CZ292765B6 - Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení - Google Patents

Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení Download PDF

Info

Publication number
CZ292765B6
CZ292765B6 CZ19991592A CZ159299A CZ292765B6 CZ 292765 B6 CZ292765 B6 CZ 292765B6 CZ 19991592 A CZ19991592 A CZ 19991592A CZ 159299 A CZ159299 A CZ 159299A CZ 292765 B6 CZ292765 B6 CZ 292765B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
grate
fuel
combustion
air
combustion air
Prior art date
Application number
CZ19991592A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ159299A3 (cs
Inventor
Johannes Josef Edmund Dipl. Ing. Martin
Peter Ing. Spichal
Original Assignee
Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik filed Critical Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik
Publication of CZ159299A3 publication Critical patent/CZ159299A3/cs
Publication of CZ292765B6 publication Critical patent/CZ292765B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/102—Arrangement of sensing devices for pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/113—Arrangement of sensing devices for oxidant supply flowrate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/20—Waste supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/30—Oxidant supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55009—Controlling stoker grate speed or vibrations for waste movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N2005/181—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/04—Measuring pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/13—Measuring temperature outdoor temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/18—Incinerating apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení, zejména zařízení na spalování paliva (16), resp. odpadu, při němž se palivo (16) pokládá na začátek roštu (1) ohniště (3), prohrabává a pohybuje dopředu a na konci roštu (1) se vynáší vzniklá škvára, se provádí tak, že dochází přinejmenším k ovlivňování prohrabávání a dopředného pohybu paliva (16) v závislosti na propustnosti spalovacího vzduchu roštem (1) ohniště (3) a vrstvou paliva (16), přičemž se stanoví regulační signál (R) odpovídající propustnosti spalovacího vzduchu tak, že se provede zjištění volné výstupní plochy (F) vzduchu celého tělesa, tvořeného roštem (1) a vrstvou paliva (16), kladoucího odpor spalovacímu vzduchu, podle vzorce kde R je regulační signál, F je volná výstupní plocha vzduchu, PLB je množství primárního vzduchu proudícího vrstvou paliva (16) při provozních podmínkách a V je rychlost proudění spalovacího vzduchu přes celkový odpor celého tělesa tvořeného roštem (1) a vrstvou paliva (16), která se vypočítá podle vzorce ve kterém g je zemské tíhové zrychlení, .sub..gama.L.n. je měrná hmotnost vzduchu při provozních podmínkách a .DELTA.p je statický tlakový rozdíl mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm (3).ŕ

Description

Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení, zejména zařízení na spalování paliva, resp. odpadu, při němž se palivo pokládá na začátek roštu ohniště, prohrabává a pohybuje dopředu a na konci roštu se vynáší vzniklá škvára.
Dosavadní stav techniky
Při spalování odpadu se kromě nízkých emisí škodlivých látek ve spalinách usiluje o stejnoměrné odvádění tepla z paliva. Protože množství tepla na jednotku objemu odpadu nebo odpadků, které je produkováno roštem ohniště, podléhá silným výkyvům, aby byl odvod tepla co nejstejnoměmější je nutné měnit jednak množství dodávaného odpadu v závislosti na jeho momentální výhřevnosti a jednak prohrabávání případně obracení paliva i dodávání spalovacího vzduchu.
U spalovacích zařízení s roštovým ohništěm, která nemají automatickou regulaci rychlosti prohrabávání roštu v závislosti na stanovené výšce spalované vrstvy, to vede k nevýhodně z technického hlediska, protože výška spalované vrstvy se mění. Měnící se výška spalované vrstvy je nevýhodná, neboť se také mění propustnost spalovacího vzduchu. Tato měnící se propustnost vzduchu spalovanou vrstvou vede k tomu, že se mění i množství přebytku vzduchu a tedy také odvádění zplodin. Následkem je tudíž nestabilní odvod zplodin a nestabilní hodnoty kyslíku O2 ve spalinách, rozdílné emise oxidu uhelnatého CO a oxidů dusíku NOX, rozdílné množství polétavého prachu a rozdílné vyhoření škváry.
