CN116802434A - 用于操作燃气燃烧器装置的方法和控制器 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作燃气燃烧器装置(10)的方法，所述燃气燃烧器装置(10)包括燃烧室(11)、点燃设备(27)、风扇(14)、分配给所述燃气管道(16)的燃气安全阀单元(19)、分配给所述燃气管道(16)的电气式燃气流调节器(18)、定位在所述燃气安全阀单元(19)与所述燃气流调节器(18)之间的传感器(21)，其中所述燃气燃烧器装置(10)通过以下步骤操作以确定燃气/空气混合物的燃气的燃气族：在所述燃气燃烧器装置变得启动之前：通过所述传感器(21)测量环境空气压力，其中当所述安全阀单元(19)关闭、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)停止时，测量所述环境空气压力。当所述燃气燃烧器装置(10)变得启动时：以所限定的风扇速度运行所述风扇(14)，增加所述燃气流调节器(18)的开度，同时激活所述点燃设备(27)，从而试图点燃所述燃气/空气混合物，直到点燃设备的激活导致所述燃气/空气混合物的燃烧。由所述风扇(14)的所述风扇速度和所测量的环境空气压力确定空气体积流量。当所述安全阀单元(19)打开、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)运行时，通过所述传感器(21)测量燃气压力。由燃烧开始时所述燃气流调节器(18)的所述开度以及所测量的燃气压力确定燃气体积流量。确定所述燃气体积流量与空气体积之间的比值，并且由所述比值确定所燃烧燃气的燃气族。

Description

用于操作燃气燃烧器装置的方法和控制器
技术领域
本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器装置的方法。进一步，本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器装置的控制器。
背景技术
EP 2667097 A1公开了一种用于操作燃气燃烧器装置的方法。在燃气燃烧器装置的燃烧器开启阶段期间，将具有所限定的燃气与空气混合比的燃气/空气混合物提供到燃烧器，以使该燃气/空气混合物燃烧。燃气/空气混合物的燃气与空气混合比对应于该燃气/空气混合物的所谓的λ值。该燃气/空气混合物由混合设备提供，该混合设备使由空气管道提供的空气流与由燃气管道提供的燃气流混合。该混合设备可以由文丘里喷嘴提供。流过空气管道的空气流由风扇以如下方式提供：风扇的风扇速度取决于燃气燃烧器装置的标称燃烧器负荷，其中风扇的风扇速度范围限定燃气燃烧器装置的所谓的调节范围。根据EP2667097A1，燃气/空气混合物的所限定的燃气与空气混合比以及因此λ值通过气动燃气调控阀在燃气燃烧器装置的整个调节范围内保持恒定。该气动燃气调控阀由燃气配件(燃气配件装置，gas armature)提供。除气动燃气调控阀以外，燃气配件还包括安全燃气阀和用于校准的节流阀。气动燃气调控阀使用燃气管道中的燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差，其中使用环境压力或空气管道中的空气流的空气压力作为参考压力，并且其中以气动方式确定和控制燃气管道中的燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差。EP2667097 A1公开一种用于操作燃气燃烧器装置的方法，其中燃气/空气混合物的所限定的混合比在燃气燃烧器的整个调节范围内保持恒定。这通过气动燃气调控阀实现，气动燃气调控阀建立气动控制以保持燃气/空气混合物内的燃气与空气混合比恒定。
替代使用气动燃气调控阀，由现有技术还已知通过电气式燃气流调节器来控制燃气/空气混合物内的燃气与空气混合比。本发明涉及一种利用这种电气式燃气流调节器的燃气燃烧器控件。
