油燃烧器、用于油燃烧器的调节装置以及调节方法

摘要

本发明涉及一种用于调节油燃烧器(100)的混合区(10)中的燃烧介质的温度的方法，以及一种用于调节油燃烧器(100)、尤其是油燃烧器的方法，其中调制油燃烧器功率。此外，本发明涉及一种具有油燃烧器(100)的加热系统，一种具有调节装置(1)的油燃烧器(100)，以及一种用于油燃烧器(100)、尤其是油燃烧器的调节装置(1)。本发明的任务在于，在不同的运行状态中以及在油燃烧器功率改变的情况下实现混合区(10)中尽可能恒定的温度。所述方法的特征在于，燃烧空气在第一运行模式中流过第一输送分路(22)并且在第二运行模式中以可调节的份额流过第一和/或第二输送分路(21)，以及在第一输送分路(22)中通过可接通和关断的加热元件向燃烧空气输送热量而在第二输送分路(21)中向燃烧空气输送来自燃烧区的热量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于调节燃烧器的混合区中的燃烧介质的温度的方法。此外，本发明涉及一种根据权利要求5的前序部分所述的用于调节燃烧器、尤其是油燃烧器的方法，其中，调制燃烧器功率。此外，本发明涉及一种根据权利要求6的前序部分所述的用于燃烧器、尤其是油燃烧器的调节装置。另外，本发明涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的用于借助燃烧来产生热能的燃烧器、尤其是油燃烧器。

背景技术

油燃烧器在一般现有技术中是已知的。其中，在燃烧器中集成了燃烧空气鼓风机，并且尤其在功率较小的燃烧器中以小负荷点燃燃油。在使用较难点燃的油(例如，较重的燃油)的设备、尤其是大型燃烧设备中，使用分开的、气体点火的点火燃烧器。一般而言，必须在燃烧室中尽可能细地喷洒液态的燃料，以便实现用于燃烧反应的较大表面。出于排放的原因，力求较长的停留时间和尽可能低的燃烧温度，以便在形成较少氮氧化物的情况下实现良好的完全燃烧。油燃烧器一般已知具有以下形式的喷洒：压力喷洒、旋转喷洒和借助于喷洒介质的喷洒。对于油燃烧器的效率而言，混合区中的温度是决定性的。

尤其是在用于建筑物的燃烧设备中，燃烧器的调制是重要的，以便使燃烧功率尽可能良好地与所连接的加热循环的当前热量需求相匹配。由此实现较长的使用寿命、较少的燃烧器启动和在冷凝式锅炉中通过高效的燃烧值利用实现良好的效率。

发明内容

本发明的任务在于，在不同的运行状态中以及在油燃烧器功率改变的情况下实现混合区中尽可能恒定的温度。

根据本发明，所述任务通过具有权利要求1、权利要求5、权利要求6和权利要求13的特征的主题解决。由从属权利要求得到有利的进一步构型。

根据本发明的用于调节燃烧器的混合区中的燃烧介质的温度的方法包括通过输送路径将用于燃烧器运行的燃烧空气输送至混合区的步骤，其特征在于，燃烧空气在第一运行模式中流过第一输送分路而在第二运行模式中以可调节的份额流过第一输送分路和/或第二输送分路。在此，在第一输送分路中通过可接通和关断的加热元件向燃烧空气输送热量而在第二输送分路中向燃烧空气输送来自燃烧区的热量。在混合区中的燃烧空气的温度偏离额定温度时，改变燃烧空气的份量设置和/或加热元件的通断状态，由此可通过燃烧空气份额的混合将混合区中的燃烧空气的温度调节到额定温度上。

在根据本发明的方法的一种实施方式中，检测混合区中的温度并且将所述温度与预给定值进行比较。

在另一实施方式中，在确定温度偏离时打开用于启动模式的、分离的输送分路，通过所述输送分路输送较冷的燃烧空气。启动模式是启动燃烧器时的运行模式。

根据本发明的用于调节燃烧器、尤其是油燃烧器的方法，其中，调制燃烧器功率，其特征在于，根据调制度来改变燃烧空气划分为用于第一输送分路和/或第二输送分路的份额的划分和/或加热元件的通断状态的设置。在此，取决于温度地按照根据本发明的用于调节燃烧器的混合区中的燃烧空气的温度的方法来实施调制。

根据本发明的用于燃烧器、尤其是油燃烧器的调节装置具有至少一个用于输送用于燃烧器的持续运行的燃烧空气的输送分路，其中，所述输送分路具有用于预加热待输送的燃烧介质的加热装置，其特征在于，设有用于输送用于燃烧器的启动的燃烧空气的、分离的输送分路，其中，所述至少两个输送分路通过调整单元耦合，所述调整单元在通过用于运行的输送分路输送的燃烧空气的温度偏离时打开在持续运行期间关闭的用于燃烧器的启动的输送分路，从而进行通过两个输送分路输送的燃烧介质的混合。

在燃烧器的稳定运行模式中进行燃烧器的持续运行。通过运行模式“启动”来执行燃烧器的启动。在持续运行期间，用于启动运行模式的输送分路中的加热元件是可关断的。

在另一实施方式中，调节装置的特征在于具有可接通和关断的加热元件的第一输送分路、与第一输送分路并行设置的具有可从燃烧区加热的换热器的第二输送分路以及用于将燃烧空气划分成第一输送分路和第二输送分路的燃烧空气份额的调整单元。由此可通过燃烧空气份额的混合将混合区中的燃烧空气的温度调节到额定温度上。

