EP2957831B1 - Brenner und verfahren zum betrieb solch eines brenners - Google Patents

Brenner und verfahren zum betrieb solch eines brenners Download PDF

Info

Publication number
EP2957831B1
EP2957831B1 EP15171316.1A EP15171316A EP2957831B1 EP 2957831 B1 EP2957831 B1 EP 2957831B1 EP 15171316 A EP15171316 A EP 15171316A EP 2957831 B1 EP2957831 B1 EP 2957831B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
burner
fuel
threshold value
fuel flow
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15171316.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2957831A1 (de
Inventor
Vasco Zeferina
Alexandre Afonso
Sergio Salustio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2957831A1 publication Critical patent/EP2957831A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2957831B1 publication Critical patent/EP2957831B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14642—Special features of gas burners with jet mixers with more than one gas injection nozzles or orifices for a single mixing tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2900/00—Special features of, or arrangements for fuel supplies
    • F23K2900/05003—Non-continuous fluid fuel supply

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a burner according to claim 1 and a burner according to claim 2.
  • Burners which have a flute-like structure for heating water in a heat exchanger in hot water stations.
  • the burner has an inlet side and an outlet side, a flame being present on the outlet side during a combustion process.
  • a gas nozzle is arranged on the inlet side, which continuously provides fuel with the same amount.
  • the fuel stream also draws in an air stream with which it is mixed to be burned in a flame on the outlet side.
  • a gas burner with an injector and a gas nozzle arranged in front of the injector is known, the gas nozzle having a main nozzle bore directed against the injector, the gas nozzle having at least one secondary nozzle bore directed against the injector, which is oriented at an angle to the axis of the injector, and one Has a cross section that is smaller than that of the main nozzle bore, the main nozzle bore being assigned a closure element that can be moved between an open and a closed position.
  • Out DE 41 34 058 A1 is a proportional combustion control device with a nozzle, a fuel supply pipe, a fuel tank, opening and closing valve and a control valve known.
  • the nozzle is connected to the fuel supply pipe at one end and the fuel tank to the other end of the nozzle.
  • the opening and closing valve is provided in the middle of the fuel supply pipe to regulate an amount of fuel supplied to the nozzle.
  • the control valve is provided in the vicinity of a portion of the fuel delivery tube, the nozzle being provided to vary an opening area through which fuel is passed to proportionally control the discharge of fuel from the nozzle.
  • a tubular burner with a body which has a diffuser part, over the surface of which openings for the outflow of a mixture of air and fuel are distributed, which is supplied to the body via a venturi tube arranged in the interior of the body, wherein between the outer wall of the Venturi tube and the inner wall of the body a chamber is defined, and the mixture flows through the chamber before it flows out through the openings, the chamber being limited at its bottom by a means for generating a laminar flow to a laminar flow of the To achieve mixture.
  • an improved burner can be provided in that the burner has a fuel metering device and a burner tube.
  • the metering device further comprises a pulsing device.
  • the pulsing device is designed, the fuel flow to vary between a first predefined lower threshold and a second predefined upper threshold during the burning process.
  • the burner tube has an inlet side and an outlet side.
  • the fuel metering device can be connected to a fuel reservoir and connected to the burner tube and designed to meter a predefined fuel flow of fuel from the fuel reservoir into the burner tube.
  • the burner tube is designed to lead the fuel introduced into the burner tube together with a reaction partner of the fuel introduced into the burner tube to the outlet side and to mix them with one another in order at least to have the fuel on the outlet side during a combustion process with the reaction partner partially burn.
  • the fuel flow of the second threshold value is at least 10 percent larger, preferably 15 percent, in particular at least 30 percent larger than the first threshold value.
  • a particularly simple control of the burner can be ensured in that the fuel flow is essentially interrupted at the first threshold value.
  • a particularly stable vortex is formed within the burner when the threshold values alternate at a frequency of 10 to 20 Hz and / or 20 to 30 Hz.
  • the pulsation device is designed to change the fuel flow continuously or discontinuously between the first and the second threshold value.
  • the continuous transition has the advantage of preventing the flame from breaking off and thus ending the burning process.
  • the discontinuous fuel flow has the advantage that the swirling inside the burner tube is forced and thus an improved mixing of the fuel with its reaction partner can be guaranteed.
  • the buffer section is designed to accommodate at least the volume of fuel fed into the burner tube within the variation section and the volume of the reactant required for combustion during the variation section. This avoids pressure fluctuations or fluctuations in a flame height on the outlet side.
  • control device comprises an input device.
  • the input device can be, for example, a further control unit of a heater, but of course also an input device for determining the burner output.
  • an improved method for controlling a burner described above can be provided in that a fuel flow is varied between a first predefined lower threshold value and a second predefined upper threshold value during a combustion process.
  • the fuel and the reaction partner of the fuel are fed into the burner pipe and mixed with one another in the burner tube in order to at least partially burn the fuel with the reaction partner on the outlet side during the combustion process with the reaction partner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a burner 10 according to a first embodiment.
  • the burner 10 comprises a fuel metering device 15 and a burner tube 20.
  • the burner tube 20 has an inlet side 25 and an outlet side 30.
  • an air flow 35 used as a reaction partner is removed from an environment 40 and guided into an interior 45 of the burner tube 20.
  • a gas nozzle 46 of the fuel metering device 15 is arranged on the inlet side 25, through which a fuel stream 50 is guided into the inlet side 25 during operation of the burner 10.
  • a fuel of the fuel stream 50 is mixed together with the air stream 35 and led to the outlet side 30.
  • a plurality of openings 55 are provided on the outlet side 30, through which the air / fuel mixture exits and is burned above the outlet side 30 in a flame 56 during a combustion process.