Ze spisu JP 10 054531 je znám způsob, při němž se měří koeficient tlakové ztráty na bázi tlakového rozdílu mezi tlakem pod oblastí roštu a ve spalovacím prostoru při nenaleženém roštu, aby se vypočítal index tloušťky vrstvy paliva pro každou z oblastí roštu, přičemž se vychází z tlaku pod příslušnou oblastí a ve spalovacím prostoru a v množství přiváděného vzduchu. Regulační zařízení reguluje dávkování paliva a prohrabávací pohyb roštu, jakož i množství primárního vzduchu, na základě indexu tloušťky vrstvy paliva pro každou oblast, přičemž pro regulaci tloušťky vrstvy paliva v jednotlivých oblastech roštu se předem stanoví požadovaná hodnota indexu tloušťky vrstvy paliva.
Nevýhodou u tohoto způsobu je skutečnost, že regulace dávkování množství odpadu a prohrabávacího pohybu roštu ohniště se provádí v závislosti na indexu tloušťky vrstvy paliva. Tloušťka vrstvy paliva, respektive výška spalovaného lože, je však měřítkem odváděného množství tepla, to znamená výkonu ohniště, jen při stejném palivu. Změní-li se palivo, selže i index nastavený na tloušťku vrstvy paliva, protože tloušťka vrstvy paliva nevypovídá nic o nastavení potřebného přebytku vzduchu.
Ze spisu EP 0 661 500 je známé, že rozvržení hmoty paliva na roštu ohniště je možno stanovit pomocí radaru a příslušné signály lze použít například k regulaci rychlosti prohrabávání. Tento způsob je sice výhodný, vyžaduje však použití dražších měřicích zařízení. Kromě toho se nedá ze stanovené výšky spalované vrstvy odvodit propustnost spalovacího vzduchu touto vrstvou.
Úkolem vynálezu je jednoduchými prostředky připravit způsob, při kterém může být výkon ohniště relativně přesně přizpůsoben požadavkům na výkon páry a jsou přitom splněny podstatné nároky na techniku spalování s ohledem na složení zplodin. V tomto případě zejména s ohledem na oxid uhelnatý, uhlovodíky, oxidy dusíku a ostatní škodlivé látky.
-1 CZ 292765 B6
Podstata vynálezu
Uvedený úkol je vyřešen způsobem regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení, zejména zařízení na spalování odpadu, při němž se palivo pokládá na začátek roštu ohniště, prohrabává a pohybuje dopředu a na konci roštu se vynáší vzniklá škvára, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dochází přinejmenším k ovlivňování prohrabávání a dopředného pohybu paliva v závislosti na propustnosti spalovacího vzduchu roštěm ohniště a vrstvou paliva, přičemž se stanoví regulační signál odpovídající propustnosti spalovacího vzduchu tak, že se provede zjištění volné výstupní plochy vzduchu celého tělesa, tvořeného roštem a vrstvou paliva, kladoucího odpor spalovacímu vzduchu, podle vzorce
PLB
RsF = kde R je regulační signál, F je volná výstupní plocha vzduchu, PLB je množství primárního vzduchu proudícího vrstvou paliva při provozních podmínkách a V je rychlost proudění spalovacího vzduchu přes celkový odpor celého tělesa tvořeného roštem a vrstvou paliva, která se vypočítá podle vzorce ve kterém g je zemské tíhové zrychlení, γι. je měrná hmotnost vzduchu při provozních podmínkách a Δρ je statický tlakový rozdíl mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm.
