[發明專利]在燃燒器的火焰區域中再生用于電離測量的電極的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010130124.7
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111720851A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 亨氏·約格·湯姆恰克;薩布麗娜·雷施
• 申請（專利權）人: 威能有限公司
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 秦蕾

本發明涉及一種用于在燃燒器的火焰區域中測量電離的再生電離電極的方法，該電離電極具有第一頻率的第一交流電壓，并且在燃燒器啟動一特定時間間隔Δt后，被施加高于連續運行所用的第一頻率的第二頻率的第二交流電壓。本發明還提供一種執行上述方法的裝置。為此，該裝置提供了一種電離電極，該電離電極布置在燃燒器中，使得其能夠在燃燒器運行期間測量火焰區域中的電離電流。該裝置還提供了用于產生第一頻率的第一交流電的第一交流電源和用于產生更高的第二頻率的第二交流電的第二交流電源。在運行中，一轉換裝置根據預設的標準接通第二交流電源。本發明避免了在燃燒器的冷啟動期間由于長時間運行、電離電流的測量誤差而引起的干擾，并且使得電離電極的再生能夠確保在冷啟動期間、在預定的時間間隔和/或根據預定的標準通過加速加熱來進一步進行避免干擾的控制。

技術領域

本發明涉及一種用于在燃燒器，尤其是利用燃氣和空氣進行工作的燃燒器的火焰區域中再生用于電離測量的電極的方法和裝置。這樣的測量可以用于控制和調節許多設備，尤其是用于熱水制備或供暖，然后必須在長時間內盡可能提供可靠的值。

背景技術

例如歐洲專利EP 0 770 824 B1和EP 2 466 204 B1中披露的，具有用于電離測量的測量系統的燃燒器的基本設計及該測量系統在用于控制燃燒器中的用途。特別地，這涉及對空氣與燃氣比率的控制，即所謂的λ值。還披露了用于測量的電離電極承受高熱和/或腐蝕性負荷。特殊的金屬合金通常用于電離電極，其中還包含一定比例的鋁。當在燃燒器運行期間使用時，隨著時間的流逝會在電極表面上形成氧化鋁層，這可以防止腐蝕，但卻導致電絕緣和熱絕緣。這進而導致電極提供的測量信號變弱，并且在低溫時可能甚至被完全抑制。氧化鋁層提供的隔熱層還阻止了電極快速升溫。這意味著，一方面由于溫度的緩慢升高、另一方面由于電絕緣，使得在冷啟動階段測量信號被特別嚴重地削弱了。

通常，由于交替施加熱負荷，氧化鋁層中還會產生裂紋，這甚至會導致氧化鋁的部分區域剝落，從而使測量信號再次變強。但是，這在所有情況下都無濟于事，因此尤其是在燃燒器的冷啟動階段，始終不能保證可靠的測量。

機械解決方案是將電離電極的至少一部分由一種材料，例如鎳鎢合金制成，如此在火焰范圍內就不會形成氧化層。

發明內容

本發明的目的是解決上述背景技術中描述的問題，并且尤其是提供一種方法和裝置，不管采用何種設計的電離電極的情況下，特別是具有鋁含量的常規電離電極的情況下，尤其是在燃燒器的冷啟動階段，允許再生并因此在長時間內進行可靠的測量。

根據前述獨立要求所限定的方法、裝置和計算機程序產品用于解決上述發明任務。在相應的從屬權利要求中指出了本發明不受限制的、有利的進一步設計。下述描述，特別是結合附圖，說明本發明的主題并給出了進一步的實施例。

為實現上述發明目的，本發明提供一種用于在燃燒器的火焰區域中測量電離的再生電離電極的方法，該電離電極具有第一頻率的第一交流電壓，并且在燃燒器啟動一特定時間間隔Δt后，被施加高于連續運行所用的第一頻率的第二頻率的第二交流電壓。

該方法可以在每次冷啟動之后進行，但僅當達到某些預先設定的標準時進行再生才可能是有幫助的。由于本發明的應用要求在電離電極的區域中存在等離子體，因此僅當燃燒器在冷啟動后以通常的λ值調節并穩定地運行時，才應該施加具有第二頻率的第二交流電壓。盡管就控制技術而言，這樣的冷啟動并不容易執行，因為電離電極并不總是能夠提供良好的信號，但它們已經通過使用經驗值或類似措施以穩定的方式被控制和/或調節。可以從標準的電子控制設備中得出合適的再生標準，例如，如果電離電極的漂移超過閾值。當然，也可以在一定數量的操作循環之后或一定時間間隔之后簡單地進行再生。最好在再生后重新啟動燃燒器，以便更新電子控制設備。

優選地，第二交流電壓的第二頻率處于10到100MHz(兆赫茲)的范圍內，尤其是在13.5到50MHz的范圍內。

優選地，第二交流電壓處于50到300V(伏特)的范圍內，特別優選地在100到200V之間。