DE 19824521 A1公开了一种用于基于由如风速计的电气或电子传感器提供的信号来控制燃气/空气混合物的燃气与空气混合比、并且从而燃气/空气混合物的λ值的方法。对应于燃气管道中的燃气压力与空气管道中的空气压力之间的压力比或者对应于燃气管道中的燃气压力与参考点处的空气压力之间的压力比的实际值由该电气或电子传感器提供，其中将此实际值与标称值进行比较。基于实际值与标称值之间的控制偏差生成电气式燃气流调节器的控制变量，其中基于此控制变量调整电气式燃气流调节器以控制燃气/空气混合物中的所限定的燃气与空气混合比，从而保持燃气/空气混合物的λ值恒定。
如上文所提到的，提供到燃烧器室的空气流的量、并且从而具有所限定的燃气与空气混合比的燃气/空气混合物的流的量取决于所期望的燃烧器负荷。标称燃烧器负荷对应于所期望的热需求。标称燃烧器负荷限定风扇操作的风扇速度。燃气燃烧器装置的风扇的风扇速度范围限定燃气燃烧器装置的调节范围。风扇的最大风扇速度限定燃气燃烧器装置的最大燃烧器负荷。如果所期望的热需求需要最大的燃烧器负荷，则风扇以最大风扇速度操作。如果所期望的热需求需要为最大燃烧器负荷的50％的燃烧器负荷，则风扇以最大风扇速度的50％操作。如果所期望的热需求需要为最大燃烧器负荷的20％的燃烧器负荷，则风扇以最大风扇速度的20％操作。如上文所提到的，在燃气燃烧器装置的任何燃烧器负荷和风扇的任何风扇速度下，燃气与空气混合比保持恒定。
燃气燃烧器装置可以以属于不同燃气族的不同燃气操作。燃气可以属于所谓的液化气族或所谓的天然气族或所谓的城市燃气族。这些燃气族因代表燃气的热值的所谓的沃泊指数(Wobbe Index)而彼此不同。为了确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置中的适当燃烧，重要的是知道待燃烧燃气的燃气族。当知道待燃烧燃气的燃气族时，燃气燃烧器装置的操作可以适应该燃气族。
目前，考虑到待燃烧燃气的燃气族，燃气燃烧器装置的操作需要使用质量流量传感器。这导致高成本。
DE 10114901 A1、EP 1370806 B1和US 6893152 B2全部都公开用于利用质量流量传感器来操作燃气燃烧器装置的方法。
期望在考虑所燃烧的燃气的燃气族的情况下操作燃气燃烧器装置，并且在不需要质量流量传感器的情况下确定所燃烧的燃气的燃气族。
发明内容
在此背景下，提供一种用于操作燃气燃烧器装置的新颖方法。
借助根据本发明的方法，通过以下步骤操作燃气燃烧器装置以确定燃气/空气混合物的燃气的燃气族：
在燃气燃烧器装置变得启动之前，通过定位在燃气安全阀单元与燃气流调节器之间的传感器测量环境空气压力。当安全阀单元关闭、燃气流调节器打开并且风扇停止时，测量所述环境空气压力。
当燃气燃烧器装置变得启动时，以所限定的风扇速度运行风扇，增加燃气流调节器的开度或减小燃气流调节器的流动阻力，同时激活点燃设备，从而试图点燃所述燃气/空气混合物，直到点燃设备的激活导致由燃烧监测设备监测的所述燃气/空气混合物的燃烧。
由风扇的风扇速度和所测量的环境空气压力确定空气体积流量或空气质量流量。
通过定位在燃气安全阀单元与燃气流调节器之间的传感器测量燃气压力。当安全阀单元打开、燃气流调节器打开并且风扇运行时，测量所述燃气压力。
由在激活点燃设备时、在燃烧开始时燃气流调节器的开度或燃气流调节器的流动阻力和所测量的燃气压力确定燃气体积流量或燃气质量流量。
确定所述燃气体积流量与所述空气体积流量之间的比值或所述燃气质量流量与所述空气质量流量之间的比值。
由相应比值确定所述所燃烧燃气的所述燃气族，即所燃烧的燃气是属于液化气族还是天然气族或城市燃气族。
根据本发明的方法允许在不需要质量流量传感器的情况下确定待燃烧燃气的燃气族。
基于所确定的燃气族，可以确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置中的适当燃烧。
所述方法可以进一步包括以下步骤：测量环境空气温度。基于所述空气体积流量和所述环境空气温度确定所述空气质量流量。测量燃气温度。基于所述燃气体积流量和所述燃气温度确定所述燃气质量流量。这允许进一步改进在不需要质量流量传感器的情况下确定待燃烧燃气的燃气族。