Změnou prohrabávacího pohybu roštu ohniště je možné nastavit rozdělení spalované hmoty tak, že propustnost vzduchu roštem a spalovanou vrstvou zůstává konstantní, čímž se dosáhne stabilního přebytku vzduchu a proto i prakticky stejnoměrného spalování se stabilními hodnotami kyslíku O2 ve spalinách. Dále se tím docílí stejnoměrně nízká hladina škodlivých emisí. Při stálém prostupu spalovacího vzduchu spalovanou vrstvou zůstává rychlost plynů, které touto vrstvou procházejí, prakticky konstantní a tím je také dosaženo nízkého konstantního množství emisí polétavého prachu z ohniště. Opatřením podle vynálezu je tak možné udržovat výhodně rovnoměrný průběh spalování a dosáhne se dobrého vyhoření škváry i při spalování obtížně spalitelných odpadních látek s velkými rozdíly ve výhřevnosti. Tento způsob výpočtu regulační veličiny je v podstatě pro vyřešení výše uvedeného úkolu dostačující. Může však docházet k odchylkám od skutečných poměrů, které pocházejí z toho, že těleso, tvořené roštem a vrstvou paliva, kladoucí odpor spalovacímu vzduchu, působí podle rychlosti proudění spalovacího vzduchu, kteiý jím proudí, menším nebo větším průtočným odporem nebo třecím odporem. Vzduch totiž proudí jednak velmi úzkými mezerami mezi jednotlivými roštnicemi spalovacího roštu, jednak násypem složeným z odpadních látek nebo smetí, takže není možné určit žádné definované směry proudění a tím také propustnost vzduchu, která závisí nejen na výšce spalované vrstvy, ale také na složení spalované hmoty, tedy na jakosti odpadu. Dochází k výskytu takových poměrů v proudění, které se už nedají matematickými metodami přesně zjistit, protože podklady pro výpočet vždy skutečným poměrům neodpovídají.
Vzhledem k těmto potížím se podle vynálezu navrhuje způsob určování regulačního signálu, který je sice spojen s vyššími náklady, ale dovoluje přesné přizpůsobení zjištěných regulačních veličin skutečným poměrům. Ty se podle vynálezu získají tak, že určení regulačních signálů odpovídajících propustnosti spalovacího vzduchu se pomocí zjištění volné výstupní plochy vzduchu, která je závislá na souhrnném odporu tělesa, tvořeného roštem a vrstvou paliva, vůči spalovacímu vzduchu a na rychlosti proudění spalovacího vzduchu závislém, experimentálně stanovitelném součiniteli proudění, děje podle vzorce
-2CZ 292765 B6
RK = F : α ve kterém
Rk je korigovaný regulační signál, F je volnou výstupní plochou vzduchu a a je součinitel proudění.
Volná výstupní plocha F vzduchu se vypočítá podle vzorce
PLB
F =------V kde
V je rychlost proudění spalovacího vzduchu přes odpory v roštu a vrstvě paliva, která se vypočítá podle vzorce
ve kterém g je tíhové zrychlení, yL je měrná hmotnost vzduchu při provozních podmínkách a Δρ je statický tlakový rozdíl mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm.
Experimentálně stanovitelný součinitel proudění představuje také velikost korekce, která zohledňuje ztráty proudění způsobené třením a víry v proudícím vzduchu, který prostupuje roštem, tedy jeho jednotlivými roštnicemi a vrstvou paliva tak, že z nepravidelného nahromadění hořlavého i inertního odpadu vzniká také jeho rozdílná velikost.
Aby byly zachovány všechny tyto výhodné parametry i při silně kolísajících hodnotách výhřevnosti dávkovaného paliva, bude výhodné, pokud další provedení vynálezu umožní ovlivňovat dávkování množství paliva a při uplatnění dalších opatření také vynášené množství škváry v závislosti na prostupu spalovacího vzduchu roštem ohniště a spalovanou vrstvou paliva.
Ovlivnění dávkovaného množství paliva v závislosti na prostupu spalovacího vzduchu roštem ohniště a spalovanou vrstvou paliva se děje v určité formě regulací dosud obvyklým způsobem, například v závislosti na průtokovém množství páry, a představuje tak korekční opatření, pokud se ukáže, že regulace rychlosti prohrabávání sama nevede k optimálním výsledkům.
Aby se vyloučilo ovlivňování rozdělení spalované hmoty regulací rychlostí prohrabávání v negativním ohledu, je výhodné, uplatní-li se vliv na vynášené množství škváry v závislosti na prostupu spalovacího vzduchu roštem ohniště a spalovanou vrstvou paliva, protože v tomto případě je možné přizpůsobit vynášení škváry průběhu hoření na roštu ohniště.
Pomocí těchto opatření podle vynálezu je možné dosáhnout stability výkonu ohniště s kolísáním pod 5 % i při spalování odpadu, s krátkodobým kolísáním tepelných hodnot o více než 50 %.
