用于操作燃气燃烧器设备的方法和控制器与流程

本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器设备的方法。此外，本发明涉及一种用于操作燃气燃烧器设备的控制器。

背景技术：

1、ep 2667097 a1公开了一种用于操作燃气燃烧器设备的方法。在燃气燃烧器设备的常规燃烧模式中的燃烧器开启阶段期间，在与燃烧器启动相关的燃烧已经开始之后，具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物被提供到燃烧室以用于燃烧燃气/空气混合物。燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比对应于燃气/空气混合物的所谓的λ值。燃气/空气混合物由混合装置提供，该混合装置将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。混合装置可以由文丘里喷嘴提供。流过空气管道的空气流由风扇以风扇的标称风扇速度取决于燃气燃烧器设备的标称燃烧器负荷的这种方式提供，其中风扇的风扇速度范围限定了燃气燃烧器设备的所谓调制范围。根据ep 2667097a1，燃气与空气的限定混合比以及因此燃气/空气混合物的λ值通过气动燃气流量调节器在燃气燃烧器设备的整个调制范围内保持恒定。气动燃气流量调节器由燃气电枢提供。除气动燃气流量调节器外，燃气电枢还包括安全燃气阀和用于校准的节流阀。气动燃气流量调节器使用燃气管道中燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差，其中空气管道中空气流的空气压力或环境压力用作参考压力，并且其中燃气管道中燃气流的燃气压力与参考压力之间的压力差被气动地确定和控制。ep 2667097 a1公开了一种用于操作燃气燃烧器设备的方法，其中燃气/空气混合物的限定混合比在燃气燃烧器的整个调制范围内保持恒定。这是通过气动燃气流量调节器建立气动控制以保持燃气/空气混合物中燃气与空气的混合比恒定来实现的。

2、de 19824521 a1公开了一种在常规燃烧模式下基于由电气或电子压力传感器或流量计提供的信号控制燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比，并且因此控制燃气/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电气或电子传感器提供，其中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用于电燃气流量调制器的控制变量，其中基于此控制变量调整电燃气流量调制器以控制燃气/空气混合物中燃气与空气的限定混合比，从而保持燃气/空气混合物的λ值优选地恒定。

3、ep 2998652 b1和us 9074770 b2二者都公开了具有多个ple压力传感器和温度传感器的燃气阀单元。ep 1 000301b1公开了一种燃烧器系统，其具有分配给空气管道的第一压力传感器和分配给燃气管道的第二压力传感器。

4、如上文所提到的，在常规燃烧模式下，提供给燃烧室的空气流的量和因此具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物的流的量取决于标称燃烧器负荷。标称燃烧器负荷对应于所期望的热量需求。标称燃烧器负荷限定风扇操作所处于的标称风扇速度。燃气燃烧器设备的风扇的风扇速度范围限定燃气燃烧器设备的调制范围。风扇的最大风扇速度限定燃气燃烧器设备的最大燃烧器负荷。如果期望的热量需求要求最大燃烧器负荷，则风扇以最大风扇速度操作。如果期望的热量需求要求燃烧器负荷为最大燃烧器负荷的50％，则风扇以最大风扇速度的50％操作。在燃气燃烧器设备的任何燃烧器负荷下以及在风扇的任何风扇速度下，燃气/空气混合物的燃气与空气的混合比通过使用电燃气流量调制器或通过使用气动燃气流量调节器保持在限定值处，优选地保持恒定。

5、同样如上文所提到的，燃气燃烧器设备需要执行燃烧器启动，其中所提供的具有燃气与空气的限定混合比的燃气/空气混合物被成功点燃。只有在成功执行这种燃烧器启动并因此成功点燃燃气/空气混合物之后，燃气燃烧器设备才能够以常规燃烧模式操作。

6、出于安全原因，如果限定次数的燃气燃烧器设备的后续燃烧器启动失败、即不导致燃烧，则燃气燃烧器设备进入到锁定状态中。

7、由于燃气燃烧器设备的燃气入口压力太低，燃烧器设备的燃烧器启动可能会失败。如果燃气入口压力太低，燃气/空气混合物中的燃气含量太低而不能提供可点燃的燃气/空气混合物。然而，如果由于燃气入口压力太低而导致燃烧器启动失败，则燃气燃烧器设备不应进入到锁定状态中。

8、从实际使用中已知的燃气燃烧器设备利用机械压力开关来监测到燃气燃烧器设备的燃气入口压力。机械压力开关可以集成到燃气燃烧器设备的燃气阀中，或者可以作为燃气燃烧器设备的单独单元提供。如果机械压力开关测量到燃气入口压力太低，则不允许燃烧器启动。

9、因此，通过使用机械压力开关，能够避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中。然而，这种机械压力开关需要附加的安装空间并导致附加的硬件成本。

技术实现思路

1、根据本发明的方法提供电气或电子压力开关功能，并通过执行以下步骤消除对机械压力开关的需要：

2、在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动之前，当第一燃气安全阀闭合时，由分配给燃气管道的绝对压力传感器测量第一绝对压力，所述第一绝对压力代表环境压力。

3、在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间，当第一燃气安全阀打开时，通过分配给燃气管道的同一绝对压力传感器测量第二绝对压力，所述第二绝对压力代表燃气压力，进一步确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差，并且进一步将该压力差与阈值进行比较。

4、基于压力差与阈值的比较，允许或防止燃气燃烧器设备的锁定。

5、利用本发明，在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中是可能的。该方法利用分配给第一燃气安全阀的下游的燃气管道的仅一个电气或电子绝对压力传感器来测量上述压力。

6、优选地，在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间，连续地或以限定的采样率测量第二压力，进一步连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差，并且更进一步连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。如果在相应的燃烧器启动期间压力差低于阈值，则终止燃烧器启动，其中终止的燃烧器启动不被认为是失败的燃烧器启动。在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力太低而进入到锁定状态中是可能的。

7、优选地，在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间，监测燃烧器启动是否导致燃气/空气混合物在限定的启动时间间隔内燃烧。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧，并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差低于阈值，则不认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。如果燃烧器启动没有在限定的启动时间间隔内导致燃烧，并且如果在启动时间间隔期间确定的压力差高于阈值，则认为燃烧器启动是失败的燃烧器启动。在不需要机械压力开关的情况下避免燃气燃烧器设备由于燃气入口压力过低而进入到锁定状态中是可能的。

8、优选地，如果第一燃气安全阀和第二燃气安全阀能够与彼此独立地打开和闭合，则在燃气燃烧器设备的燃烧器启动之前，当第一燃气安全阀打开时、当第二燃气安全阀闭合时以及当风扇不运转时，也通过绝对压力传感器测量第二绝对压力，确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差，将压力差与阈值进行比较，其中当压力差低于阈值时防止燃烧器启动，并且其中当压力差高于阈值时允许燃烧器启动。这有利于在压力差低于阈值时防止燃烧器启动，从而防止燃气进入到不能成功点燃的燃烧室中。

9、优选地，如果没有成功点燃燃气/空气混合物的燃烧器启动由于燃气入口压力不足而没有被认为是失败的燃烧器启动，则防止燃气燃烧器设备的新的燃烧器启动达限定的重新检查时间间隔。在限定的重新检查时间间隔期满后，再次执行上述提供电气或电子压力开关功能的步骤。因此，如果燃烧器启动未导致点燃，但未被认为是失败的燃烧器启动，则出于安全原因，仅在限定的重新检查时间间隔后执行新的燃烧器启动。

10、如果尽管有足够的燃气入口压力，但燃烧器启动没有导致燃气/空气混合物的成功点燃，那么没有成功点燃的燃烧器启动被认为是失败的燃烧器启动。

11、如上文所提到的，在燃气燃烧器设备的每次燃烧器启动期间，监测燃烧器启动是否在限定的启动时间间隔内导致燃气/空气混合物燃烧。启动时间间隔也可以称为安全时间间隔。该启动时间间隔是用于燃烧器启动的最大时间间隔，在该最大时间间隔内，安全燃气阀在未检测到火焰的情况下打开。备选地，如果在此启动时间间隔期间检测到压力差低于阈值，意味着燃气入口压力不足，则可以在限定的启动时间间隔结束之前终止燃烧器启动。

12、优选地，如果燃烧器启动导致在限定的启动时间间隔内燃烧，则在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率测量第二压力，在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率确定第一绝对压力与第二绝对压力之间的压力差，并在常规燃烧模式期间连续地或以限定的采样率将压力差与阈值进行比较。如果在常规燃烧模式期间压力差下降到低于阈值，则终止常规燃烧模式。这允许改进常规燃烧期间的安全性。

13、用于操作根据本发明的燃气燃烧器设备的控制器在权利要求9中限定。

14、从属权利要求和随后的描述提供了本发明的优选发展内容。