CS260757B1

CS260757B1 - Combustion control device

Info

Publication number: CS260757B1
Application number: CS855090A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klatik; Ivan Kopernicky; Jozef Dragun; Boris Nikolov; Jan Prechtl; Jiri Enzl; Jaroslav Vapenik
Original assignee: Jaroslav Klatik; Ivan Kopernicky; Jozef Dragun; Boris Nikolov; Jan Prechtl; Jiri Enzl; Jaroslav Vapenik
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS509085A1

Abstract

Riešenie sa týká zariadenia na reguláciu spalovania, v ktorom je zabudovaná meracia sonda napojená cez regulátor na vzduchový ventilátor spojený výtlačným potrubím cez prehrievač vzduchu so spalovacím zariadením. Ďalej je v zariadení zabudované čidlo tlaku spojené cez převodník a regulátor so spalinovým ventilátorom, ktorý je spojený sacím potrubím cez prehrievač vzduchu so spalovacím zariadením a výtlačným potrubím s komínom. Ako meraciu sondu je možné použit sondu analyzátora spalin alebo dvojicu prietokomerov na meranie množstva spalovacieho vzduchu a paliva, napojených na vyhodnocovacie zariadenie.The solution concerns a combustion control device in which a measuring probe is built-in and connected via a regulator to an air fan connected via a discharge pipe through an air superheater to the combustion device. Furthermore, the device has a pressure sensor connected via a converter and a regulator to a flue gas fan, which is connected via a suction pipe through an air superheater to the combustion device and via a discharge pipe to the chimney. As a measuring probe, it is possible to use a flue gas analyzer probe or a pair of flow meters for measuring the amount of combustion air and fuel, connected to an evaluation device.

Description

3 43 4

Vynález sa týká zariadenia na reguláciuspalovania v kotloch, technologických pe-ciach a ostatných spalovacích zariadeniach,v ktorých je zabudované čidlo tlaku a me-racia sonda a ďalej pozostávajú zo vzducho-vého a spalinového ventilátoru, ktoré sú spo-jené s regulátormi a prevodníkmii.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling incineration in boilers, process furnaces and other combustion apparatuses incorporating a pressure sensor and a measuring probe and further comprising an air and flue gas fan coupled to the regulators and transducers.

Doteraz známe zariadenia na reguláciuspalovania v kotloch, technologických pe-ciach a v ostatných spalovacích zariadeniachvyužívajú na reguláciu škrtiace prvky, ko-mínové klapky alebo klapky na vedení spa-lovacieho vzduchu, pričom ako riadiace sig-nály sa používajú signály z analyzátorovspalin na obsah kysličníka uholnatého, kys-líka alebo kysličníkov dusíka, signál hodno-ty tlaku v spalovacom zariadení a pod. Ta-káto zostava zariadenia na reguláciu spalo-vania je opísaná aj v US pat. č. 4 253 404„Natural draft combustion zone optimizingmethod and apparatus“, kde signály obsa-hu kyslíka a kysličníka uholnatého a zároveňteplotu vystupujúceho média z pece a tlakv spalovacom zariadení vyhodnocuje opti-malizačně zariadenie, ktoré riadi polohu ko-mínovej klapky.Up-to-date devices for controlling combustion in boilers, process furnaces and other combustion plants utilize combustion air ducts, damper flaps or flaps to control throttling elements, wherein signals from the analyzer to the carbon monoxide content are used as control signals. , oxides or oxides of nitrogen, signal pressure values in the combustion plant and the like. Such an apparatus for controlling combustion is also described in U.S. Pat. No. 4,253,404, "Natural draft combustion zone optimizingmethod and apparatus", wherein the oxygen and carbon monoxide signals and the temperature of the emerging medium from the furnace and the pressurizer are evaluated by an optimizing device to control the position of the flap.

Nevýhodou zariadení na reguláciu spalo-vania s núteným přívodem spalovaciehovzduchu je to, že pri škrtení prietoku spa-lin cez komín dochádza k neefektívnemuvyužitiu elektrickej alebo inej energie po-užité j na pohon vzduchových alebo aj spa-linových ventilátorov. Pri zariadeniach s pri-rodzeným ťahom je nevýhodou náročná me-chanika na ovládanie komínovej klapky,resp. z titulu nízkoteplotnej korózie jej čas-té poruchy a vysoké náklady na údržbu.Hlavně pri dlhodobejšej prevádzke tepel-ných zariadení na nižší výkon sú doterazznáme zariadenia na reguláciu spalovanianeefektívne, a to vo vazbě na zvýšenú spo-třebu energie pomocných agregátov.A disadvantage of the combustion air-incineration control devices is that, when throttling the combustion gas flow through the chimney, there is an inefficient use of electrical or other energy used to drive the air or even combustion fans. The disadvantage of devices with natural tension is the demanding mechanism for controlling the chimney flap, resp. due to the low temperature corrosion of its partial failure and high maintenance costs. Mainly in the longer term operation of thermal power plants, the control devices have been incinerated inefficiently, in relation to the increased energy consumption of auxiliary units.