所述方法可以进一步包括以下步骤：基于所燃烧的燃气的所述燃气族确定控制所述燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置的燃烧室内的燃烧的操作参数集。可以基于这种操作参数集确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置中的适当燃烧。
所述方法可以进一步包括以下步骤：即基于当安全阀单元打开、燃气流调节器打开并且风扇运行时测量的燃气压力初步确定待燃烧的燃气的所述初步燃气族。基于待燃烧的燃气的所述初步燃气族确定启动燃气燃烧器装置的初步参数集。借助这些方法步骤，可以改善燃气燃烧器装置的启动。
所述方法可以进一步包括以下步骤：基于所述操作参数集操作燃气燃烧器装置以将燃气/空气混合物的燃气与空气混合比或λ值控制在恒定值。确定为将燃气/空气混合物的燃气与空气混合比或λ值保持在所述恒定值的燃气流调节器的开度或燃气流调节器的流动阻力。基于所述燃气流调节器的所述开度或所述燃气流调节器的所述流动阻力验证所燃烧的燃气的先前检测到的燃气族。借助这些方法步骤，可以进一步改善燃气燃烧器装置的操作，从而确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置中的适当燃烧。
在权利要求12中限定根据本发明的用于操作燃气燃烧器装置的控制器。
本发明的优选改进由从属权利要求和随后的描述提供。
附图说明
基于附图更详细地解释示例性实施例，在附图中：
图1示出了由本发明的方法和控制器操作的第一燃气燃烧器装置；
图2示出了由本发明的方法和控制器操作的第二燃气燃烧器装置。
具体实施方式
本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器装置的方法和控制器。本发明允许确定借助燃气燃烧器装置燃烧的燃气/空气混合物的燃气的燃气族。进一步，本发明允许基于所确定的燃气族操作燃气燃烧器装置以确保适当燃烧。
图1示出第一示例性燃气燃烧器装置10的示意图。燃气燃烧器装置10包括燃气燃烧器室11，具有燃气G与空气A的所限定的混合比的燃气/空气混合物M的燃烧在燃气燃烧器装置10的燃烧器开启阶段期间在燃气燃烧器室11中发生。燃气/空气混合物M的燃气G与空气A的混合比对应于燃气/空气混合物M的所谓的λ值。
点燃设备27用于点燃燃气/空气混合物M以实现燃气/空气混合物M在燃烧室11内的燃烧。燃气燃烧器装置10的点燃设备27优选地定位在燃烧室11内。点燃设备27可以由燃气燃烧器装置10的控制器26激活。
燃气/空气混合物的燃烧产生火焰12。产生火焰12的燃气/空气混合物的燃烧由燃烧监测设备13监测。在图1的实施例中，燃烧监测设备13由火焰电离传感器提供。这种火焰电离传感器提供电气火焰电离电流作为输出信号。
燃烧监测设备13将其输出信号提供到控制器26。
通过使空气A的流与燃气G的流混合来将燃气/空气混合物M提供到燃气燃烧器装置10的燃烧器室11。风扇14吸入流过空气管道15的空气A和流过燃气管道16的燃气G。风扇14由控制器26操作。
用于调整通过燃气管道16的燃气流的燃气流调节器18和优选地具有两个安全燃气阀19a的安全燃气阀单元19被分配给燃气管道16。燃气流调节器18和安全燃气阀19a是燃气配件17的一部分，燃气配件17进一步包括筛子(sieve)20和至少一个传感器21。
在图1中，传感器21是测量压力和温度两者的压力和温度传感器。可能的是，燃气配件17可以包括单独的传感器来测量压力和温度。还可能的是，燃气配件17可以仅包括压力传感器。
至少一个传感器21将其输出信号提供到控制器26。
燃气安全阀19a由电线圈22操作，电线圈22是燃气配件17的一部分。在燃烧器开启阶段中，电线圈22由控制器26通电以打开燃气安全阀19a。在燃烧器关闭阶段中，关闭燃气安全阀19a。在图1中，每一燃气安全阀19a由一个单独电线圈22操作。可以通过共同电线圈22操作燃气安全阀19a。
燃气流调节器18由马达23操作，马达23也具有电线圈24。燃气流调节器18是由控制器26操作的电气式燃气流调节器18。