  • a burning process is understood to mean that the flame 56 is continuously present on the outlet side 30 during the burning process and is not extinguished. When the flame 56 is extinguished and the flame 56 is re-ignited, a new, separate further burning process begins in the sense of the application.
  • the burner 10 is designed for hot water stations.
  • the burner 10 is used in other thermal systems, in particular for heating buildings, in order to heat a heat transfer medium by means of a heat exchanger 150 arranged above the outlet side 30.
  • the metering device 15 has a control device 60 and a pulsing device 65.
  • the pulsation device 65 has a control valve 90 and an actuator 95 connected to the control valve 90.
  • the actuator 95 is connected to the control valve 90 and is designed to move the control valve 90 between an open position and a closed position.
  • the actuator 95 is connected to the control device 60 via a first connection 70.
  • Control valve 90 is connected via a first line 75 to a fuel reservoir 80, which can be a gas tank, for example.
  • the control valve is connected to the gas nozzle 46 via a second line 85.
  • control valve 90 connects the first line 75 to the second line 85, so that a gas 100 arranged in the fuel reservoir 80 can flow out of the fuel reservoir 80 via the first line 75 and the control valve 90 into the second line 85.
  • the gas flows from the second line 85 to the gas nozzle 46 and exits the gas nozzle 46 at an outlet opening 105 of the gas nozzle 46 and flows into the burner tube 20 as a fuel stream 50 via the inlet side 25.
  • the actuator 95 can have, for example, a piezo element that performs a predefined stroke when an electrical voltage is applied.
  • the control valve 90 can be moved between the open position and the closed position by means of the stroke.
  • the pulsation device 65 is designed as a pressure valve.
  • the actuator 95 is designed differently.
  • the control valve 90 it is conceivable for the control valve 90 to have a control disk with an opening, the actuator 95 rotating the control disk, so that the control valve 90 is alternately opened and closed.
  • the control device 60 has a control device 110, a memory 115 and an interface 120.
  • the interface 120 is connected to the control device 110 via a second connection 125.
  • the memory 115 is connected to the control device 110 via a third connection 130.
  • a first and a second parameter are stored in the memory 115.
  • the characteristic curve formed for the first and / or second parameters is stored.
  • the parameter is a mathematical function, a map or a tabular assignment.
  • the interface 120 is connected to an input device 140 via a fourth connection 135.
  • the interface 120 is designed as a mechanical connection of the control device 60 to the fourth connection 135.
  • the interface 120 has its own logic and is designed, for example, as an analog-digital converter.
  • the input device 140 is designed as a further control device of a thermal system (not shown).
  • the input device 140 provides a preset signal with information about a heating power requested by the burner 10.
  • the default signal is transmitted to the interface 120 via the fourth connection 135.
  • the interface 120 provides the predefined signal to the control device 110 via the second connection 125.
  • the control device 110 detects the preset signal. On the basis of the first parameter stored in the memory 115, the control device 110 determines the fuel flow 50 to be provided by the fuel metering device 15.
  • FIG 2 shows a diagram of the in Figure 1
  • the fuel stream 50 flowing into the burner tube 20 plotted over a time T.
  • the fuel stream 50 fluctuates between a first lower threshold value S 1 and a second upper threshold value S 2 , which is different from the lower threshold value S 1 .
  • the control valve 90 is in the closed position, so that the fuel flow 50 through the gas nozzle 46 is interrupted in a first time interval T 1 .
  • the control valve 90 is in the open position, so that the fuel flow 50 flows constantly through the outlet opening 105 of the gas nozzle 46.
  • the two time intervals T 1 and T 2 alternate with one another, so that the fuel stream 50 emerges from the gas nozzle 46 in a pulsed manner.
  • the two time intervals T 1 , T 2 together form a variation section V.
  • the variation section V is understood to mean the fuel flow 50 over the two time intervals T 1 , T 2 , that is to say from the first threshold value S 1 to the second threshold value S 2 and back over time.
  • the control device 110 After determining the fuel flow 50 corresponding to a predefined heating output, the control device 110 determines the two threshold values S 1 , S 2 and the two time intervals T 1 , T 2 on the basis of the second parameter stored in the memory 115. If the control valve 90 only between the open position and the closed position is moved, by means of a length of the time intervals T 1 , T 2 fuel flow 50 varies.
  • the threshold values S 1 , S 2 are alternately controlled by the control valve 90 at a frequency of 10 to 20 Hz and / or from 20 to 30 Hz. This ensures an increase in turbulence within the burner tube 20, so that the air flow 35 is better mixed with the fuel flow 50. In particular, this creates a toroidal vortex in the interior 45 of the burner tube 20, which further accelerates the air-fuel mixing. The result of this is that a particularly homogeneously mixed lean air-fuel mixture is provided on the outlet side 30, which leads to a reduction in nitrogen oxides in the exhaust gas of the burner 10.
  • FIG. 3 shows the fuel flow 50 plotted against time with a sinusoidal control of the control valve 90.
  • the two time intervals T 1 , T 2 are identical. It is pointed out that the fuel flow 50 can also be varied between the two threshold values S 1 , S 2 by means of functions other than those shown.
  • the control device 110 additionally determines the valve positions of the control valve 90 which are different to achieve the fuel flow 50 on the basis of the second parameter and takes these into account when controlling the control valve 90.
  • the fuel flow 50 can either take place by changing the frequency of the change between the first threshold value S 1 and the second threshold value S 2 and / or by changing the values of the first threshold value S 1 and / or the second threshold value S 2 .
  • the change between the two threshold values S 1 , S 2 takes place continuously, so that the fuel flow 50, which flows through the outlet opening 105 into the interior 45 of the burner tube 20, is not interrupted.
  • the variation between the two threshold values S 1 , S 2 further improves the vortex formation and the enforcement of the mixing of the fuel in the interior 45 of the burner tube 20 with the air.
  • the second threshold value S 2 is at least 10 percent larger, preferably 15 percent, in particular at least 30 percent, particularly advantageously larger than 50 percent larger than the first threshold value S 1 .
