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DE4142841A1 - Start control for burner - using progressively reduced airflow until burn is detected by ignition electrodes - Google Patents

Start control for burner - using progressively reduced airflow until burn is detected by ignition electrodes

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Abstract

The fuel fired burner is supplied with a metered fuel flow and a regulated airflow. To start the burn, irrespective of temperature, a first start attempt is made with the normal airflow e.g. that airflow corresponding to normal operating temperatures. If this start fails then a restart is tried with a reduced airflow. The airflow is progressively reduced until burn is achieved, when the normal airflow is reset. If the burn is not started after a set number of attempts than a flushing sequence clears unburnt fuel and the next start sequence starts at a lower airflow level. If no burn is achieved within a set programme then a failure mode is indicated and the system switched off. ADVANTAGE - Reduced emission products, simple start control for burner.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einleitung der Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einem von einem Verbrennungsluftstrom gespeisten Brennraum.The invention relates to a method for initiating the Combustion of a fuel-air mixture in one of one Combustion air flow fed combustion chamber.

Bei vormischenden Brennern, mit denen das oben erwähnte Verfahren durchgeführt wird, ergibt sich das Problem der Zündung des Brenn­ stoff-Luft-Gemisches in einem kalten Brennraum. Um bei solchen Be­ dingungen eine ordnungsgemäße Zündung zu erreichen, wird bei den bekannten derartigen Verfahren der Verbrennungsluftstrom redu­ ziert.In the case of premixing burners with which the process mentioned above is used is carried out, there is the problem of ignition of the burning mixture of substances and air in a cold combustion chamber. In order for such Be To achieve a proper ignition, the known methods of combustion air flow redu graces.

Dadurch wird zwar die Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches er­ leichtert, doch ergibt sich dadurch der Nachteil eines merklich erhöhten Schadstoffausstoßes. Bei den bekannten Verfahren wird da­ her beim Start der Verbrennungsluftstrom erheblich reduziert, verglichen mit den Werten bei stationärem Betrieb. Dabei wird nach dem Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches der Verbrennungsluftstrom mit steigender Temperatur im Brennraum der Verbrennungsluftstrom erhöht. This will make the ignition of the fuel-air mixture lighter, but this has the disadvantage of a noticeable increased pollutant emissions. In the known methods there is forth significantly reduced at the start of the combustion air flow, compared to the values for stationary operation. Thereby will igniting the fuel-air mixture of the combustion air flow with increasing temperature in the combustion chamber the combustion air flow elevated.  

Dies führt jedoch bei jedem Start eines vormischenden Brenners nach dem bekannten Verfahren zu einem sehr erheblich gesteigerten Schadstoffausstoß.However, this results every time a premixing burner is started according to the known method to a very significantly increased Emissions.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem der Ausstoß an Schadstoffen weitgehend reduziert ist.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and a To propose a method of the type mentioned in the opening paragraph in which the Emission of pollutants is largely reduced.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß unabhängig von der Temperatur im Brennraum mit dem vollen bei Betriebstemperatur vor­ gesehenen Verbrennungsluftstrom ein Versuch zum Start der Verbren­ nung unternommen wird und bei einem Fehlschlag des Startversuches dieser mit reduziertem Verbrennungsluftstrom, gegebenenfalls mehr­ mals mit jeweils weiter reduziertem Verbrennungsluftstrom wieder­ holt wird.According to the invention this is achieved in that regardless of the Temperature in the combustion chamber with the full at operating temperature seen combustion air flow an attempt to start the combustion action is taken and if the start attempt fails this with reduced combustion air flow, possibly more again with a further reduced combustion air flow is fetched.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Reduzierung des Ver­ brennungsluftstromes, die zu einem erheblich erhöhten Schad­ stoffausstoß führt, nur dann erfolgt, wenn dies zur Zündung unbe­ dingt erforderlich ist, nicht aber bei jeder Zündung, wie dies bisher der Fall war. Dadurch wird aber über die gesamte Benut­ zungsdauer eines Brenners eine wesentlich geringere Schadstoff­ menge freigesetzt. Trotzdem kommt es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem einwandfreien Zünden. Dabei hat sich gezeigt, daß bei einer beträchtlichen Anzahl von Zündversuchen bei kaltem Brennraum diese erfolgreich verlaufen, so daß sich in diesen Fäl­ len eine Reduzierung des Verbrennungsluftstromes erübrigt. Außer­ dem kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein reduzierter Ver­ brennungsluftstrom nach dem Zünden relativ rasch wieder auf den vollen Wert erhöht werden, so daß sich lediglich während einer re­ lativ kurzen Zeitspanne ein erhöhter Schadstoffausstoß ergibt.This ensures that the reduction in ver combustion air flow, which leads to a considerably increased damage leads to ejection only if this leads to ignition essential, but not with every ignition, like this was previously the case. However, this will affect the entire user duration of a burner a significantly lower pollutant released a lot. Nevertheless, it comes after the invention Proper ignition procedure. It has been shown that with a considerable number of attempts at ignition in cold Combustion chamber these run successfully, so that this fall len a reduction of the combustion air flow is unnecessary. Except this can be reduced by the method according to the invention Combustion air flow returns to the relatively quickly after ignition  full value can be increased so that only during a re relatively short period of time results in increased pollutant emissions.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Here demonstrate:

Fig. 1 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a flow chart of the method according to the invention and

Fig. 2 schematisch eine Einrichtung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows schematically a device for performing the inventive method according to the invention.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, wird vor einem Startversuch der Verbrennungsluftstrom durch Einstellung eines diesen bewirken­ den Gebläses auf dessen Nenndrehzahl auf dessen Nennwert gebracht. Dabei wird nach dem Ablauf einer vorgegebenen Vorspülzeit die Brennstoffzufuhr geöffnet und die Zündung eingeschaltet.As can be seen from FIG. 1, the combustion air flow is brought to the nominal value of the fan at its nominal speed before a start attempt by setting one of these effects. After a predetermined pre-purge time has expired, the fuel supply is opened and the ignition is switched on.

Wird danach eine ausreichende Flamme erkannt, so bleibt der Bren­ ner in Betrieb.If a sufficient flame is then recognized, the flame remains ner in operation.

Ist dies nicht der Fall, beginnt wieder die Vorspülzeit zu laufen, während der der Brennstoff aus dem Brennraum ausgetrieben wird. Nach dem Ablauf der Vorspülzeit wird der Verbrennungsluftstrom durch Reduzierung der Drehzahl des Gebläses vermindert und das Gasventil abermals geöffnet und die Zündung eingeschaltet.If this is not the case, the pre-rinse time starts again, during which the fuel is expelled from the combustion chamber. After the pre-purge time has expired, the combustion air flow reduced by reducing the speed of the fan and that Gas valve opened again and the ignition switched on.

Wird danach eine ausreichende Flamme erkannt, so wird der Verbren­ nungsluftstrom wieder auf den Nennwert erhöht, wobei die Drehzahl des Gebläses auf den Nennwert erhöht wird und der Brenner in Be­ trieb bleibt.If a sufficient flame is then recognized, the scorching will take place air flow again increased to the nominal value, the speed  of the fan is increased to the nominal value and the burner in Be drive remains.

Wird keine Flamme erkannt, so wird nach einer Überprüfung der An­ zahl der erfolgten Zündversuche der Verbrennungsluftstrom wieder auf seinen Nennwert gebracht, falls eine vorgegebene Zahl von Zündversuchen nicht überschritten ist. Nach Ablauf einer weiteren Vorspülzeit wird der Verbrennungsluftstrom wieder vermindert, das Gasventil geöffnet und die Zündung eingeschaltet.If no flame is detected, the An Number of attempts to ignite the combustion air flow again brought to its nominal value if a predetermined number of Ignition attempts have not been exceeded. After another Pre-purge time the combustion air flow is reduced again Gas valve opened and the ignition switched on.

Wird nun eine ausreichende Flamme erkannt, so wird der Verbren­ nungsluftstrom auf ihren Nennwert erhöht, und der Brenner bleibt in Betrieb. Ist dies nicht der Fall, so kommt es zu einer Störungsmeldung und einer Stillsetzung des Brenners.If a sufficient flame is now recognized, the burn will be air flow to its nominal value, and the burner remains in operation. If this is not the case, there will be one Malfunction report and a shutdown of the burner.

Die Heizeinrichtung 1 zur Durchführung des Verfahrens nach der Fig. 1 weist eine Brennkammer 2 auf, in der ein Brenner 3 angeordnet ist. Dieser wird über ein Gebläse 4 mit einem Verbrennungsluftstrom versorgt, in den über eine Gasleitung 5 Gas einbringbar ist, so daß es zu einer Vermischung der Ver­ brennungsluft mit dem Gas kommt, wenn das die Gaszufuhr steuernde Gasventil 6 geöffnet ist.The heating device 1 for carrying out the method according to FIG. 1 has a combustion chamber 2 , in which a burner 3 is arranged. This is supplied via a blower 4 with a combustion air stream into which 5 gas can be introduced via a gas line, so that there is a mixing of the combustion air with the gas when the gas supply controlling gas valve 6 is open.