具有燃气G与空气A的所限定的混合比的燃气/空气混合物M被提供到燃气燃烧器装置10的燃烧器室11。通过使由空气管道15提供的空气流A与由燃气管道16提供的燃气流G混合来提供燃气/空气混合物M。空气流和燃气流通过混合设备25变得被混合。混合设备25可以是文丘里喷嘴。
空气流A的量、并且从而燃气/空气混合物流M的量由风扇14(即通过风扇14的速度)调整。风扇速度可以基于标称燃烧器负荷调整。风扇14由控制器26操作。风扇14的风扇速度范围限定燃气燃烧器装置10的调节范围。调节“1”意指风扇14以最大风扇速度(最大风扇速度的100％)、并且从而以燃气燃烧器装置10的满负荷操作。调节“2”意指风扇14以最大风扇速度的50％操作，并且调节“5”意指风扇14以最大风扇速度的20％操作。通过改变风扇14的风扇速度，可以调整燃气燃烧器装置10的燃烧器负荷。
在燃气燃烧器装置10的整个调节范围内，燃气/空气混合物M内的燃气G与空气A的所限定的混合比、并且从而燃气/空气混合物M的λ值保持恒定。使用燃气配件17的电气式燃气流调节器18在燃气燃烧器装置的调节范围内控制燃气/空气混合物M的燃气G与空气A的所述所限定的混合比或所述λ值，以便在燃气燃烧器装置10的调节范围内保持燃气与空气的所限定的混合比恒定、并且从而保持λ值恒定。在图1中，由控制器26基于由火焰电离传感器13提供的火焰电离电流生成电气式燃气流调节器18为保持λ值恒定的控制变量。
图2示出另一示例性燃气燃烧器装置10’的示意图。
在图1和图2中，针对相同的部件使用相同的附图标记。为了避免不必要的重复，下文仅参考图2描述燃气燃烧器装置10、10’的差异。
在图2中，燃气/空气混合物M内的燃气G与空气A的恒定混合比由电气式燃气流调节器18基于由电气式或电子压力传感器28提供的信号、而非基于由火焰电离传感器13提供的火焰电离电流控制。
在图2中，电气式或电子传感器28可以向控制器26提供实际值，该实际值对应于燃气管道16中的燃气压力与空气管道15中的空气压力之间的压力比，或者对应于燃气管道16中的燃气压力与参考点处的空气压力之间的压力比。控制器26可以将所述实际值与标称值进行比较。在此情况下，控制器26可以基于实际值与标称值之间的控制偏差生成电气式燃气流调节器18的控制变量，其中燃气流调节器18可以基于此控制变量操作以在燃气燃烧器装置10的整个调节范围内保持燃气与空气的所限定的混合比恒定并且从而保持λ值恒定。
在图2中，燃烧监测设备13可以由监测火焰12的存在的光电二极管提供。
根据本发明，图1和图2的用于操作燃气燃烧器装置、优选地燃气燃烧器装置10、10’的方法允许确定燃气/空气混合物的燃气的燃气族。该方法包括以下步骤：
在燃气燃烧器装置10、10’变得启动之前，通过压力和温度传感器21测量环境空气压力。
当具有至少一个燃气安全阀19a的安全燃气阀单元19关闭、燃气流调节器18打开并且风扇14停止时，测量所述环境空气压力。压力和温度传感器21还可以在安全燃气阀单元19关闭、燃气流调节器18打开并且风扇14停止时测量环境空气温度。
当燃气燃烧器装置10、10’变得启动时，以所限定的风扇速度运行风扇14，增加燃气流调节器18的开度或减小燃气流调节器18的流动阻力，同时激活点燃设备27，从而试图点燃燃气/空气混合物M，直到点燃设备27的激活导致燃气/空气混合物的燃烧。通过燃烧监测设备13监测燃气/空气混合物的燃烧。
由风扇14的风扇速度和所测量环境空气压力确定空气体积流量或空气质量流量。
通过压力和温度传感器21测量燃气压力。在燃气流调节器18打开并且风扇14运行时，在具有两个安全阀19a的安全燃气阀单元19打开的情况下，测量所述燃气压力。
压力和温度传感器21还可以测量燃气温度。
由在激活点燃设备时、在燃烧开始时燃气流调节器18的开度或燃气流调节器18的流动阻力以及所测量的燃气压力确定燃气体积流量或燃气质量流量。
确定燃气体积流量与空气体积流量之间的比值或燃气质量流量与空气质量流量之间的比值。
当压力和温度传感器21测量环境空气温度和燃气温度时，可以基于燃气体积流量和基于燃气温度确定燃气质量流量，并且基于空气体积流量和基于环境空气温度确定空气质量流量。这可以基于在控制器26内实现的特性曲线或特性图或特性表完成。