  • the second threshold value S 2 is 15 to 30 percent, advantageously 18 to 25 percent higher than the average fuel flow 50. This applies in particular if the change between the first threshold value S 1 and the second threshold value S 2 with a frequency of 10 Hz. At higher frequencies, for example in a frequency range from 20 to 30 Hz, it is advantageous if the second threshold value S 2 is 10 to 20 percent, in particular 15 percent higher than the average fuel flow 50.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a burner 200 according to a second embodiment.
  • the burner 200 is substantially identical to that in FIG Figure 1 shown burner 10 formed.
  • the metering device 15 has a plurality of gas nozzles 205, 210, 215, 220.
  • a different number of gas nozzles 205, 210, 215, 220 is of course also conceivable.
  • a first gas nozzle 205 is connected to a first pulsing device 230 via a second line 225.
  • a second pulsation device 235 is connected to the second gas nozzle 210 via a third line 240.
  • a third pulsation device 245 is connected to the third gas nozzle 215 via a fourth line 250.
  • a fourth pulsation device 255 is connected to the fourth gas nozzle 220 via a fifth line 260.
  • the pulsing devices 230, 235, 240, 255 are each connected to the control unit 60 via a line 265.
  • FIG. 5 the continuous flow of the fuel flow 50 flowing in via the inlet side 25 is shown as the total fuel flow.
  • the dashed line shows fuel flow 50 which emerges from one of the four gas nozzles 205, 210, 215, 220.
  • the average fuel flow 51 is also obtained by integrating the fuel flows 50 flowing out of the various gas nozzles 205, 210, 215, 220.
  • the amplitude of the average fuel flow 51 compared to the second threshold value S 2 is as in FIG Figure 3 described reduced.
  • the control device 60 alternately controls the pulsing devices 230, 235, 245, 255 in such a way that the pulsing devices 230, 235, 245, 255 each form a fuel flow 50 through the gas nozzle 205, 210, 215, 220 assigned to them, that has a trapezoidal shape over time.
  • control valve 90 of the first pulsation device 230 is opened first, while the other control valves 90 of the further pulsation devices 235, 245, 255 are closed. While the control valve 90 of the first pulsation device 230 is closed, the control valve 90 of the second pulsation device 235 is then already opened during the closing process. The opening and closing process of the control valves 90 of the second, third and fourth pulsing devices 235, 245, 255 is also continued, wherein when the control valve 90 of the fourth pulsing device 255 is closed, the opening of the control valve 90 of the first pulsing device 230 is started again.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a burner 300 according to a third embodiment.
  • the burner 300 is substantially identical to that in FIG Figure 4 Burner 200 shown formed.
  • a fifth gas nozzle 305 is additionally provided on the inlet side 25 of the burner tube 20 and is connected to a fifth pulsation device 310 via a sixth line 315.
  • Pulsing devices 230, 235, 245, 255 shown have been omitted for reasons of clarity.
  • a plurality of steps 320, 325, 330 are provided on the inlet side 25.
  • the fifth gas nozzle 305 opens into the first stage 320.
  • the second gas nozzle 220 and the third gas nozzle 215 open into a second stage 325, while the first gas nozzle 205 and the fourth gas nozzle 220 open into a third stage 330.
  • the different stages 320, 325, 330 have a different length, so that the first stage 320 ends in the second stage 325 and the second stage 325 ends in the third stage 330. Steps 320, 325, 330 themselves all end in interior 45 of burner tube 20.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a burner 400 according to a fourth embodiment.
  • the burner 400 is substantially identical to that in FIG Figure 4 embodiment 200 shown.
  • a buffer section 405 is provided on the output side in the interior 45 of the burner tube 20.
  • the buffer section 405 takes at least that within the variation section V (cf. Figures 2 , 3rd , 5 ) led into the burner tube 20
  • the buffer section 405 is preferably delimited from the further interior 45 of the burner tube 20 by means of a limiting device 410 (shown in dashed lines) and arranged on the outlet side of the burner tube 20 or upstream on the outlet side 30.
  • gas nozzles 46, 205, 210, 215, 220, 305 can be arranged differently from one another. It is essential, however, that the gas stream emerging from the gas nozzles 46, 205, 210, 215, 220, 305 is varied during a combustion process, that is to say if a flame 56 prevails continuously on the outlet side 30, and the flame 56 is not extinguished in the process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Brenners gemäß Patentanspruch 1 und einen Brenner gemäß Patentanspruch 2.
    • Stand der Technik
  • Es sind Brenner bekannt, die einen flötenartigenAufbau aufweisen, um in Warmwasserstationen Wasser in einem Wärmetauscher zu erwärmen. Dabei weist der Brenner eine Einlassseite und eine Auslassseite auf, wobei an der Auslassseite eine Flamme während eines Brennvorgangs vorhanden ist. An der Einlassseite ist eine Gasdüse angeordnet, die kontinuierlich Brennstoff mit der gleichen Menge bereitstellt. Ferner saugt der Brennstoffstrom einen Luftstrom an, mit dem er vermischt wird, um an der Auslassseite in einer Flamme verbrannt zu werden.
  • Aus EP 0657 693 A2 ist ein Gasbrenner mit einem Injektor und einer vor dem Injektor angeordneten Gasdüse bekannt, wobei die Gasdüse eine gegen den Injektor gerichtete Hauptdüsenbohrung aufweist, wobei die Gasdüse mindestens eine gegen den Injektor gerichtete Nebendüsenbohrung aufweist, die in einem Winkel zur Achse des Injektors ausgerichtet ist und einen Querschnitt aufweist, der kleiner als der der Hauptdüsenbohrung ist, wobei der Hauptdüsenbohrung ein zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbares Verschlusselement zugeordnet ist.
  • Aus DE 41 34 058 A1 ist eine Proportionalverbrennungsregelungsvorrichtung mit einer Düse, einem Brennstoffzuführungsrohr, einem Brennstofftank, Öffnungs- und Schliessventil und ein Regelventil bekannt. Die Düse ist mit dem Brennstoffzuführungsrohr an einem Ende und der Brennstofftank mit dem anderen Ende der Düse verbunden. Das Öffnungs- und Schliessventil ist in der Mitte des Brennstoffzuführungsrohrs vorgesehen, um eine Menge an die Düse zugeführten Brennstoff zu regeln. Das Regelventil ist in der Nachbarschaft eines Abschnittes des Brennstoffzuführungsrohres vorgesehen ist, wobei die Düse vorgesehen ist, um eine Öffnungsfläche zu variieren, durch die Brennstoff geleitet wird, um den Ausstoss des Brennstoffes aus der Düse proportional zu regeln.
