燃烧设备的控制和/或调节制造技术

燃烧设备的控制和/或调节。用于控制和/或调节燃烧设备（1）的装置（12），所述控制和/或调节装置（12）包括存储器，该存储器包括至少一个下或上极限值和至少一个因子，其中该装置（12）能够与传感器（18）并且与第一执行器（3，4，9）以通信方式连接并构成为：从该传感器（18）接收第一输入信号；将第一输入信号处理成说明燃料空气比和/或空气比λ和/或氧含量的第一测量值；从所述存储器加载下或上极限值并将第一测量值与至少一个下或上极限值进行比较；如果第一测量值低于或超过至少一个极限值：根据至少一个因子的测量值以计算方式确定修正值；根据修正值产生第一输出信号并且将第一输出信号发送给第一执行器（3，4，9）。9）。9）。

【技术实现步骤摘要】
燃烧设备的控制和/或调节


[0001]本公开涉及如在燃烧设备中、例如在气体燃烧器中结合燃烧传感器使用的控制和/或调节。燃烧设备中的燃烧传感器例如是电离电极和/或氧气传感器和/或温度传感器。尤其是，本公开涉及在考虑到燃烧传感器的延迟的响应的情况下对这种控制和/或调节的校正。

技术介绍

[0002]在燃烧设备中，燃料空气比和/或空气比λ可以在燃烧期间借助于燃烧传感器来确定。尤其，燃料空气比和/或空气比λ可以借助于通过电离电极的电离电流来确定。在此首先将交流电压施加到燃烧传感器上、尤其电离电极上。基于火焰的整流效应，电离电流作为直流电流在仅仅一个方向上流动。
[0003]在对废气通道中的燃烧传感器、例如氧气传感器的控制和/或调节的情况下，传感器信号视燃烧传感器在废气通道中的定位而定延迟地作出反应。此外，燃烧设备的锅炉尺寸、当前的调制程度和燃烧传感器本身影响燃烧传感器对燃烧过程的反应。尤其，由于所提到的影响变量，燃烧传感器的信号以死区时间或延迟时间对燃烧设备中的燃烧过程作出反应。
[0004]每个死区时间和/或延迟时间可以为几十秒。部分地，每个死区时间和/或延迟时间甚至可以超过一分钟。因此，燃烧传感器的信号表明，在燃烧过程的范围内什么在几十秒之前或甚至在超过一分钟之前已被燃烧了。
[0005]同时可能的是，燃烧过程例如由于在每个死区时间和/或延迟时间之内的外部影响而发生改变。此外，在通过燃烧传感器反馈信号的时刻，燃烧过程可能已比燃烧传感器的信号所说明的进一步改变了。尤其，燃烧过程可能已发生变化，使得控制和/或调节的正常干预过慢。由于控制和/或调节的干预过慢，于是可能的是，临界的燃烧条件不再能够被阻止。此外存在如下可能性：燃烧过程的改变已经发展到燃烧传感器的信号进入饱和的程度。在此情况下，燃烧传感器的信号不再是用于燃烧过程的有说服力的指示。
[0006]此外，存在如下可能性：燃烧产物的比例已改变到火焰熄灭的程度。由此的后果是未燃烧的燃料的短时间的流出和/或热发生的中断和/或燃烧设备的重新启动的必要性。
[0007]因此，存在越来越不利的燃烧条件和/或越来越不利的燃烧过程的危险。控制和/或调节由燃烧设备的死区时间和/或延迟时间和/或控制和/或调节的系统运行时间决定地不能足够快地作出反应。尤其，控制和/或调节不能对这种不利的燃烧条件和/或对这种不利的燃烧过程足够快地作出反应。
[0008]燃烧过程中的相应的变化可能由燃料、尤其燃气的供应中的改变引起。此外，不同温度的空气的突然流入可能快速改变燃烧过程。这种改变比控制和/或调节在考虑到其系统运行时间和/或燃烧设备的死区时间和/或延迟时间的情况下能够干预燃烧过程更快地进行。此外，空气或燃料执行器的不恰当地设定的调制曲线可能导致燃烧过程中的快速变化。尤其在从燃烧设备的高功率过渡到燃烧设备的低功率时这种调制曲线可能有问题。