由燃气体积流量与空气体积流量之间的相应比值或者由燃气质量流量与空气质量流量之间的相应比值确定所燃烧的燃气的燃气族，即所燃烧的燃气是属于液化气族还是天然气族或城市燃气族。这也可以基于在控制器26内实现的特性曲线或特性图或特性表完成。
根据本发明的方法确定所燃烧的燃气的燃气族。基于所确定额燃气族，可以确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置10、10’中的适当燃烧。
优选地，该方法包括如下步骤：由当安全阀单元19打开、燃气流调节器18打开并且风扇14运行时通过传感器21测量的燃气压力初步确定待燃烧燃气的初步燃气族。基于待燃烧燃气的初步燃气族确定启动燃气燃烧器装置10、10’的初步参数集。这种初步参数集可以在控制器26内实现。借助这些方法步骤，可以改善燃气燃烧器装置10、10’的启动。
优选地，该方法包括如下步骤：基于所燃烧燃气的燃气族确定控制燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置10、10’的燃烧室11内的燃烧的操作参数集。这种操作参数集可以在控制器26内实现。可以基于这种操作参数集确保燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置10、10’中的适当燃烧。
在已经确定所燃烧燃气的燃气族之后，并且在已经基于该燃气族确定控制燃气/空气混合物在燃气燃烧器装置10、10’的燃烧室11内的燃烧的操作参数集之后，可以以所限定的燃烧器负荷操作燃气燃烧器装置10、10’。此所限定的燃烧器负荷优选地为最大燃烧器负荷的至少50％、最优选地最大燃烧器负荷的至少75％，或处于最大燃烧器负荷。在此所限定的燃烧器负荷下，使用该操作参数集将燃气/空气混合物的燃气与空气混合比或λ值控制在恒定值。确定为将燃气/空气混合物的燃气与空气混合比或λ值保持在恒定值的燃气流调节器18的开度或燃气流调节器18的流动阻力。基于燃气流调节器18的所述开度或燃气流调节器18的所述流动阻力验证所燃烧燃气的燃气族。例如，可以检查燃气流调节器18的所述开度或燃气流调节器18的所述流动阻力以及环境空气压力和燃气压力是否与相应燃气族的对应值匹配。如果是这种情况，则借助验证发现所确定的燃气族是正确的。如果不是这种情况，则借助验证发现所确定的燃气族是不正确的。如果发现燃气族不正确，则重复确定燃气族的方法。
如上文所提到的，使用燃气燃烧器装置10、10’的电气式燃气流调节器18在燃气燃烧器装置10、10’的调节范围内控制燃气与空气的混合比或所述λ值。
在图1中，电气式燃气流调节器18以如下方式控制燃气/空气混合物的燃气与空气的所述所限定的混合比或所述λ值：通过燃烧监测设备13测量火焰电离电流，并且基于该火焰电离电流生成电气式燃气流调节器18的控制变量。在图2中，通过燃气燃烧器装置10’的电气式或电子传感器28测量燃气压力与空气压力之间的压力差，并且基于由电气式或电子传感器28提供的输出信号生成电气式燃气流调节器18的控制变量。
通过将燃气配件17的电线圈24通电来操作燃气配件17的电气式燃气流调节器18。通过将燃气配件17的至少一个电线圈22通电来操作燃气配件17的至少一个安全燃气阀19a。
所述方法可以包括以下步骤：确定电线圈22、24中的至少一者的至少一个电线圈电阻。依据所述至少一个电线圈电阻并且依据相应电线圈22、24变得通电的至少一个时间间隔确定至少一个温度偏移。通过所述至少一个温度偏移补偿所测量的环境空气温度和/或补偿所测量的燃气温度，从而提供经补偿的环境空气温度和/或经补偿的燃气温度。基于环境空气压力并且基于经补偿的环境空气温度确定空气质量流量，和/或基于燃气压力和/或基于经补偿的燃气温度确定燃气质量流量。
优选地，基于电流并且基于在相应电线圈22、24处或其两端测量的电压计算相应电线圈22、24的电线圈电阻。
本发明进一步提供用于操作燃气燃烧器装置10、10’的控制器26。控制器26被配置成根据上述方法操作燃气燃烧器装置10、10’。