  • Aus DE 699 04 289 T2 ist ein rohrförmiger Brenner mit einem Körper bekannt, der einen Diffusorteil aufweist, über dessen Oberfläche Öffnungen zum Ausströmen einer Mischung aus Luft und Brennstoff verteilt sind, die dem Körper über ein im Innenraum des Körpers angeordnetes Venturi-Rohr zugeführt wird, wobei zwischen der Außenwand des Venturi-Rohres und der Innenwand des Körpers eine Kammer definiert ist, und die Mischung durch die Kammer strömt, bevor sie durch die Öffnungen ausströmt, wobei die Kammer an ihrem Boden durch ein Mittel zum Erzeugen einer laminaren Strömung begrenzt wird, um eine laminare Strömung der Mischung zu erreichen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Brenner, sowie ein verbessertes Verfahren zum Betrieb solch eines Brenners bereitzustellen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 und mittels eines Brenners gemäße Patentanspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbesserter Brenner dadurch bereitgestellt werden kann, dass der Brenner eine Brennstoffdosiereinrichtung und ein Brennerrohr aufweist. Ferner umfasst die Dosiereinrichtung eine Pulsiereinrichtung. Die Pulsiereinrichtung ist ausgebildet, den Brennstoffstrom zwischen einem ersten vordefinierten unteren Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten oberen Schwellenwert während des Brennvorgangs zu variieren.
  • Dadurch wird gewährleistet, dass im Inneren des Brennerrohrs ein Wirbel ausgebildet wird, der eine verbesserte Durchmischung des Brennstoffs mit einem Reaktionspartner des Brennstoffs gewährleistet, sodass mögliche schädliche Abgase reduziert werden. Insbesondere werden dabei NOx reduziert.
  • Hierbei hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Brennerrohr eine Einlassseite und eine Auslassseite aufweist. Zusätzlich oder alternativ ist die Brennstoffdosiereinrichtung mit einem Brennstoffreservoir verbindbar und mit dem Brennerrohr verbunden und ausgebildet, einen vordefinierten Brennstoffstrom eines Brennstoffs aus dem Brennstoffreservoir in das Brennerrohr zu dosieren.
  • Insbesondere ist von Vorteil, wenn das Brennerrohr ausgebildet ist, den in das Brennerrohr eingeleiteten Brennstoff zusammen mit einem in das Brennerrohr eingeleiteten Reaktionspartner des Brennstoffs zu der Auslassseite zu führen und miteinander zu vermischen, um an der Auslassseite den Brennstoff während eines Brennvorgangs mit dem Reaktionspartner zumindest teilweise zu verbrennen.
  • Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn der Brennstoffstrom des zweiten Schwellenwerts wenigsten 10 Prozent größer, vorzugsweise 15 Prozent, insbesondere wenigstens 30 Prozent größer als der erste Schwellenwert ist.
  • Eine besonders einfache Ansteuerung des Brenners kann dadurch gewährleistet werden, dass beim ersten Schwellenwert der Brennstoffstrom im Wesentlichen unterbrochen ist.
  • Ein besonders stabiler Wirbel bildet sich innerhalb des Brenners dann aus, wenn die Schwellenwerte mit einer Frequenz von 10 bis 20 Hz und/oder von 20 bis 30 Hz abwechseln.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Pulsiereinrichtung ausgebildet, den Brennstoffstrom zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert kontinuierlich übergehend oder diskontinuierlich zu verändern. Der kontinuierliche Übergang hat den Vorteil, dass ein Abriss der Flamme und somit eine Beendigung des Brennvorgangs vermieden wird. Der diskontinuierliche Brennstoffstrom hat den Vorteil, dass die Verwirbelung im Inneren des Brennerrohrs forciert wird und somit eine verbesserte Vermischung des Brennstoffs mit seinem Reaktionspartner gewährleistet werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist der Pufferabschnitt ausgebildet, zumindest das innerhalb des Variationsabschnitts in das Brennerrohr geführte Volumen des Brennstoffs und des für die Verbrennung während des Variationsabschnitts geförderten Brennstoffs notwendige Volumen des Reaktionspartners aufzunehmen. Dadurch werden Druckschwankungen bzw. Schwankungen in einer Flammhöhe an der Auslassseite vermieden.
  • Ferner ist von Vorteil, wenn das Steuergerät eine Eingabevorrichtung umfasst. Dabei kann die Eingabevorrichtung beispielsweise ein weiteres Steuergerät einer Heizung sein, aber auch natürlich eine Eingabevorrichtung zur Festlegung der Brennerleistung.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines oben beschriebenen Brenners dadurch bereitgestellt werden kann, dass ein Brennstoffstrom zwischen einem ersten vordefinierten unteren Schwellenwert und einem zweiten vordefinierten oberen Schwellenwert während eines Brennvorgangs variiert wird.
  • Dabei ist von Vorteil, wenn in das Brennerrohr der Brennstoff und der Reaktionspartner des Brennstoffs in das Brennerrohr geführt und miteinander vermischt werden, um den Brennstoff mit dem Reaktionspartner an der Auslassseite während des Brennvorgangs mit dem Reaktionspartner zumindest teilweise zu verbrennen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines Brenners gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • Figur 2 ein Diagramm eines Brennstoffstroms des in Figur 1 gezeigten Brenners aufgetragen über einer Zeit;
    • Figur 3 ein Diagramm eines Brennstoffstroms des in Figur 1 gezeigten Brenners aufgetragen über einer Zeit;
    • Figur 4 eine schematische Darstellung eines Brenners gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • Figur 5 ein Diagramm eines Brennstoffstroms des in Figur 4 gezeigten Brenners aufgetragen über einer Zeit;
    • Figur 6 eine schematische Darstellung eines Brenners gemäß einer dritten Ausführungsform; und
    • Figur 7 eine schematische Darstellung eines Brenners gemäß einer vierten Ausführungsform.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Brenners 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Brenner 10 umfasst eine Brennstoffdosiereinrichtung 15 und ein Brennerrohr 20. Das Brennerrohr 20 weist eine Einlassseite 25 und eine Auslassseite 30 auf. An der Einlassseite 25 wird im Betrieb des Brenners 10 ein als Reaktionspartner verwendeter Luftstrom 35 aus einer Umgebung 40 entnommen und in ein Inneres 45 des Brennerrohrs 20 geführt. Ferner ist an der Einlassseite 25 eine Gasdüse 46 der Brennstoffdosiereinrichtung 15 angeordnet, durch die ein Brennstoffstrom 50 im Betrieb des Brenners 10 in die Einlassseite 25 geführt wird. Im Inneren 45 wird ein Brennstoff des Brennstoffstroms 50 zusammen mit dem Luftstrom 35 vermischt und zur Auslassseite 30 geführt. An der Auslassseite 30 sind in der Ausführungsform beispielhaft mehrere Öffnungen 55 vorgesehen, durch die das Luft-Brennstoff-Gemisch austritt und oberhalb der Auslassseite 30 verbrannt in einer Flamme 56 während eines Brennvorgangs wird. Dabei wird unter einem Brennvorgang verstanden, dass während des Brennvorgangs kontinuierlich an der Auslassseite 30 die Flamme 56 vorhanden ist und nicht ausgelöscht wird. Mit dem Auslöschen der Flamme 56 und einem wiederentzünden der Flamme 56 beginnt im Sinne der Anmeldung ein neuer, separater weiterer Brennvorgang.
  • In der Ausführungsform ist der Brenner 10 für Warmwasserstationen ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Brenner 10 in anderen Thermoanlagen, insbesondere zur Beheizung von Gebäuden, eingesetzt wird, um mittels eines über der Auslassseite 30 angeordneten Wärmetauschers 150 ein Wärmeträgermedium zu erwärmen.
