer oberen Modulationsgrenze, zur Berücksichtigung von Störungen in einem Verbrennungsluftweg, Gemischweg, Heizgasweg und/oder Abgasweg, wobei in einem normalen Regelbetrieb des Gasgebläsebrenners

    • eine Zusammensetzung eines Brenngas-Luft-Gemischs in Abhängigkeit eines Flammenionisation-Istsignales und eines Flammenionisation-Sollsignales eingestellt wird,

    • das Flammenionisation-Istsignal auf das Flammenionisation-Sollsignal geregelt und das Flammenionisation-Sollsignal in Abhängigkeit einer Drehzahl eines Luft fördernden Gebläses vorgegeben wird, wobei bei ausgewählten Betriebszuständen des Gasgebläsebrenners und in Abweichung vom normalen Regelbetrieb

    • das Brenngas-Luft-Gemisch vorübergehend und kurzzeitig mit Brenngas angereichert und das Flammenionisation-Istsignal beobachtet wird, und

    • die Regelung anschließend in den normalen Regelbetrieb zurückkehrt.

    dadurch gekennzeichnet, dass bei den oben genannten ausgewählten Betriebszuständen des Gasgebläsebrenners und in der oben genannten Abweichung vom normalen Regelbetrieb, eine der unteren Modulationsgrenze zugeordnete untere zulässige Gebläsedrehzahl erhöht wird, wenn ein Flammenionisationssignalhub, das ist die Differenz zwischen einem beim Anreichern beobachteten maximalen Flammenionisation-Istsignal und dem vor dem Anreichern gemessenen Flammenionisation-Istsignal, kleiner ist als ein erster Toleranzbetrag oder größer ist als ein zweiter Toleranzbetrag.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das beobachtete maximale Flammenionisation-Istsignal ein gemessenes maximales Flammenionisation-Istsignal ist.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das beobachtete maximale Flammenionisation-Istsignal ein erwartetes maximales Flammenionisation-Istsignal ist, das aus dem beobachteten Verlauf des Flammenionisation-Istsignals vorausschauend ableitbar ist.
     
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das vorübergehende Anreichern des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas ein Anreichern und ein anschließendes Abmagern umfasst und erfolgt, indem ein eine Brenngasversorgung des Gasgebläsebrenners beherrschendes elektronisches Gasventil bei konstanter Gebläsedrehzahl vorübergehend etwa 10 % bis 50 % mehr Brenngas freigibt.
     
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das vorübergehende Anreichern des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas ein Anreichern und ein anschließendes Abmagern umfasst und erfolgt, indem das die Zusammensetzung des Brenngas-Luft-Gemischs beherrschende Flammenionisation-Sollsignal bei konstanter Gebläsedrehzahl vorübergehend um etwa 10 % bis 30 % erhöht wird, wobei die Abhängigkeit des Flammenionisation-Sollsignals von der Drehzahl des Gebläses aufgehoben ist.
     
    6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer des vorübergehenden, kurzzeitigen Anreicherns des Brenngas-Luft-Gemischs mit Brenngas etwa 0,1 Sekunden bis 10 Sekunden beträgt.
     
    7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl um einen Betrag von etwa 5 % bis 30 % eines aktuell zur Verfügung stehenden Drehzahlbereiches erfolgt.
     
    8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl von dem Flammenionisationssignalhub abhängt und mit zunehmender Differenz zwischen Flammenionisationssignalhub und dem jeweils zugeordneten Toleranzbetrag wächst.
     
    9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Toleranzbetrag etwa 10 % bis 30 % des Flammenionisation-Sollsignals, und der zweite Toleranzbetrag etwa 30 % bis 50 % des Flammenionisation-Sollsignals beträgt.
     
    10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der unteren zulässigen Gebläsedrehzahl nach jedem Brenner-Aus oder nach Betätigung einer Rückstelltaste oder nach einer vorgebbaren Erhöhungsdauer zurückgestellt wird.
     


    Claims

    1. Method for stabilizing an operating behaviour of a power-modulating, air ratio-controlled gas blower burner with a lower modulation limit and an upper modulation limit, for making allowance for disturbances in a combustion air path, mixture path, heating gas path and/or waste gas path, wherein, during normal controlling operation of the gas blower burner,

    • a composition of a burnable gas/air mixture is set in dependence on an actual flame ionization signal and a setpoint flame ionization signal,

    • the actual flame ionization signal is controlled to the setpoint flame ionization signal and the setpoint flame ionization signal is preset in dependence on a rotational speed of an air-delivering blower,

    wherein, during selected operating states of the gas blower burner and as a departure from the normal controlling operation,

    • the burnable gas/air mixture is temporarily and briefly enriched with burnable gas and the actual flame ionization signal is observed, and

    • the control is subsequently returned to normal controlling operation,

    characterized in that, in the aforementioned selected operating states of the gas blower burner and in the aforementioned departure from the normal controlling operation, a lower permissible blower speed that is assigned to the lower modulation limit is increased if a flame ionization signal stroke, that is the difference between a maximum actual flame ionization signal observed during enriching and the actual flame ionization signal measured before enriching, is smaller than a first tolerance amount or greater than a second tolerance amount.
     
    2. Method according to Claim 1,
    characterized in that the observed maximum actual flame ionization signal is a measured maximum actual flame ionization signal.
     
    3. Method according to Claim 1,
    characterized in that the observed maximum actual flame ionization signal is an expected maximum actual flame ionization signal, which can be predictably derived from the observed progression of the actual flame ionization signal.
     
    4. Method according to one of Claims 1 to 3,
    characterized in that the temporary enriching of the burnable gas/air mixture with burnable gas comprises enriching and subsequent leaning and takes place by an electronic gas valve that controls the supply of burnable gas to the gas blower burner temporarily releasing approximately 10% to 50% more burnable gas at a constant blower speed.
     