Uvedené nevýhody sú odstránené zariade-ním na reguláciu spalovania podlá vynále-zu, kterého podstata spočívá v tom, že me-racia sonda je spojená cez regulátor so vzdu-chovým ventilátorom, který je cez prehrie-vač spalovacieho vzduchu spojený so spalo-vacím zariadením. Namiesto meracej sondyjie možné použiť dvojicu prietokomerov naspalovací vzduch a palivo spojených s vy-hodnocovacím zariadením, ktoré je napoje-né na regulátor vzduchového ventilátora.Čidlo tlaku umiestnené v spalovacom, prie-store je spojené cez převodník a regulátorso spalinovým ventilátorom, pričom je spa-1'ovacie zariadenie spojené cez prehrievačspalovacieho vzduchu so spalinovým venti-látorom napojeným výstupným potrubím nakomín. Ako meracia sonda sa použije sondaanalyzátorov spalin alebo dvojica prietoko-merov na meranie množstva spalovaciehovzduchu a paliva, napojená na vyhodnoco-vacie zariadenie a regulačně zariadenie, kto-ré udržuje nastavený poměr palivo1: vzduch. Výhodou zariadenia na reguláciu spalova-nia v spalovacích zariadeniach podlá vyná- lezu je konstrukčně zjednodušenie prvkovtechnologickej pece (nie je potřebná komí-nová klapka, připadne klapky na spalino-vom vedení a vedení spalovacieho vzduchu)a úspora energie na pohon spalinového avzduchového ventilátora. Zo skúseností sdokonalým spalováním paliv v spalovacíchzariadeniach vyplývá, že najlepší priebehspalovania sa dosiahne v případe, ak je ob-sah kyslíka v spalinách v rozsahu 2 až 3obj.percent a obsah CO nepřekročí 0,1 obj. %,s výhodou do 0,05 obj. %. Přesné hodnotysa nastavia v závislosti na konstrukci! za-riadenia. Po nastavení prakticky odskúša-ných optimálnych hodnot obsahu kyslíkaalebo kysličníka uholnatého v spalinách savyužitím zariadenia podlá vynálezu dosiah-ne efektívne spalovanie paliva bez produk-cie sadzí a nedopalu alebo zbytečného ohře-vu přebytečného množstva spalovaciehovzduchu. Pri využití regulácie na základepoměru palivo : vzduch sa pri spalovaní kva-palných paliv dosiahne dokonalé spalova-nie pri množstve spalovacieho vzduchu 10až 12 m3 na 1 kg paliva o výhřevnosti 40 MJ.. kg-1. Pri použití výhrevnejšiehoi paliva saúměrně zvyšuje spotřeba spalovacieho vzdu-chu v približnej závislosti 1 m3 na zvýšenievýhřevnosti o 5 MJ . kg "ΛThe above-mentioned drawbacks are eliminated by the combustion control device according to the invention, wherein the metering probe is connected via an air fan regulator connected to the combustion device via a combustion air superheater. . Instead of measuring probes, it is possible to use a pair of combustion air and fuel flowmeters coupled to an evaluation device which is connected to an air fan controller. The pressure sensor located in the combustion chamber is connected via a transducer and a regulator to the flue gas fan. The coupling device is connected via a superheating combustion air to the flue gas ventilator connected to the outlet pipe. As the probe, a flue gas probe or a pair of flow meters is used to measure the amount of combustion air and fuel connected to the evaluation device and a control device that maintains the set fuel 1: air ratio. An advantage of the combustion control device of the combustion plants according to the invention is the structural simplification of the first-kiln furnace (no chimney flap is required, flue gas dampers and combustion air ducts are not required) and energy savings for the flue gas and air blower drive. Experience with improved combustion of fuels in combustion plants implies that the best combustion performance is achieved when the oxygen content of the flue gas is in the range of 2 to 3 vol% and the CO content does not exceed 0.1 vol%, preferably up to 0.05 vol .%. The exact values are set depending on the design! management. After adjusting the optimum oxygen or carbon monoxide content in the flue gas by virtue of the apparatus of the present invention, efficient combustion of the fuel is achieved without producing soot and unburned or unnecessary heating of excess combustion air. By utilizing fuel-to-air ratio control, the combustion of liquid fuels achieves perfect combustion at a combustion air volume of 10 to 12 m 3 / kg of fuel with a calorific value of 40 MJ / kg-1. By using a fuel heater, the consumption of the combustion air is increased proportionally in an approximate 1 m 3 dependence on the heating power increase by 5 MJ. kg "Λ

Na pripojenom výkrese je znázorněné sché-ma zariadenia na reguláciu spalovania po-dlá vynálezu.In the accompanying drawing, a diagram of a combustion control device according to the invention is shown.