  • Die Dosiereinrichtung 15 weist ein Steuergerät 60 und eine Pulsiereinrichtung 65 auf. Die Pulsiereinrichtung 65 weist ein Steuerventil 90 und einen mit dem Steuerventil 90 verbundenen Aktuator 95 auf. Der Aktuator 95 ist mit dem Steuerventil 90 verbunden und ausgelegt, das Steuerventil 90 zwischen einer Offenposition und einer Schließposition zu verfahren. Der Aktuator 95 ist über eine erste Verbindung 70 mit dem Steuergerät 60 verbunden. Ferner ist das Steuerventil 90 über eine erste Leitung 75 mit einem Brennstoffreservoir 80, das beispielsweise ein Gastank sein kann, verbunden. Über eine zweite Leitung 85 ist das Steuerventil mit der Gasdüse 46 verbunden.
  • Dabei verbindet das Steuerventil 90 in der Offenposition die erste Leitung 75 mit der zweiten Leitung 85, sodass ein im Brennstoffreservoir 80 angeordnetes Gas 100 aus dem Brennstoffreservoir 80 über die erste Leitung 75 und das Steuerventil 90 in die zweite Leitung 85 strömen kann. Aus der zweiten Leitung 85 strömt das Gas hin zur Gasdüse 46 und tritt an einer Auslassöffnung 105 der Gasdüse 46 aus der Gasdüse 46 aus und strömt über die Einlassseite 25 als Brennstoffstrom 50 in das Brennerrohr 20.
  • Der Aktuator 95 kann in der Ausführungsform beispielsweise ein Piezoelement aufweisen, das einen vordefinierten Hub bei Anlegen einer elektrischen Spannung durchführt. Mittels des Hubs kann dabei das Steuerventil 90 zwischen der Offenposition und der Schließposition verfahren werden. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Pulsiereinrichtung 65 als Druckventil ausgebildet ist. Auch ist denkbar, dass der Aktuator 95 andersartig ausgebildet ist. So ist beispielsweise denkbar, dass das Steuerventil 90 eine Steuerscheibe mit einer Öffnung aufweist, wobei der Aktuator 95 die Steuerscheibe rotiert, so dass das Steuerventil 90 abwechselnd geöffnet und geschlossen ist.
  • Das Steuergerät 60 weist eine Steuereinrichtung 110, einen Speicher 115 sowie eine Schnittstelle 120 auf. Die Schnittstelle 120 ist mit der Steuereinrichtung 110 über eine zweite Verbindung 125 verbunden. Der Speicher 115 ist über eine dritte Verbindung 130 mit der Steuereinrichtung 110 verbunden. Im Speicher 115 sind ein erster und ein zweiter Parameter abgelegt. Der erste und/oder zweite Parameter ausgebildete Kennlinie abgelegt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Parameter eine mathematische Funktion, ein Kennfeld oder eine tabellarische Zuordnung ist.
  • Die Schnittstelle 120 ist über eine vierte Verbindung 135 mit einer Eingabevorrichtung 140 verbunden. Die Schnittstelle 120 ist in der Ausführungsform als mechanische Verbindung des Steuergeräts 60 mit der vierten Verbindung 135 ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Schnittstelle 120 eine eigene Logik aufweist und beispielsweise als Analog-Digital-Wandler ausgebildet ist.
  • Die Eingabevorrichtung 140 ist dabei als ein weiteres Steuergerät einer Thermoanlage (nicht dargestellt) ausgebildet. Die Eingabevorrichtung 140 stellt ein Vorgabesignal mit einer Information über eine vom Brenner 10 angeforderte Heizleistung bereit. Das Vorgabesignal wird über die vierte Verbindung 135 an die Schnittstelle 120 übertragen. Die Schnittstelle 120 stellt das Vorgabesignal über die zweite Verbindung 125 der Steuereinrichtung 110 bereit. Die Steuereinrichtung 110 erfasst das Vorgabesignal. Auf Grundlage des im Speicher 115 abgelegten ersten Parameters ermittelt die Steuereinrichtung 110 den von der Brennstoffdosiereinrichtung 15 bereitzustellenden Brennstoffstrom 50.
  • Figur 2 zeigt ein Diagramm des in Figur 1 im Brennerrohr 20 einströmenden Brennstoffstroms 50 aufgetragen über einer Zeit T. Der Brennstoffstrom 50 schwankt dabei zwischen einem ersten unteren Schwellenwert S1 und einem zweiten oberen Schwellenwert S2, der unterschiedlich zu dem unteren Schwellenwert S1 ist. Beim ersten unteren Schwellenwert S1 ist das Steuerventil 90 in der Schließposition, sodass der Brennstoffstrom 50 durch die Gasdüse 46 in einem ersten Zeitintervall T1 unterbrochen ist. In einem zweiten Zeitintervall T2 ist das Steuerventil 90 in der Offenposition, sodass der Brennstoffstrom 50 konstant durch die Auslassöffnung 105 der Gasdüse 46 strömt. Die beiden Zeitintervalle T1 und T2 wechseln einander ab, sodass impulsartig der Brennstoffstrom 50 aus der Gasdüse 46 austritt. Die beiden Zeitintervalle T1, T2 bilden zusammen einen Variationsabschnitt V aus. Dabei wird als Variationsabschnitt V der Brennstoffstrom 50 über die beiden Zeitintervalle T1, T2, also vom ersten Schwellenwert S1 bis zum zweiten Schwellenwert S2 und zurück im zeitlichen Verlauf verstanden.
  • Nach Ermittlung des für eine vordefinierte Heizleistung korrespondierenden Brennstoffstroms 50 ermittelt auf Grundlage des zweiten im Speicher 115 abgelegten Parameters die Steuereinrichtung 110 die beiden Schwellenwerte S1, S2 sowie die beiden Zeitintervalle T1, T2. Dabei wird, sofern das Steuerventil 90 ausschließlich zwischen der Offenposition und der Schließposition bewegt wird, mittels einer Länge der Zeitintervalle T1, T2 Brennstoffstrom 50 variiert.
  • So ist beispielsweise denkbar, um den Brennstoffstrom 50 zu reduzieren, die Länge des ersten Zeitintervalls T1 gegenüber dem zweiten Zeitintervall T2 zu verlängern. Wird der über die Gasdüse 46 bereitgestellte Brennstoffstrom 50 über die Zeit T integriert, erhält man einen mittleren Brennstoffstrom 51 (in Figur 2 strichliert dargestellt), der, in seiner Amplitude gegenüber dem zweiten Schwellenwert S2 reduziert ist.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schwellenwerte S1, S2 mit einer Frequenz von 10 bis 20 Hz und/oder von 20 bis 30 Hz abwechselnd durch das Steuerventil 90 angesteuert werden. Dadurch wird eine Erhöhung von Turbulenzen innerhalb des Brennerrohrs 20 gewährleistet, sodass der Luftstrom 35 besser mit dem Brennstoffstrom 50 vermischt wird. Insbesondere wird dadurch ein toroidal verlaufender Wirbel im Inneren 45 des Brennerrohrs 20 erzeugt, der die Luft-Brennstoff- Vermischung weiter forciert. Dies hat zur Folge, dass ein besonders homogen durchmischtes mageres Luft-Brennstoff-Gemisch an der Auslassseite 30 bereitgestellt wird, was zu einer Reduzierung von Stickoxiden im Abgas des Brenners 10 führt.
  • Figur 3 zeigt den Brennstoffstrom 50 aufgetragen über der Zeit bei einer sinusartigen Ansteuerung des Steuerventils 90. Dabei sind die beiden Zeitintervalle T1, T2 identisch. Es wird darauf hingewiesen, dass der Brennstoffstrom 50 auch mittels einer anderen als der gezeigten Funktionen zwischen den beiden Schwellenwerten S1, S2 variiert werden kann. Um den in Figur 3 gezeigten Brennstoffstrom 50 zu erreichen, ermittelt die Steuereinrichtung 110 auf Grundlage des zweiten Parameters zusätzlich die zur Erzielung des Brennstoffstroms 50 unterschiedlichen Ventilstellungen des Steuerventils 90 und berücksichtigt diese bei der Steuerung des Steuerventils 90.