控制器26被配置成基于热需求确定提供该热需求的标称燃烧器负荷，其中标称燃烧器负荷是燃气燃烧器装置10、10’的调节范围内的负荷。
控制器26被进一步配置成基于标称燃烧器负荷确定燃气燃烧器装置10、10’的提供该燃烧器负荷所需的风扇14的风扇速度，其中风扇14的风扇速度范围限定燃气燃烧器装置10、10’的调节范围。
控制器26被进一步配置成从传感器21接收所测量的环境空气压力、以及优选地所测量的环境空气温度，其中当安全阀单元19关闭、燃气流调节器18打开并且风扇14停止时(即在燃气燃烧器装置10、10’变得启动之前)，测量环境空气压力、以及优选地环境空气温度。
控制器26被进一步配置成从传感器21接收所测量的燃气压力、以及优选地所测量的燃气温度，其中当安全阀单元19打开、燃气流调节器18打开并且风扇14运行时，测量燃气压力、以及优选地所测量的燃气温度。
控制器26被进一步配置成以所限定的风扇速度运行风扇14，并且增加燃气流调节器18的开度或减小燃气流调节器18的流动阻力，同时还激活点燃设备27，即当燃气燃烧器装置10、10’变得启动时。
控制器26被进一步配置成从燃烧监测设备13接收指示点燃设备27的激活导致燃气/空气混合物的燃烧的信号。当点燃设备27的激活导致燃气/空气混合物的燃烧时，控制器26被进一步配置成确定燃气流调节器18的相应开度或燃气流调节器18的相应流动阻力。
控制器26被进一步配置成由风扇14的风扇速度和所测量的环境空气压力确定空气体积流量或空气质量流量。
控制器26被进一步配置成由在激活点燃设备27时、在燃烧开始时燃气流调节器18的开度或燃气流调节器18的流动阻力和所测量的燃气压力确定燃气体积流量或燃气质量流量。
控制器26被进一步配置成确定燃气体积流量与空气体积流量之间的比值或燃气质量流量与空气质量流量之间的比值，并且由相应比值确定所燃烧燃气的燃气族，即所燃烧燃气是属于液化气族还是天然气族或城市燃气族。
控制器26被进一步配置成基于所确定的燃气族调整燃气燃烧器装置的设置。该设置优选地在图1中描述电离电流与λ值之间的关系。
附图标记的列表
10燃气燃烧器装置
10’燃气燃烧器装置
11 燃烧器室
12 火焰
13 燃烧监测设备
14 风扇
15 空气管道
16 燃气管道
17 燃气配件
18 燃气流调节器
19 安全燃气阀单元
19a 安全燃气阀
20 筛网
21 传感器
22 线圈
23 马达
24 线圈
25 混合器
26 控制器
27 点燃设备
28 电气式或电子传感器

Claims (12)

1.一种用于操作燃气燃烧器装置(10、10’)的方法，所述燃气燃烧器装置(10、10’)包括：
燃烧室(11)，具有燃气与空气的所限定的混合比或所限定的λ值的燃气/空气混合物在所述燃烧室(11)中燃烧，
点燃设备(27)，用于点燃所述燃气/空气混合物，以实现所述燃气/空气混合物在所述燃烧室(11)内的所述燃烧，
用于监测在所述燃烧室(11)内是否发生燃烧的燃烧监测设备(13)，
混合设备(25)，用于通过使由空气管道(15)提供的空气流与由燃气管道(16)提供的燃气流混合来提供所述燃气/空气混合物，
风扇(14)，用于以如下方式提供所述空气流或所述燃气/空气混合物的流：所述风扇(14)的风扇速度取决于所述燃气燃烧器装置(10、10’)的标称燃烧器负荷，
燃气安全阀单元(19)，所述燃气安全阀单元(19)具有分配给所述燃气管道(16)以打开或关闭所述燃气管道(16)的至少一个燃气安全阀(19a)，
分配给所述燃气管道(16)的电气式燃气流调节器(18)，用于在所述燃气燃烧器装置(10、10’)的调节范围内保持所述燃气/空气混合物的燃气与空气的所述所限定的混合比或所述所限定的λ值恒定，
定位在所述燃气安全阀单元(19)与所述燃气流调节器(18)之间的传感器(21)，所述传感器(21)被配置成至少提供压力测量结果，
其中，所述燃气燃烧器装置(10、10’)通过以下步骤操作以确定所述燃气/空气混合物的所述燃气的燃气族：
在所述燃气燃烧器装置(10、10’)变得启动之前，
通过所述传感器(21)测量环境空气压力，
其中当所述安全阀单元(19)关闭、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)停止时，测量所述环境空气压力，
当所述燃气燃烧器装置(10、10’)变得启动时，
以所限定的风扇速度运行所述风扇(14)，
增加所述燃气流调节器(18)的开度或减小所述燃气流调节器(18)的流动阻力，同时激活所述点燃设备(27)，从而试图点燃所述燃气/空气混合物，直到点燃设备(27)的所述激活导致由所述燃烧监测设备(13)监测的所述燃气/空气混合物的燃烧，
由所述风扇(14)的所述风扇速度和所测量的环境空气压力确定空气体积流量或空气质量流量，
当所述安全阀单元(19)打开、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)运行时，通过所述传感器(21)测量燃气压力，
由在所述点燃设备(27)激活时、在所述燃烧开始时所述燃气流调节器(18)的所述开度或所述燃气流调节器(18)的所述流动阻力以及所述所测量的燃气压力确定燃气体积流量或燃气质量流量，
确定所述燃气体积流量与所述空气体积流量之间的比值或所述燃气质量流量与所述空气质量流量之间的比值，
由相应比值确定所燃烧的燃气的燃气族，即所述所燃烧的燃气是属于液化气族还是天然气族或城市燃气族。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
测量环境空气温度，
基于所述空气体积流量和所述环境空气温度确定所述空气质量流量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
当所述安全阀单元(19)关闭、所述燃气流调节器(18)打开时，测量所述环境空气温度。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，
测量燃气温度，
基于所述燃气体积流量和所述燃气温度确定所述燃气质量流量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
当所述安全阀单元(19)打开、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)运行时，测量所述燃气温度。
6.根据权利要求2至5中的一项所述的方法，其特征在于，
通过定位在所述燃气安全阀单元(19)与所述燃气流调节器(18)之间的传感器(21)测量所述环境空气温度和/或所述燃气温度，所述传感器(21)优选地集成到提供所述压力测量结果的所述传感器(21)中。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，
由当所述安全阀单元(19)打开、所述燃气流调节器(18)打开并且所述风扇(14)运行时测量的所述燃气压力初步确定待燃烧的燃气的初步燃气族，
基于所述待燃烧的燃气的所述初步燃气族确定启动所述燃气燃烧器装置(10、10’)的初步参数集。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，
基于所述所燃烧的燃气的所述燃气族确定控制所述燃气/空气混合物在所述燃气燃烧器装置(10、10’)的所述燃烧室(11)内的燃烧的操作参数集。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
基于所述操作参数集操作所述燃气燃烧器装置(10、10’)以将所述燃气/空气混合物的燃气与空气的所述混合比或所述λ值控制在恒定值，
确定为将所述燃气/空气混合物的燃气与空气的所述混合比或λ值保持在所述恒定值的所述燃气流调节器(18)的所述开度或所述燃气流调节器(18)的所述流动阻力，
基于所述燃气流调节器(18)的所述开度或所述燃气流调节器(18)的所述流动阻力验证所述所燃烧的燃气的所述燃气族。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其特征在于，