    5. Method according to one of Claims 1 to 3,
    characterized in that the temporary enriching of the burnable gas/air mixture with burnable gas comprises enriching and subsequent leaning and takes place by the setpoint flame ionization signal that controls the composition of the burnable gas/air mixture being temporarily increased by approximately 10% to 30% at a constant blower speed, the dependence of the setpoint flame ionization signal on the speed of the blower being suspended.
     
    6. Method according to one of the preceding claims,
    characterized in that a period of temporarily briefly enriching the burnable gas/air mixture with burnable gas is approximately 0.1 second to 10 seconds.
     
    7. Method according to one of the preceding claims,
    characterized in that the increase of the lower permissible blower speed takes place by an amount of approximately 5% to 30% of a speed range available at the time.
     
    8. Method according to one of the preceding claims,
    characterized in that the amount of the increase of the lower permissible blower speed depends on the flame ionization signal stroke and grows with an increasing difference between the flame ionization signal stroke and the respectively assigned tolerance amount.
     
    9. Method according to one of the preceding claims,

    characterized in that the first tolerance amount is approximately 10% to 30% of the setpoint flame ionization signal, and the second tolerance amount is approximately 30% to 50% of the setpoint flame ionization signal.
     
    10. Method according to one of the preceding claims,
    characterized in that the increase of the lower permissible blower speed is reset after every burner switchoff or after actuation of a reset button or after a predeterminable increasing period.
     


    Revendications

    1. Procédé pour stabiliser un comportement en service d'un brûleur à gaz à air soufflé à modulation de puissance et régulation de l'indice d'air, comprenant une limite de modulation inférieure et une limite de modulation supérieure, pour tenir compte de perturbations dans une voie d'air de combustion, une voie de mélange, une voie de gaz chaud et/ou une voie de gaz d'échappement, où, pendant un fonctionnement de régulation normal du brûleur à gaz soufflé

    - une composition d'un mélange d'air et de gaz de combustion est ajustée en fonction d'un signal réel d'ionisation de flamme et d'un signal de consigne d'ionisation de flamme,

    - le signal réel d'ionisation de flamme est régulé en fonction du signal de consigne d'ionisation de flamme et le signal de consigne d'ionisation de flamme est prédéfini en fonction d'une vitesse de rotation d'une soufflante refoulant de l'air,

    où, dans des états de fonctionnement sélectionnés du brûleur à gaz soufflé et à la différence du fonctionnement de régulation normal,

    - le mélange d'air et de gaz de combustion est temporairement et brièvement enrichi en gaz de combustion et le signal réel d'ionisation de flamme est observé,

    - et la régulation est ensuite ramenée au fonctionnement de régulation normal,

    caractérisé en ce que dans les états de fonctionnement sélectionnés susmentionnés du brûleur à gaz soufflé et dans le cas de la différence susmentionnée par rapport au fonctionnement de régulation normal, une vitesse de rotation de la soufflante admissible inférieure associée à la limite de modulation inférieure est augmentée lorsqu'une course de signal d'ionisation de flamme, c'est-à-dire la différence entre un signal réel d'ionisation de flamme maximal observé lors de l'enrichissement et le signal réel d'ionisation de flamme mesuré avant l'enrichissement, est inférieure à une première valeur de tolérance ou est supérieure à une deuxième valeur de tolérance.
     
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal réel d'ionisation de flamme maximal observé est un signal réel d'ionisation de flamme maximal mesuré.
     
    3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal réel d'ionisation de flamme maximal observé est un signal réel d'ionisation de flamme maximal attendu qui peut être dérivé de manière anticipée de l'allure observée du signal réel d'ionisation de flamme.
     
    4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enrichissement temporaire du mélange d'air et de gaz de combustion avec du gaz de combustion comprend un enrichissement et un appauvrissement subséquent et est produit par le fait qu'une soupape de gaz électronique contrôlant une alimentation en gaz de combustion du brûleur à gaz à air soufflé, pour une vitesse de rotation constante de la soufflante, libère temporairement approximativement 10 % à 50 % de gaz de combustion supplémentaire.
     
    5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enrichissement temporaire du mélange d'air et de gaz de combustion avec du gaz de combustion comprend un enrichissement et un appauvrissement subséquent et est produit par le fait que le signal de consigne d'ionisation de flamme contrôlant la composition du mélange d'air et de gaz de combustion, pour une vitesse de rotation constante de la soufflante, est augmenté d'environ 10 % à 30 %, la dépendance du signal de consigne d'ionisation de flamme en fonction de la vitesse de rotation de la soufflante étant supprimée.
     
    6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une durée de l'enrichissement temporaire bref du mélange d'air et de gaz de combustion avec du gaz de combustion vaut environ 0,1 seconde à 10 secondes.
     
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation de la vitesse de rotation de la soufflante admissible inférieure effectuée est d'une valeur d'environ 5 % à 30 % d'une plage de vitesse de rotation actuellement disponible.
     
    8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de l'augmentation de la vitesse de rotation de la soufflante admissible inférieure dépend de la course du signal d'ionisation de flamme et augmente avec l'augmentation de la différence entre la course du signal d'ionisation de flamme et la valeur de tolérance respectivement associée.
     
    9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première valeur de tolérance vaut approximativement 10 % à 30 % du signal de consigne d'ionisation de flamme et la deuxième valeur de tolérance vaut approximativement 30 % à 50 % du signal de consigne d'ionisation de flamme.
     
    10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation de la vitesse de rotation de la soufflante admissible inférieure est remise à zéro après chaque extinction du brûleur ou après l'actionnement d'une touche de remise à zéro ou après une durée d'augmentation prédéfinissable.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente