用于评估燃气锅炉中可由传感器获取的准稳态压差的方法和相关的燃气锅炉技术

本发明专利技术涉及一种用于评估可由传感器获得的燃气锅炉中的准稳态压力差的方法，其中所述传感器是差压传感器或质量流量传感器，其中燃气锅炉具有混合装置(4)、鼓风机(5)、主流量限制器(3)、调节阀(2)和安全阀(1)，所述混合装置用于混合从燃料入口(G)流入的燃料和从空气入口(L)流入的空气以形成燃料

【技术实现步骤摘要】
用于评估燃气锅炉中可由传感器获取的准稳态压差的方法和相关的燃气锅炉


[0001]本专利技术涉及一种用于评估燃气锅炉中可由传感器获取的准稳态压力差的方法和燃气锅炉，所述燃气锅炉设计成执行所述方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中已知燃气锅炉，其中通过设计为差压传感器的传感器测量在主流节流器的上游相对于参考压力的压力差，并且基于压力差调节燃料质量流量。
[0003]燃气锅炉除其他部件外，一般还包括用于混合从燃料入口流入的燃料和从空气入口流入的空气以形成燃料
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空气混合物的混合装置、用于吸入燃料和空气通过混合装置的鼓风机、用于限制混合装置中的燃料的质量流量的主流量限制器、布置在主流量限制器的上游的用于调节混合装置中的燃料的质量流量的调节阀、以及布置在调节阀的上游的用于中断燃料的质量流量的安全阀。然后可以将气体
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空气混合物送入燃烧器，在燃烧器中燃烧混合物。
[0004]为了调节流入燃料的压力，现有技术中的调节阀常作为机械
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气动的气阀工作，通过调节膜获得压力差，并布置在两个不同压力的区域之间。
[0005]然而，替代地，压力传感器也用于所谓的“电子控制”范围内，其中压力由单独的传感器获取，并以电子方式评估压力值以确定压力差。根据评估，可控制或调节电控调节阀或气阀。
[0006]例如，在用于调节燃气锅炉的燃气
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空气混合物的装置中，通过差压传感器相对于参考压力测量主流量限制器的上游的压力，该差压传感器测量压差或两个压降之间的压力差。
[0007]在这种情况下，电子气阀通常由数字调节器控制，该调节器例如以微控制器或其他控制装置实现，并且通过该数字调节器将确定的补偿压力或压力差调节到期望或指定的目标值。
[0008]由于压力或压力差的目标值通常为0Pa，因此经常使用术语“电子零压调节”。
[0009]无论是电子调节还是机械气动调节，其功能都仅限于根据压力差调节燃气锅炉，而不能提供附加功能。
[0010]然而，希望能够监测燃气锅炉相关的其他特征值，以便能够根据特征值检测燃气锅炉中的故障并据此能够控制或调节锅炉并采取其他措施，特别是延长锅炉的使用寿命。
[0011]为了可以在已知的燃气锅炉中获取额外的特征值或检测故障，就需要额外的传感器和评估装置，这既复杂又昂贵。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的在于克服上述缺点并提供一种方法，通过该方法可以以简单且成本有效的方式获取和评估燃气锅炉中的故障。
[0013]该目的通过根据权利要求1的特征的组合来实现。
[0014]根据本专利技术，因此提出一种用于评估燃气锅炉中可由传感器获取的准稳态压力差的方法。所述传感器是差压传感器或质量流量传感器。还规定，其中燃气锅炉具有混合装置、鼓风机、主流量限制器、调节阀和安全阀，所述混合装置用于混合从燃料入口流入的燃料和从空气入口流入的空气以形成燃料
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空气混合物，所述鼓风机用于吸入通过所述混合装置的燃料和空气，所述主流量限制器用于限制所述混合装置中的所述燃料的质量流量，所述调节阀布置在所述主流量限制器的上游并用于调节进入所述混合装置的所述燃料的质量流量，所述安全阀布置在调节阀的上游并用于中断所述燃料的质量流量。所述传感器获取设置在所述主流量限制器的上游和所述调节阀下游的测量点处的压力与参考测量点处的参考压力之间的压差并将其传输到所述评估电子装置。所述评估电子装置将其间安全阀关闭的预冲洗阶段的压差与所述预冲洗阶段之后的压差进行比较，并通过比较检测故障。
[0015]在预冲洗阶段，如本领域技术人员已知的，所述燃气锅炉用空气冲洗而没有气体混合，这通过关闭的安全阀实现。在大多数情况下，预冲洗阶段在操作开始时或所述燃气锅炉初始化时进行。
[0016]预冲洗阶段之后的故障检测涉及所述燃气锅炉的预冲洗之后的所有其他操作阶段或类型，特别是涉及可以校准所述燃气锅炉的调整操作和所述燃气锅炉连续操作。
[0017]准静态压力差应理解为不波动或仅在预定容差范围内波动的压力差。例如，压力差的平均值约1％的压力差波动可以理解为准平稳。
[0018]如果涉及预定的或先前已知的值和/或范围，则这些值和/或范围可以存储或至少可存储在所述评估电子装置中。
[0019]例如，可以根据存储在所述评估电子装置中的已知数据来检测和/或合理性检查系统中的各种状态或错误，这些数据可以作为校准所述燃气锅炉的一部分来确定或可以由用户输入。在这种情况下，状态或故障的确定特别是通过物理地和逻辑地考虑系统中主要的(herrschend)状态和值来进行。也可以使用机器学习(例如使用神经网络)进行状态检测。此外，通常可以使用机器学习生成或扩展容差范围或一般容差值。