所述电气式燃气流调节器(18)以如下方式控制所述燃气/空气混合物的燃气与空气的所述所限定的混合比或所述λ值：
通过所述燃气燃烧器装置(10)的监测由所述燃气/空气混合物在所述燃烧室(11)内的所述燃烧产生的火焰(12)的火焰电离传感器(13)测量火焰电离电流，并且基于所述火焰电离电流生成所述电气式燃气流调节器(18)的控制变量，或者
通过所述燃气燃烧器装置(10’)的电气式或电子传感器(28)测量所述燃气压力与所述空气压力之间的压力差，并且基于由所述电气式或电子传感器(28)提供的输出信号生成所述电气式燃气流调节器(18)的控制变量。
11.根据权利要求2至10中的一项所述的方法，其特征在于，
通过将燃气配件(17)的电线圈(24)通电来操作所述燃气配件(17)的所述电气式燃气流调节器(18)，
通过将所述燃气配件(17)的至少一个电线圈(22)通电来操作所述燃气配件(17)的至少一个安全燃气阀(19a)，
确定所述电线圈(22、24)中的至少一者的至少一个电线圈电阻，
依据所述至少一个电线圈电阻并且依据相应电线圈(22、24)变得通电的至少一个时间间隔确定至少一个温度偏移，
通过所述至少一个温度偏移补偿所测量的环境空气温度和/或补偿所测量的燃气温度，从而提供经补偿的环境空气温度和/或经补偿的燃气温度，
基于所述环境空气压力并且基于所述经补偿的环境空气温度确定所述空气质量流量，和/或基于所述燃气压力和/或基于所述经补偿的燃气温度确定所述燃气质量流量。
12.一种燃气燃烧器装置(10、10’)的用于操作所述燃气燃烧器装置(10、10’)的控制器(26)，所述控制器(26)被配置成：
基于热需求确定提供所述热需求的标称燃烧器负荷，其中所述标称燃烧器负荷是所述燃气燃烧器装置(10、10’)的调节范围内的负荷，
基于所述标称燃烧器负荷确定所述燃气燃烧器装置(10、10’)的风扇(14)的提供所述燃烧器负荷所需的风扇速度，其中所述风扇(14)的风扇速度范围限定所述燃气燃烧器装置(10、10’)的所述调节范围，
其特征在于，
所述控制器(26)被进一步配置成根据权利要求1至11中的一项所述的方法操作所述燃气燃烧器装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19824521B4 (de) 1998-06-02 2004-12-23 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für Gasbrenner
FR2818746B1 (fr) * 2000-12-26 2003-03-28 Gaz De France Procede et dispositif d'evaluation de l'indice de wobbe d'un gaz combustible
DE10114901A1 (de) 2001-03-26 2002-10-10 Invent Gmbh Entwicklung Neuer Technologien Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Luftzahl
DE50214567D1 (de) 2001-03-23 2010-09-16 Gvp Ges Zur Vermarktung Der Po Verfahren und vorrichtung zur einstellung der luftzahl
DE102006051883B4 (de) * 2006-10-31 2015-02-12 Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. Einrichtung und Verfahren zum Einstellen, Steuern oder Regeln des Brennstoff/Verbrennungsluft-Verhältnisses zum Betreiben eines Brenners
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