  • Ferner kann der Brennstoffstrom 50 kann entweder durch eine Änderung der Frequenz des Wechsels zwischen dem ersten Schwellenwert S1 und dem zweiten Schwellenwert S2 und/oder einer Änderung der Werte des ersten Schwellenwerts S1 und/oder des zweiten Schwellenwerts S2 erfolgen. Dabei erfolgt der Wechsel zwischen den beiden Schwellenwerten S1, S2 kontinuierlich, sodass der Brennstoffstrom 50, der durch die Auslassöffnung 105 in das Innere 45 des Brennerrohrs 20 strömt, nicht unterbrochen wird. Gleichzeitig wird durch die Variation zwischen den beiden Schwellenwerten S1, S2 die Wirbelbildung und die Forcierung der Vermischung des Brennstoffs im Inneren 45 des Brennerrohrs 20 mit der Luft weiter verbessert.
  • Hierbei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der zweite Schwellenwert S2 wenigstens 10 Prozent größer, vorzugsweise 15 Prozent, insbesondere wenigstens 30 Prozent, besonders vorteilhafterweise größer 50 Prozent größer dem ersten Schwellenwert S1 ist.
  • Wird über die Zeit der Brennstoffstrom 50 integriert, erhält man den mittleren Brennstoffstrom 51. Der zweite Schwellenwert S2 ist dabei 15 bis 30 Prozent, vorteilhafter Weise 18 bis 25 Prozent höher als der mittlere Brennstoffstrom 50. Dies gilt insbesondere, wenn der Wechsel zwischen dem ersten Schwellenwert S1 und dem zweiten Schwellenwert S2 mit einer Frequenz von 10 Hz erfolgt. Bei höheren Frequenzen, beispielsweise in einem Frequenzbereich von 20 bis 30 Hz, ist von Vorteil, wenn der zweite Schwellenwert S2 10 bis 20 Prozent, insbesondere 15 Prozent höher als der mittlere Brennstoffstrom 50 ist.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Brenners 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Brenner 200 ist im Wesentlichen identisch zu dem in Figur 1 gezeigten Brenner 10 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Dosiereinrichtung 15 eine Mehrzahl von Gasdüsen 205, 210, 215, 220 auf. Selbstverständlich ist auch eine andere Anzahl von Gasdüsen 205, 210, 215, 220 denkbar. Dabei ist eine erste Gasdüse 205 über eine zweite Leitung 225 mit einer ersten Pulsiereinrichtung 230 verbunden. Eine zweite Pulsiereinrichtung 235 ist über eine dritte Leitung 240 mit der zweiten Gasdüse 210 verbunden. Eine dritte Pulsiereinrichtung 245 ist über eine vierte Leitung 250 mit der dritten Gasdüse 215 verbunden. Eine vierte Pulsiereinrichtung 255 ist über eine fünfte Leitung 260 mit der vierten Gasdüse 220 verbunden. Die Pulsiereinrichtungen 230, 235, 240, 255 sind jeweils über eine Leitung 265 mit dem Steuergerät 60 verbunden.
  • In Figur 5 ist mit durchgezogener Linie der über die Einlassseite 25 einströmende Brennstoffstrom 50 als Gesamtbrennstoffstrom gezeigt. Mittels strichlierter Linie ist dabei Brennstoffstrom 50, der aus jeweils einer der vier Gasdüsen 205, 210, 215, 220 austritt, gezeigt. Den mittleren Brennstoffstrom 51 erhält man ebenso über Integration der aus den verschiedenen Gasdüsen 205, 210, 215, 220 ausströmenden Brennstoffströme 50. Der mittlere Brennstoffstrom 51 ist in seiner Amplitude gegenüber dem zweiten Schwellenwert S2 wie in Figur 3 beschrieben reduziert.
  • Das Steuergerät 60 steuert in Abhängigkeit des zweiten Parameters abwechselnd die Pulsiereinrichtungen 230, 235, 245, 255 derart an, dass die Pulsiereinrichtungen 230, 235, 245, 255 jeweils einen Brennstoffstrom 50 durch die ihnen zugeordnete Gasdüse 205, 210, 215, 220 ausbilden, der etwa über die Zeit gesehen einen trapezförmigen Verlauf aufweist.
  • In der Ausführungsform wird das Steuerventil 90 der ersten Pulsiereinrichtung 230 zuerst geöffnet, während die anderen Steuerventile 90 der weiteren Pulsiereinrichtungen 235, 245, 255 geschlossen sind. Während das Steuerventil 90 der ersten Pulsiereinrichtung 230 geschlossen wird, wird dann während des Schließvorgangs bereits das Steuerventil 90 der zweiten Pulsiereinrichtung 235 geöffnet. Ebenso wird mit dem Öffnungs- und Schließvorgang der Steuerventile 90 der zweiten, dritten und vierten Pulsiereinrichtung 235, 245, 255 fortgefahren, wobei beim Schließen des Steuerventils 90 der vierten Pulsiereinrichtung 255 wieder mit dem Öffnen des Steuerventils 90 der ersten Pulsiereinrichtung 230 begonnen wird. Dadurch wird eine Überlappung der einzelnen Brennstoffströme 50, austretend aus den jeweiligen Gasdüsen 205, 210, 215, 220, erreicht, sodass der Gesamtbrennstöffstrom kontinuierlich und pulsierend über die Zeit T ist. Dies sorgt dafür, dass auch die Lage des Gasstroms zeitlich verändert wird. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass zwei Steuerventile 90 bzw. zwei Pulsiereinrichtungen 230, 235, 245, 255 parallel geöffnet und geschlossen werden.
  • Auch durch die unterschiedliche Anordnung der Gasdüsen 205, 210, 215, 220 in Kombination mit dem abwechselnden Öffnen und Schließen der Steuerventile 90 der Pulsiereinrichtungen 230, 235, 245, 255 wird eine Wirbelbildung im Inneren 45 des Brennerrohrs 20 verbessert, mit der der Brennstoff schneller mit dem Luftstrom 35 vermischt wird.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Brenners 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. Der Brenner 300 ist im Wesentlichen identisch zu dem in Figur 4 gezeigten Brenner 200 ausgebildet. Abweichend dazu ist an der Einlassseite 25 des Brennerrohrs 20 eine fünfte Gasdüse 305 zusätzlich vorgesehen, die mit einer fünften Pulsiereinrichtung 310 über eine sechste Leitung 315 verbunden ist. Auf die Darstellung der in Figur 4 gezeigten Pulsiereinrichtungen 230, 235, 245, 255 wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet. An der Einlassseite 25 sind mehrere Stufen 320, 325, 330 vorgesehen. Dabei mündet die fünfte Gasdüse 305 in der ersten Stufe 320. Die zweite Gasdüse 220 und die dritte Gasdüse 215 münden in einer zweiten Stufe 325, während die erste Gasdüse 205 und die vierte Gasdüse 220 in einer dritten Stufe 330 münden. Die verschiedenen Stufen 320, 325, 330 weisen eine unterschiedlich lange Erstreckung auf, sodass die erste Stufe 320 in der zweiten Stufe 325 endet und die zweite Stufe 325 in der dritten Stufe 330 mündet. Die Stufen 320, 325, 330 enden selbst alle im Inneren 45 des Brennerrohrs 20.
  • Wird, wie in Figur 4 und 5 beschrieben, abwechselnd über die Gasdüsen 205, 210, 215, 220, 305 Brennstoff in den Brenner 300 gefördert, so erfolgt über die Stufen 320, 325, 330 seitlich der Gasdüsen 205, 210, 215, 220 ebenso ein Ansaugen von dem Luftstrom 35, der dann bereits in der jeweiligen Stufe 320, 325, 330 mit dem über die Gasdüse 205, 210, 215, 220, 305 austretenden Brennstoffstrom 50 vermengt wird. Das vermengte Luft-Brennstoff-Gemisch wird dann in den weiteren Stufen 325, 330 nochmals mit dem daraus strömenden Luft-Brennstoffstrom vermengt. Dadurch kann eine besonders gute Vermischung im Inneren des Brenners 300 erfolgen.
  • Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Brenners 400 gemäß einer vierten Ausführungsform. Der Brenner 400 ist im Wesentlichen identisch zu der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform 200 ausgebildet. Zusätzlich ist ausgangsseitig ein Pufferabschnitt 405 im Inneren 45 des Brennerrohrs 20 vorgesehen. Der Pufferabschnitt 405 nimmt dabei zumindest das innerhalb des Variationsabschnitts V (vgl. Figuren 2, 3, 5) in das Brennerrohr 20 geführte