Im Brennraum 2 ist weiter ein Wärmetauscher 7 angeordnet, der von dem zu erwärmenden Medium durchströmt ist.A heat exchanger 7 , through which the medium to be heated flows, is also arranged in the combustion chamber 2 .

Weiter sind in dem Brennraum 2 Elektroden 8 zur Zündung und Erken­ nung der Flammen des Brenners 3 angeordnet, die mit einer Steue­ rung 9 verbunden sind. Diese Steuerung 9 regelt über einen Ausgang 11 das Gasventil 6 und das Gebläse 4 sowie eine das zu erwärmende Medium treibende Umwälzpumpe 10.Furthermore, electrodes 8 for igniting and detecting the flames of the burner 3 are arranged in the combustion chamber 2 and are connected to a control 9 . This control 9 regulates the gas valve 6 and the fan 4 as well as a circulation pump 10 driving the medium to be heated via an output 11 .

Dabei wird das Gebläse 4 so gesteuert, daß dieses während der Vor­ spülzeiten vor jedem Zündversuch mit der Nenndrehzahl betrieben wird. Erst nach einem erfolglosen Zündversuch wird bei einem wei­ teren Zündversuch die Drehzahl des Gebläses herabgesetzt, so daß der Verbrennungsluftstrom entsprechend reduziert wird, wie dies anhand der Fig. 1 bereits erläutert wurde.The blower 4 is controlled so that it is operated during the rinsing times before each ignition attempt at the nominal speed. Only after an unsuccessful ignition attempt is the speed of the fan reduced in a further ignition attempt, so that the combustion air flow is reduced accordingly, as has already been explained with reference to FIG. 1.

Die Steuerung weist einen Nenndrehzahlgeber nn, einen Geber für eine verminderte Drehzahl nv, einen Störungsmelder St, einen Vor­ spülzeitgeber tv, einen Startversuchszähler Z und eine Zündspan­ nungsquelle Uz auf, die über eine Leitung 12, 13 mit den Elektro­ den 8 verbunden sind, die auch ein Flammenerkennungssignal an die Steuerung 9 rückmelden.The controller has a nominal speed sensor n n , a sensor for a reduced speed n v , a malfunction indicator St, a pre-rinse timer t v , a start attempt counter Z and an ignition voltage source U z , which are connected via a line 12 , 13 to the electrodes 8 are connected, which also report a flame detection signal to the controller 9 .

Claims (3)

1. Verfahren zur Einleitung der Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einem von einem Ver­ brennungsluftstrom gespeisten Brennraum, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Temperatur im Brennraum mit dem vollen bei Betriebstempe­ ratur vorgesehenen Verbrennungsluftstrom ein Ver­ such zum Start der Verbrennung unternommen wird und bei einem Fehlschlag des Startversuches die­ ser mit reduziertem Verbrennungsluftstrom, gege­ benenfalls mehrmals mit jeweils weiter reduzier­ tem Verbrennungsluftstrom wiederholt wird.1. The method for initiating the combustion of a fuel-air mixture in a combustion chamber fed by a combustion air flow, characterized in that regardless of the temperature in the combustion chamber with the full combustion air flow provided at operating temperature, a test is undertaken to start the combustion and If the start attempt fails, the water is repeated with a reduced combustion air flow, if necessary repeated several times with a further reduced combustion air flow. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite oder weitere Startversuch mit jeweils weiter reduziertem Verbrennungsluftstrom wiederholt wird.2. The method according to claim 1, characterized in net that the second or further start attempt with each further reduced combustion air flow is repeated. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung 9 vorgesehen ist, welche eine Ge­ bläsemotor-Drehzahlsteuervorrichtung auf einen Nenndrehzahlwert und einen abgesenkten weiteren Drehzahlwert nv einen Zähler Z, für die Startver­ suche einen Zeitgeber tv für die Vorspülzeit so­ wie eine Zündspannungsquelle Uz einen Ausgang 11 für ein Magnetventil 6 und einen Störungsmelder St aufweist, der vom Zählerausgang angesteuert ist.3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that a controller 9 is provided, which a Ge bläsemotor speed control device to a nominal speed value and a reduced further speed value n v a counter Z, for the Startver seek a timer t v for the pre-rinse time as an ignition voltage source U z has an output 11 for a solenoid valve 6 and a fault indicator St, which is controlled by the counter output.
DE4142841A 1990-12-27 1991-12-20 Method for starting the combustion of a fuel-air mixture in a combustion chamber and device for carrying out this method Expired - Fee Related DE4142841C2 (en)

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