在本发明的又一实施方式中，调整单元在输入侧与用于输送燃烧空气的馈给单元耦合。所述馈给单元在一个实施方式中包括用于馈入燃烧空气的鼓风机。在其他实施方式中，馈给单元包括至少一个油喷嘴和(可选的)用于馈入油的油预加热器。

根据本发明的调节装置的一个实施例进一步提出，调整单元具有可通过致动机构操作的调整元件，以便关闭和/或打开在输出侧分支的输送分路。

本发明的另一有利实施方式提出，每个输送分路具有用于预加热燃烧介质的加热装置。至少一个加热装置被构造为可关断的。此外，本发明的另一实施方式提出，用于燃烧器的启动的输送分路的加热装置是可通断的，从而在燃烧器的不同运行模式期间加热地和/或未经处理地输送燃烧介质。

本发明的另一有利实施方式提出，在混合区的区域中设有至少一个温度检测单元，以便检测混合区中的温度。

在本发明的另一实施方式中提出，设有至少一个另外的调整单元，以便调节至少一个燃烧空气流的预加热。

根据本发明的用于借助燃烧来产生热能的燃烧器、尤其是油燃烧器的特征在于，设有根据本发明的调节装置。在用于借助燃烧载能体来产生能量的加热系统中集成燃烧器，所述加热系统具有用于燃烧载能体的加热设备。

通过根据本发明的方法、根据本发明的调节装置、根据本发明的燃烧器尤其实现以下优点：

通过本发明在所有运行状态中、即使在燃烧器功率改变的情况下使混合区中的温度保持在相同的水平上。由此，在具有可靠的燃烧器启动和低排放的燃烧的运行中实现良好的稳健性。通过可选地通过两个通道引导燃烧空气体积流，在启动运行中通过一个通道引导空气并且通过通电的加热元件加热空气。在稳定运行中，通过另一个通道引导空气并且通过管式换热器加热空气。这些通道在各个运行阶段中的转换是可任意调节的，从而能够实现调制。通过在稳定运行中调制到小负荷上减小了燃烧空气的体积流、减小了流动速度而增加了停留时间。借助于本发明识别温度升高，随后采取相应的应对措施，从而将温度重新调节到对于当前运行状态有利的恒定水平上。这在一个构型中通过打开第一通道实现，冷空气通过所述第一通道通过不通电的加热元件到达混合区中，在所述混合区中所述冷空气与来自换热器的空气混合并且实现保持相同的温度水平。通过所述方法和/或对应的机械结构一方面能够使混合温度在调制期间保持在相同的水平上，另一方面能够通过换热器和加热元件的电功率的可能的几何匹配使温度保持在更高/更低的水平上。由此也可高效地燃烧具有不同燃点的生物燃料。

附图说明

附图示出本发明的一个实施例并且在唯一的附图中作为电路图示意性地示出具有调节装置的加热系统的燃烧器。

具体实施方式

附图作为电路图示意性地示出具有调节装置1的加热系统的燃烧器100。燃烧器100包括用于燃烧介质的燃烧的燃烧棒2。燃烧器100在此被构造为调制式油燃烧器。相应地，燃烧介质是在燃烧棒2上燃烧的油。除作为第一燃烧介质的油以外，还输送用于燃烧的空气。油通过油喷嘴5输送到油喷嘴前面和燃烧棒2内的混合区10中。为了最优的燃烧混合，在混合区10中混合空气和油。

可选地通过两个输送分路20中的一个向混合区10输送燃烧空气体积流。为此，第一输送分路21将用于运行模式“稳定运行”的空气体积流引导至混合区10。第二输送分路22输送用于运行模式“启动”的空气体积流。可通过设置在用于输送空气体积流的鼓风机6后面的调整单元4来选择相应的输送分路。空气体积流可通过被构造为转换阀和/或混合调整器的调整单元4进行分支。

在“启动”运行模式中，通过第二输送分路22将空气体积流引导至加热装置30，所述加热装置30在第二输送分路22中被构造为通电的加热元件32。加热元件32是可通断的。在“启动”运行模式中，在接入的加热元件32中加热所输送的空气体积流。经加热的空气体积流从加热元件32经由热空气输送分路22a传输至混合区10。

在运行模式“稳定运行”中，通过鼓风机6输送的空气体积流通过调整单元4引导到第一输送分路21中。如此引导的空气体积流经由第一输送分路21到达并且通过被构造为管式换热器31的加热单元30，在所述加热单元30中加热所述空气体积流。输送分路20的转换在各个运行阶段中通过具有空气阀的伺服电动机实现。

燃烧器100被设计用于最大负载运行。通过在稳定运行中调制到小负荷上减小了燃烧空气的体积流，由此也减小了空气体积流的流动速度并且相应地增加了停留时间。这导致：具有更高温度的空气体积流到达混合区10中。为了防止这种情况，设有调节装置。所述调节装置包括被构造为温度传感器的温度检测单元3，其检测混合区10的区域中的温度。如果检测到的温度超过额定值，则伺服电动机打开设置用于运行模式“启动”的第二输送分路22。与启动运行模式不同，加热元件32不被接入或接通，从而流过第二输送分路22的空气体积流在不通过加热元件32加热的情况下经由冷空气输送分路22b到达混合区10中，在所述混合区10中所述空气体积流与来自加热装置32(或换热器31)的空气混合。通过调节装置1，通过调整单元4的相应控制实现了混合区10中的保持相同的温度水平。通过本发明能够使混合区中的混合温度在调制期间保持在相同水平上。通过相应的构型，可以使恒定的混合温度保持在任意的、例如更高或更低的温度水平上。为此在必要时必须相应匹配地设计换热器31以及加热元件4的电功率。通过所述方式，本发明也可用于具有不同燃点的生物燃料的燃烧。