[0009]在2003年8月29日由SIEMENS BUILDING TECH AG提交了欧洲专利申请EP1510758A1。该申请在2005年3月2日被公开。EP1510758A1包含一种用于调节或控制燃烧器的方法。
[0010]EP1510758A1公开了一种传感器，该传感器检测燃烧设备的废气中的氧气。控制和/或调节根据由传感器检测到的实际值和相对应的额定值确定调节偏差。该调节偏差被转化为与燃烧设备的功率无关的控制变量。基于与功率无关的控制变量并且基于燃烧设备的针对其工作点的参数，此外确定与功率有关的控制变量。该与功率有关的控制变量紧接着被转化为用于影响燃料空气比λ的控制信号。
[0011]另一欧洲专利EP0644376B1，用于调节燃烧器的方法和设备，在1997年10月29日授予LANDIS & GYR BUSINESS SUPPORT。EP0644376B1要求1993年9月22日的优先权。
[0012]EP0644376B1公开了一种氧气探针，借助该氧气探针测量燃烧设备的废气中的残余氧含量。根据残余氧含量的实际值和残余氧含量的与功率有关的额定值，调节器确定调节偏差。在此，使用比例、积分和微分调节器，其比例、积分和微分部分与功率无关。该比例、积分和微分调节器首先确定与功率无关的控制变量。最后，根据与功率无关的控制变量通过乘以与功率有关的距离放大率确定与功率有关的控制变量。
[0013]欧洲专利EP3301362B1，VERFAHREN ZUR REGELUNG TURBULENTER STR
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MUNGEN（用于调节湍流的方法），在2020年3月25日被授予SIEMENS AG。EP3301362B1的申请日是2016年9月30日。
[0014]EP3301362B1公开了一种表格，该表格将通过空气输送通道的空气输送与第一闸门位置、第二闸门位置和通过空气输送通道的侧通道的流量进行对照。如果应设定位于两个表格值之间的空气输送，则移向（angefahren）位于针对在相对应的闸门位置的表格值之间的第一闸门位置。尤其，与空气输送的两个表格值之间的x%的距离相对应的额定值可以被映射到闸门位置的相对应的表格值之间的x%的距离。
[0015]在2018年7月11日由Honeywell International Inc（Morris Plains, NJ）提交了专利申请US2019/203936A1。该申请在2019年7月4日被公开。US2019/203936A1要求2017年12月29日的优先权。US2019/203936A1探讨燃烧设备的调节。
[0016]欧洲专利申请EP3073195A1由HONEYWELL TECHNOLOGIES SARL于2015年3月23日提交。该申请在2016年9月28日被公开。EP3073195A1探讨一种用于校准气体燃烧器的方法。
[0017]专利申请DE102004048986A1由Vaillant GmbH（42859 Remscheid）于2004年10月2日提交。该申请在2005年5月4日被公开。DE102004048986A1探讨一种用于调节尤其在具有风扇的供暖设备中的气体燃烧器的方法。DE102004048986A1要求2003年10月8日的优先权。
[0018]以前的解决方案包括：安装者应在现场确信：所设定的调制曲线适合于燃烧设备。安装者在现场选择控制和/或调节的参数。在此，应在一方面快速的控制和/或调节与另一方面波动倾向的避免之间做出折衷。此外，应避免控制和/或调节的过度反应。
[0019]此外，将燃烧传感器尽可能靠近热区定位看起来是可能的。这种方案视燃烧设备的结构类型而定遇到其极限。此外可能的是，这种定位减少传感器的使用寿命。同样，应担心：传感器的精度因尽可能靠近热区的定位而下降。

