[发明专利]具有高调节比的燃气锅炉

说明书

一种燃气锅炉，其包括至少一个燃烧器(1)和用于将流体供给至所述燃烧器(1)的供给装置(4)，所述供给装置(4)连接至风机(5)，设置有用以将燃气供给至所述风机(5)的燃气导管(7)。燃烧器至少包括第一主火焰扩散器元件(25)和第二辅助火焰扩散器元件(26)，供给装置为连接至主扩散器元件(25)和风机(5)的供给器导管(4)，包括空气或空气和燃气的混合物的所述流体被输送到所述供给器导管(4)中，连接至辅助扩散器元件(26)的管状本体(17)通向所述导管(4)，运载燃气的管道(10)直接通向所述管状本体(17)。

本发明涉及燃气锅炉。

具体地，本发明涉及设置有燃烧器的锅炉，其中，燃烧器以可变且较高的调节比进行操作(显然根据其各个部件的设置和尺寸进行操作)，所述锅炉适于对用于卫生用途的流体(例如，水)进行加热以及/或者用于对房间进行加热。

已知的是，包括提及到的类型的具有可变调节比的燃烧器的燃气锅炉包括预混合流体供给类型的燃烧器(即，通过以可调整或可调节比例的方式存在的空气和燃气的混合物进行操作的燃烧器)；这种燃烧器目前与根据两种不同的主模式——即，气动模式和电子模式——进行操作的部件一起实施。这两种模式都可以对输送至燃烧器的预混合流体的空气与燃气之比进行优化，以便保持均匀且符合现行法规或标准(特别是涉及污染气体的排放的法规或标准)的燃烧。

然而，已知的锅炉的这些实施方式都难以对供给至燃烧器的空气/燃气混合物的流量进行调节、特别是难以将流量调节成与由燃烧器产生的低热功率对应的最小流量值一致。

通常，具有火焰调节燃烧器的已知锅炉包括具有扩散器元件的一个或更多个燃烧器(例如具有平面形状或筒形形状的燃烧器)，其中，在扩散器元件上产生火焰。燃烧器位于燃烧室中，并且预混合(空气/燃气)流体经由连接至风机的供给导管被供给至所述燃烧器。风机以与风机自身的每分钟转数有关的压力产生空气流量。在供给导管(其中存在由于风机而移动的空气)中还存在来自燃气管道的燃气，所述燃气管道经由(燃气)控制阀连接至供给器导管。

因此，在现有技术中，已知锅炉用于对卫生用水进行加热以及/或者用于对房间进行加热；所述已知锅炉具有多个燃烧器，其中，所述多个燃烧器中的每个燃烧器均由连接(或没有连接)至风机的对应的供给导管进行供给。

在这样的解决方案中，包括基于气动导管——即，基于使用气动气体控制阀——的解决方案和基于“电子”概念的解决方案(其中，这些阀由致动器驱动，所述致动器由基于下述算法进行操作的控制单元来控制：所述算法考虑到例如将在燃烧器上检测到的火焰信号与预先设定的参考信号进行比较)，上述困难仍然存在。

特别地，在经由气动阀进行供给的燃烧器中，火焰调节的缺点导致难以具有最小空气压力来使燃气阀进行正确的操作，并且导致风机的每分钟转数减少以例如允许适合于保证空气和燃气的正确且期望的混合的稳定操作。这些缺点可以通过使用特定部件(例如，双文丘里混合器(double Venturi mixer)或能够以每分钟较低转数进行操作的风机)来克服。

在燃气阀被电子控制的这些锅炉中(但也适用于气动控制阀)，调节操作方面的缺点涉及风机在低速下的不稳定运行并且涉及只要风机在所述低速下运行就难以实现正确的空气/燃气混合(就污染物的排放而言)。另外，(仅针对电子控制阀)还存在下述可能性：用于控制燃气阀的火焰信号变得不稳定，并且难以检测何时火焰接近燃烧器的表面到使燃烧器的表面通过辐射发出热(所谓的“辐射式燃烧器”阶段)；在这种情况下，只要经由以电离电流进行操作的传感器获得这种信号，将不再将所检测到的火焰信号与参考信号进行比较(与燃烧器的不同操作图相关联)，并且所述信号不允许评估混合的类型(无论是燃气含量高还是燃气含量低)，因此，燃气阀不再能够被正确地控制。

文献JP-2006-258304描述了一种用于炉灶的燃气燃烧器，其包括产生火焰的多个同轴区域(或燃烧区域)。燃烧器的加热功率通过激活所述同轴燃烧区域中的一个或更多个同轴燃烧区域来改变。