  • Volumen des Brennstoffs und das für die Verbrennung des während des Variationsabschnitts geförderten Brennstoffs notwendige Volumen des für den Brennstoff notwendigen Luftstroms auf. Der Pufferabschnitt 405 ist vorzugsweise dem weiteren Innenraum 45 des Brennerrohrs 20 mittels einer Begrenzungseinrichtung 410 (strichliert dargestellt) abgegrenzt und ausgangsseitig des Brennerrohrs 20 bzw. stromaufwärtsseitig angrenzend an die Auslassseite 30 angeordnet.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Merkmale der verschiedenen Brenner 10, 200, 300, 400 selbstverständlich miteinander kombiniert werden können. Auch wird darauf hingewiesen, dass die Gasdüsen 46, 205, 210, 215, 220, 305 andersartig zueinander angeordnet sein können. Wesentlich ist dabei jedoch, dass der aus den Gasdüsen 46, 205, 210, 215, 220, 305 austretende Gasstrom während eines Brennvorgangs, also wenn kontinuierlich an der Auslassseite 30 eine Flamme 56 vorherrscht, variiert wird und dabei die Flamme 56 nicht ausgelöscht wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Brenners (10; 200; 300; 400),
    - wobei auf Grundlage eines ersten Parameters und einer Information über eine angeforderte Heizleistung (15) ein bereitzustellenden Brennstoffstrom (50) ermittelt wird,
    - wobei eine Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) des Brenners (10; 200; 300; 400) innerhalb eines Variationsabschnitts (T1, T2) während eines Brennvorgangs ein vordefiniertes Volumen eines Brennstoffs in ein Brennerrohr (20) des Brenners (10; 200; 300; 400) fördert,
    - wobei innerhalb des Variationsabschnitts (T1, T2) die Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) den Brennstoffstrom (50) von einem ersten unteren Schwellenwert (S1) zu einem zweiten oberen Schwellenwert (S1) und vom zweiten Schwellenwert (S2) zum ersten Schwellenwert (S1) variiert,
    - wobei ein erstes Zeitintervall (T1) und ein zweites Zeitintervall (T2) den Variationsabschnitt zusammen ausbilden,
    - wobei nach Ermittlung des für die angeforderte Heizleistung korrespondierenden Brennstoffstroms (50) auf Grundlage eines zweiten Parameters die beiden Schwellenwerte (S1, S2) und die beiden Zeitintervalle (T1, T2) derart ermittelt werden, dass ein Pufferabschnitt (405) des Brennerrohrs (20) zumindest das innerhalb des Variationsabschnitts (T1, T2) in das Brennerrohr (20) geführte Volumen des Brennstoffs und das für die Verbrennung des während des Variationsabschnitts (T1, T2) geförderte Brennstoffs notwenige Volumen des Reaktionspartner aufnimmt.
  2. Brenner (10; 200; 300; 400) mit einer Brennstoffdosiereinrichtung (15), und einem Brennerrohr (20) das einen Pufferabschnitt (405) aufweist,
    - wobei die Brennstoffdosiereinrichtung (15) eine Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) und ein Steuergerät (60) mit einer Steuereinrichtung (110) umfasst,
    - wobei die Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) ein Steuerventil (90)-umfasst,
    - wobei das Steuerventil (90) mit dem Steuergerät (60) verbunden ist,
    - wobei die Steuereinrichtung (110) auf Grundlage eines ersten Parameters und einer Information über eine angeforderte Heizleistung (15) ein bereitzustellenden Brennstoffstrom (50) zu ermitteln,
    - wobei die Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) ausgebildet ist, innerhalb eines Variationsabschnitts (T1, T2) während eines Brennvorgangs ein vordefiniertes Volumen eines Brennstoffs in das Brennerrohr (20) zu fördern,
    - wobei innerhalb des Variationsabschnitts (T1, T2) das Steuergerät (60) ausgebildet ist, das Steuerventil (90) der Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) derart zu steuern, dass der Brennstoffstrom (50) von einem ersten unteren Schwellenwert (S1) zu einem zweiten oberen Schwellenwert (S1) und vom zweiten Schwellenwert (S2) zum ersten Schwellenwert (S1) variiert,
    - wobei das erste Zeitintervall (T1) und das zweite Zeitintervall (T2) den Variationsabschnitt (T1, T2) zusammen ausbilden,
    - wobei die Steuereinrichtung (110) ausgebildet ist, nach Ermittlung des für die angeforderte eine Heizleistung korrespondierenden Brennstoffstroms (50) auf Grundlage eines zweiten Parameters die beiden Schwellenwerte (S1, S2) und die beiden Zeitintervalle (T1, T2) derart zu ermitteln, dass der Pufferabschnitt (405) des Brennerrohrs (20) zumindest das innerhalb des Variationsabschnitts (T1, T2) in das Brennerrohr (20) geführte Volumen des Brennstoffs und das für die Verbrennung des während des Variationsabschnitts (T1, T2) geförderte Brennstoffs notwenige Volumen des Reaktionspartner aufnimmt.
  3. Brenner (10; 200; 300; 400) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Brennerrohr (20) wenigstens eine Einlassseite (25) und eine Auslassseite (30) aufweist,
    - und/oder wobei die Brennstoffdosiereinrichtung (15) mit einem Brennstoffreservoir verbindbar und mit dem Brennerrohr (20) verbunden und ausgebildet ist, einen vordefinierten Brennstoffstrom (50) eines Brennstoffs aus dem Brennstoffreservoir in das Brennerrohr (20) zu dosieren,
    - und/oder wobei das Brennerrohr (20) ausgebildet ist, den in das Brennerrohr (20) eingeleiteten Brennstoffstrom (50) zusammen mit einen über die Einlassseite (25) in das Brennerrohr (20) eingeleiteten Reaktionspartner des Brennstoffsstroms (50) zu der Auslassseite (30) zu führen und miteinander zu vermischen, um an der Auslassseite (30) den Brennstoff während eines Brennvorgangs mit dem Reaktionspartner zumindest teilweise zu verbrennen.
  4. Brenner (10; 200; 300; 400) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Brennstoffstrom (50) des zweiten Schwellenwerts (S2) wenigstens 10 Prozent größer, vorzugsweise 15 Prozent größer, insbesondere wenigstens 30 Prozent größer des ersten Schwellenwerts (S1) ist.
  5. Brenner (10; 200; 300; 400) nach einem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Schwellenwert (S1) der Brennstoffstrom (50) im Wesentlichen unterbrochen ist.
  6. Brenner (10; 200; 300; 400) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellenwerte (S1) mit einer Frequenz von 10 bis 20 Hz und/oder von 20 bis 30 Hz abwechseln.
  7. Brenner (10; 200; 300; 400) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsiereinrichtung (65; 230, 235, 245, 255, 310) ausgebildet ist, den Brennstoffstrom (50) zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert (S1, S2) kontinuierlich übergehend oder diskontinuierlich zu verändern.
  8. Brenner (10; 200; 300; 400) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (60; 230, 235, 245, 255, 310) mit einer Eingabevorrichtung (140) verbindbar ist, wobei die Steuereinrichtung (110) ausgebildet ist, ein Vorgabesignal der Eingabevorrichtung (140) mit der Information über eine vom Brenner (10; 200; 300; 400) angeforderte Heizleistung zu erfassen und anhand des vordefinierten zweiten Parameters, eine Ventilstellung des Steuerventils (90) für den ersten Schwellenwert (S1) und den zweiten Schwellenwert (S2) in Abhängigkeit des Vorgabesignals zu ermitteln.
EP15171316.1A 2014-06-18 2015-06-10 Brenner und verfahren zum betrieb solch eines brenners Active EP2957831B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211676.7A DE102014211676A1 (de) 2014-06-18 2014-06-18 Brenner und Verfahren zum Betrieb solch eines Brenners