技术实现思路

[0020]本公开教导控制和/或调节对燃烧过程的快速变化的反应。此外，本公开教导返回到正常调节运行中。首先，控制和/或调节接受传感器、例如燃烧传感器的信号。根据该信号产生测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制和/或调节燃烧设备（1）的装置（12），所述控制和/或调节装置（12）包括存储器，在所述存储器中存放有至少一个极限值和至少一个因子和/或修正值，其中所述装置（12）能够与至少一个第一传感器（18）并且与至少一个第一执行器（3，4，9）以通信方式连接并构成为：从所述至少一个第一传感器（18）接收第一输入信号；将所述第一输入信号处理成第一测量值，所述第一测量值说明燃料空气比和/或空气比λ和/或氧含量；从所述存储器加载所述至少一个极限值并将所述第一测量值与所述至少一个极限值进行比较；如果所述第一测量值小于所述至少一个极限值或大于所述至少一个极限值：从所述存储器加载所述至少一个因子并根据所述至少一个极限值并且根据所述至少一个因子以及根据所述第一测量值以计算方式确定修正值，或从所述存储器加载所存放的修正值；以及根据所确定的或所存放的修正值产生第一输出信号并且将所述第一输出信号发送给所述至少一个第一执行器（3，4，9）。2.根据权利要求1所述的装置（12），其中所述装置（12）构成为:仅根据所确定的或所存放的修正值和/或根据当前输出信号产生所述第一输出信号。3.根据权利要求1所述的装置（12），其中所述第一输出信号是第一调节信号并且所述装置（12）构成为：根据所确定的或所存放的修正值并且根据至少一个变量确定所述第一调节信号，所述变量选自：
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所述第一输入信号，
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所述第一测量值；并且将所述第一调节信号发送给所述至少一个第一执行器(3，4，9）。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置（12），其中所述至少一个因子大于1并且所述至少一个极限值是至少一个下极限值，并且所述装置（12）构成为：如果所述第一测量值小于所述至少一个下极限值：通过根据所述至少一个因子倍增所述第一测量值或通过根据所述至少一个因子倍增所述至少一个下极限值以计算方式确定所述修正值。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置（12），其中所述至少一个因子大于1并且所述至少一个极限值是至少一个上极限值，并且所述装置（12）构成为：如果所述第一测量值大于所述至少一个上极限值：通过将所述第一测量值或所述至少一个上极限值除以所述至少一个因子以计算方式确定所述修正值。6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置（12），其中所述至少一个因子大于1并且所述至少一个极限值是至少一个下极限值，并且所述装置（12）构成为：如果所述第一测量值小于所述至少一个下极限值：通过将所述第一测量值增大所述至少一个因子或通过将所述至少一个下极限值增大所述至少一个因子以计算方式确定所述修正值。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置（12），其中所述至少一个因子大于零并且所述至少一个极限值是至少一个上极限值，并且所述装置（12）构成为：如果所述第一测量值大于所述至少一个上极限值：通过将所述第一测量值减少所述至少一个因子或通过将所述至少一个上极限值减少所述至少一个因子以计算方式确定所述修正值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置（12），其中修正值和/或当前输出信号向第一输出信号的分配附加地存放在所述存储器中，其中所述装置（12）能够附加地与至少一个第二传感器（20，22）并且与至少一个第二执行器（4，3，9）以通信方式连接，其中所述至少一个第一传感器（18）与所述至少一个第二传感器（20，22）不同，其中所述装置（12）构成为：从所述存储器加载所述分配；在使用所述分配的情况下仅根据所确定的或所存放的修正值和/或所述当前输出信号产生所述第一输出信号并且将所述第一输出信号发送给所述至少一个第一执行器（3，4，9）；从所述至少一个第二传感器（20，22）接收第二输入信号，其中所述第二输入信号说明流速；将所述第二输入信号处理成第二测量值；根据所确定的或所存放的修正值并且根据至少一个变量确定第二调节信号，所述变量选自：
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所述第二输入信号，
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所述第二测量值；并且将所述第二调节信号发送给所述至少一个第二执行器(4，3，9）。9.根据权利要求1至7中任一项所述的装置（12），其中修正值和/或当前输出信号向第一输出信号的分配附加地存放在所述存储器中，其中所述装置（12）能够附加地与至少一个第二传感器（20，22）并且与至少一个第二执行器（4，3，9）以通信方式连接，其中所述至少一个第一传感器（18）与所述至少一个第二传感器（20，22）不同，其中所述装置（12）构成为：从所述存储器加载所述分配；在使用所述分配的情况下仅根据所确定的或所存放的修正值和/或所述当前输出信号产生所述第一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：