[0020]所提出的方法基于差压传感器的信号，所述信号例如在“电子零压调节”的正常运行期间测量补偿压力p2。如果已知气体类型并且限定了主流量限制器，则可以使用补偿压力校准例如气体阀特征曲线。
[0021]根据该方法的第一有利变体，故障是错误的主流量限制器或错误使用的主流量限制器，并且所述方法包括以下步骤：
[0022]a.通过传感器确定在预冲洗阶段期间的时间点t
pp
时的第一压差p(t
pp
)，在所述预冲洗阶段中安全阀关闭，并具有调节阀的限定的位置和鼓风机的鼓风机转速；
[0023]b.通过传感器确定在时间点t
pp
后的时间点t
s
时的第二压差p(t
s
)，在所述时间点t
s
时的所述第二压差p(t
s
)是准稳态的，在时间点t
s
时安全阀打开，并且具有调节阀的限定的位置和鼓风机的鼓风机转速；
[0024]c.特别地通过从第二压差p(t
s
)减去第一压差p(t
pp
)确定第二压差p(t
s
)和第一压差p(t
pp
)之间的压力差，并通过评估电子装置从所述压力差和调节阀的限定的位置来确定通过主流量限制器的已知燃料的燃料质量流量；
[0025]d.通过评估电子装置由燃料的质量流量和所述压力差来确定主流量限制器的实际压力损失系数；
[0026]e.将评估电子装置的实际压力损失系数与存储在评估电子装置中的预期的主流量限制器的目标压力损失系数进行比较。
[0027]由此，如果实际压力损失系数与目标压力损失系数的偏差超出预定容差，则评估电子装置检测出燃气锅炉中使用的主流量限制器不对应于预期的主流量限制器，并且因此，所使用的主流量限制器是错误的或者是错误使用的主流量限制器，这对应于待检测出的故障。
[0028]如果检测有故障或错误的主流量限制器，则优选地知晓所使用的燃料、混合装置的特性和调节阀的气阀特征曲线。这些值预先确定和/或存储在评估电子装置中。
[0029]作为对此的替代，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于评估能够由传感器获得的燃气锅炉中的准稳态压力差的方法，其中传感器是差压传感器或质量流量传感器，其中所述燃气锅炉具有混合装置(4)、鼓风机(5)、主流量限制器(3)、调节阀(2)和安全阀(1)，所述混合装置用于混合从燃料入口(G)流入的燃料和从空气入口(L)流入的空气以形成燃料
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空气混合物，所述鼓风机用于吸入通过所述混合装置(4)的燃料和空气，所述主流量限制器(3)用于限制所述混合装置(4)中的所述燃料的质量流量，所述调节阀布置在所述主流量限制器(3)的上游并用于调节进入所述混合装置(4)的所述燃料的质量流量，所述安全阀布置在所述调节阀(2)的上游并用于中断所述燃料的质量流量，其中所述传感器获取所述主流量限制器(3)上游和所述调节阀(2)下游的测量点处的压力(p2)与参考测量点处的参考压力(p0、p1)之间的压差，并将其传输到所述评估电子装置，其中，所述评估电子装置将其间安全阀(1)关闭的预冲洗阶段的压差与所述预冲洗阶段之后的压差进行比较，并通过比较检测故障。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障为错误的所述主流量限制器或所述主流量限制器(3)使用错误，并且所述方法包括以下步骤：a.通过所述传感器确定在所述预冲洗阶段中的时间点t
pp
时的第一压差p(t
pp
)，在所述预冲洗阶段中安全阀(1)关闭，并具有所述调节阀(2)的限定的位置和所述鼓风机(5)的鼓风机转速；b.通过所述传感器确定在时间点t
pp
后的时间点t
s
时的第二压差p(t
s
)，在所述时间点t
s
时的所述第二压差p(t
s
)是准稳态的，在所述时间点t
s
时安全阀(1)打开，并且具有所述调节阀(2)的限定的位置和所述鼓风机(5)的鼓风机转速；c.特别地通过从第二压差p(t
s
)减去第一压差p(t
pp
)确定第二压差p(t
s
)和第一压差p(t
pp
)之间的压力差，并通过所述评估电子装置从所述压力差和所述调节阀(2)的限定的位置来确定通过所述主流量限制器(3)的已知燃料的燃料质量流量；d.通过所述评估电子装置由燃料的质量流量和所述压力差确定所述主流量限制器(3)的实际压力损失系数；e.将所述评估电子装置的实际压力损失系数与存储在所述评估电子装置中的预期的主流量限制器的目标压力损失系数进行比较；由此，如果实际压力损失系数与目标压力损失系数的偏差超出预定容差，则所述评估电子装置检测出所述燃气锅炉中使用的主流量限制器(3)不对应于预期的主流量限制器，并且因此，所使用的主流量限制器(3)是错误的或者是错误使用的主流量限制器(3)。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述故障是未校准或错误校准的调节阀(2)并且所述方法包括以下步骤：a.通过所述传感器确定在所述预冲洗阶段中的时间点t
pp
时的第一压差p(t
pp
)，在所述预冲洗阶段中安全阀(1)关闭，并具有所述调节阀(2)的限定的位置和所述鼓风机(5)的鼓风机转速；b.通过所述传感器确定在时间点t
s
时的第二压差p(t
s
)，在所述时间点t
s
时的所述第二
压差p(t
s
)是准稳态的，在所述时间点t
s
时安全阀(1)打开，并且具有所述调节阀(2)的限定的位置和所述鼓风机(5)的鼓风机转速；c.特别地通过从第二压差p(t
s
)减去第一压差p(t
pp
)来确定第二压差p(t
s
)和第一压差p(t
pp
)之间的压力差，并通过所述评估电子装置从所述压力差和所述主流量限制器(3)的限定的压力损失特性来确定通过所述调节阀(2)的已知...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：依必安派特兰茨胡特有限公司，
类型：发明
国别省市：