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2957831A1 EP2957831A1 (de) 2015-12-23
EP2957831B1 true EP2957831B1 (de) 2020-08-05

Family

ID=53433010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15171316.1A Active EP2957831B1 (de) 2014-06-18 2015-06-10 Brenner und verfahren zum betrieb solch eines brenners

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2957831B1 (de)
DE (1) DE102014211676A1 (de)
ES (1) ES2829703T3 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9841191B2 (en) * 2015-04-22 2017-12-12 Whirlpool Corporation Appliance with electronically-controlled gas flow to burners
CN110397918A (zh) * 2019-08-23 2019-11-01 烟台龙源电力技术股份有限公司 燃烧器和锅炉
NL2024427B1 (nl) * 2019-12-11 2021-09-01 Intell Properties B V Huishoudelijke gasbrander

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2680181B2 (ja) * 1990-10-26 1997-11-19 山武ハネウエル株式会社 比例燃焼制御装置
DE4341997A1 (de) * 1993-12-09 1995-06-14 Gogas Goch Gmbh & Co Gasbrenner
DE29611022U1 (de) * 1995-06-22 1996-08-14 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 42859 Remscheid Vollvormischender atmosphärischer Strahlungsbrenner
IT1305429B1 (it) * 1998-01-02 2001-05-09 Worgas Bruciatori Srl Bruciatore tubolare
DE10146065A1 (de) * 2001-09-19 2003-04-10 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Funktionsüberwachung eines mit einem flüssigen Brennstoff betriebenen Heizbrenners
AU2003220021A1 (en) * 2002-03-19 2004-07-09 New Power Concepts Llc Fuel injector for a liquid fuel burner
DE102008032565A1 (de) * 2008-07-11 2010-01-14 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennstoffzufuhrsystem für ein Gasturbinentriebwerk

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014211676A1 (de) 2015-12-24
EP2957831A1 (de) 2015-12-23
ES2829703T3 (es) 2021-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2179222B1 (de) Brenner für eine brennkammer einer turbogruppe
EP1802915B1 (de) Brenner für gasturbine
EP3559551B1 (de) Mischvorrichtung und brennerkopf für einen brenner mit reduziertem nox-ausstoss
WO2008141722A1 (de) Unterstützter flox-betrieb und brenner dafür
EP2957831B1 (de) Brenner und verfahren zum betrieb solch eines brenners
EP2697489A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erwärmung von abgasen einer brennkraftmaschine
DE2700671A1 (de) Blaubrennender oelbrenner
EP2863125A1 (de) Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner
DE19724861C1 (de) Gasbrenner für einen Heizkessel
EP3576864B1 (de) Verfahren zur abgasbehandlung
EP1730442B1 (de) Gasinjektor
WO2008019969A1 (de) Verbrennungssystem insbesondere für eine gasturbine
DE102017116529B4 (de) Brenner
DE102019005052A1 (de) Düsenlanze, Verbrenungsanlage und Verfahren zur Abgasbehandlung
DE102017118165B4 (de) Brennerkopf, Brennersystem und Verwendung des Brennersystems
EP3250857B1 (de) Brenneranordnung
EP4008955B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verbrennungsluftzufuhr und abgasrezirkulation für einen brenner
WO2009019114A2 (de) Brenner für eine brennkammer einer turbogruppe
DE805463C (de) Brennkammer fuer fluessigen Brennstoff
EP3450846B1 (de) Feuerungsanlage und verfahren zum betreiben einer feuerungsanlage
DE1551760C3 (de) Gasbrenner rohrförmiger Gestalt mit Misch- und Brennkammer
DE19814768A1 (de) Blaubrenner
DE3416711A1 (de) Verbrennungsverfahren mit ionisationsueberwachung
DE102019217419A1 (de) Mischeinrichtung für ein gebläsebetriebenes Heizgerät
DE102015220305A1 (de) Brenner

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): 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

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20160623

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): 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

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20190212

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20200316

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): 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

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1299220

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200815

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502015013150

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): 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

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200805

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201105

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201105

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201106

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201207

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201205

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502015013150

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2829703

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20210601

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

26N No opposition filed

Effective date: 20210507

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20210610

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20210630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210630

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210610

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210610

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210630

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1299220

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20150610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20230719

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20230817

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200805