Meracia sonda 1 je zabudovaná v spalova-com zariadení 5 a je spojená cez elektronic-ký regulátor 2 so vzduchovým ventilátorom3, ktorý je výtlačným potrubím spojený sprehrievačom spalovacieho vzduchu 4 a ten-to je vzduchovým potrubím spojený so spa-lovacím'zariadením 5. Čidlo tlaku 6 je spo-jené cez převodník P/I 7 s elektronickým re-gulátOTom 8, ktorý jé spojený so špálinovýmventilátorom 9, pričom výtlačné potrubteventilátora je zaústěné do komína 10 a sa-cie potrubie je cez prehrievač vzduchu' 4spojené:so spalovacím zariadením 5. ·-The measuring probe 1 is incorporated in the combustion apparatus 5 and is connected via an electronic regulator 2 to an air fan 3 which is a discharge conduit connected by a combustion air heater 4, and this is connected to the combustion apparatus 5 by an air conduit. pressure 6 is connected via a P / I 7 transducer with an electronic regulator 8, which is connected to a damper fan 9, whereby the discharge conduit of the fan is connected to the chimney 10 and the suction line is connected via an air superheater 4 to the combustion device 5 . · -

Pomocou sondy analyzátora spalin 1 sameria obsah kyslíka alebo "kysličníka uhol-natého v spalinách a na základe tejto hod-noty elektronický regulátor 2 riadi výkonvzduchového ventilátora 3; Čidlo tlaku sní-má tlak v spalovacom zariadení 5 a po pře-vedení tlakovej veličiny na elektrická v- P/Ipřevodníku 7 sa tento signál vedle do elek-tronického' regulátora 8, ktorý riadi výkonspalinového ventilátora 9. Pri použití dvojiceprietokomerov na meranie množstva spalo-vacieho vzduchu a paliva je vyhofdnocova-cie zariadenie napojené cez elektronický re-gulátor 2 na vzduchový ventilátor 3, pričomreguláciou výkonu ventilátora sa dosahujepožadovaný poměr palivo : vzduch. Rovnakov tomto případe čidlo* tlaku 6 prostredníc-tvom elektronického regulátora 8 riadi vý-kon spalinového ventilátora 9.By means of the probe of the flue gas analyzer 1, the oxygen content or the "oxide angled in the flue gas, and based on this value, the electronic controller 2 controls the air blower 3; the pressure sensor reduces the pressure in the combustion apparatus 5 and after the pressure value is transferred to the electric in the P / I converter 7, this signal is next to the electronic controller 8, which controls the output of the flue gas fan 9. When using a pair of flowmeters to measure the amount of combustion air and fuel, the fueling device is connected via an electronic controller 2 to the air In this case, the pressure sensor 6 through the electronic controller 8 controls the output of the exhaust fan 9.

Zariadenie podlá vynálezu je možné vy-užit' vo všetkých spalovacích zariadeniach,The device according to the invention can be used in all combustion plants,

Claims

5 which use the forced combustion air supply and the exhaust of the combustion products, which have installed the fans and the supply line.

CLAIMS 1. A combustion control device consisting of a combustion device comprising a pressure sensor and a meta-sensor, an air and a flue gas fan connected to the controllers and the transducer, characterized in that the meter (1) is connected via the regulator (2) connected to the combustion device [5] and the pressure sensor (6) via an air fan (3) which is overheating the combustion air (4) is connected via a transducer (7) and a regulator (8) to the exhaust fan ( 9), wherein the combustion apparatus (5) is a combustion-air coupling and is exhausted to exhaust the flue gas. It is releasable through the combustion air superheater (4) with the flue gas fan (9) connected to the chimney (10) via an outlet duct.

2. A combustion control device according to claim 1, wherein the mercury probe (1) is a flue gas analyzer probe.

3. The combustion control device according to claim 1, wherein the metering agent (1) is a pair of flow meters for measuring the amount of combustion air and fuel with the evaluation device in a fuel-to-air ratio. 1 sheet of drawings