S ohledem na celkovou délku roštu ohniště se propustnost spalovacího vzduchu mění způsobem, který odpovídá postupu spalování. Čerstvě nasypané palivo vykazuje jinou propustnost vzduchu, než palivo, které už odhořívá nebo je téměř úplně spálené. Podle vynálezu se doporučuje zjistit
-3CZ 292765 B6 průchodnost spalovacího vzduchu přes vrstvu paliva na roštu ohniště v oblasti počínajícího spalování. Jedná se tedy o první úsek hlavní spalovací zóny. Průchodnost spalovacího vzduchu se má zjišťovat především na tomto úseku, protože zde je vliv vrstvy paliva a propustnosti vzduchu touto vrstvou na požadovaný odvod tepla nejzřetelnější. Proto se tento úsek nabízí jako 5 nejvýhodnější pro zjištění regulační veličiny. Zde se také musí provést největší úpravy pro dosažení stejnoměrného odvodu tepla i přes proměnlivou charakteristiku paliva. Principiálně však může být předpokládaná regulační technika použita v každém úseku spalovacího roštu, ve kterém probíhají spalovací reakce ve jmenovitém rozsahu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je následně blíže objasněn na příkladech provedení spalovacího zařízení a podle provozních výsledků získaných na tomto zařízení, podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje podélný řez schematicky znázorněným spalovacím zařízením, obr. 2 regulační schéma spalovacího zařízení a obr. 3 závislost rychlosti prohrabávání roštu na zjištěném regulačním signálu v určitém časovém úseku.
Příklady provedení vynálezu
Spalovací zařízení zobrazené na obr. 1 se skládá z roštu 1, zavážecího zařízení 2. ohniště 3 včetně komínového tahu 4, na který jsou připojeny další odtahové průduchy a agregáty zařazené za 25 spalovacím zařízením, zejména zařízení na výrobu páry a čištění odpadních plynů, která zde nejsou blíže znázorněna ani vysvětlována. Rošt 1 ohniště 3 má jednotlivé roštové stupně 5, které jsou vytvořeny z jednotlivých, vedle sebe ležících roštnic. Každý druhý roštový stupeň 5 roštu 1 ohniště 3, který je konstruován jako rošt 1 se zpětným posuvem, je spojen spoháněcím mechanismem 6, který dovoluje nastavení rychlosti SG prohrabávání. Pod roštem 1 ohniště 3 se 30 nacházejí podélně a příčně uspořádané komory 7.1 až 7.5 spodního vzduchu, které pomocí jednotlivých přívodních vedení 8.1 až 8.5 vzduchu rozdělují primární vzduch. Na konci roštu 1 se vyhořelá škvára vynáší prostřednictvím vynášecího zařízení, na znázorněném příkladu provedení pomocí škvárového válce 9, do odpadové šachty 10, odkud vypadává do struskovače, který zde není zakreslen. Zavážecí zařízení 2 se skládá z plnicí násypky 11, násypného žlabu 12, 35 podávacího stolu 13 a z jednoho nebo více vedle sebe ležících, popřípadě na sobě nezávisle seřiditelných, zavážecích pístů 14, které odpad sesunutý v násypném žlabu 12 posunují přes zavážecí hranu 15 podávacího stolu 13 do ohniště 3 na rošt 1.
Palivo 16 nasypané na roštu 1 ohniště 3 se pomocí vzduchu, který přichází z komory 7.1 40 spodního vzduchu, předsouší a prouděním v ohništi 3 ohřívá a zapaluje. V oblasti komor 7.2 a 7.3 spodního vzduchu je hlavní spalovací zóna, kdežto v oblasti komor 7.4 a 7.5 spodního vzduchu tvořící se škvára vyhořívá a pak se dostává do odpadové šachty 10.
Ke zjištění požadované regulované veličiny, která v první řadě odpovídá volné výstupní ploše F 45 vzduchu proudícího přes rošt 1 a vrstvu paliva 16 se v přívodním vedení 8.2 vzduchu nalézá přístroj 18 na měření množství vzduchu a v komoře 7.2 spodního vzduchu snímač 17 teploty a snímač 19 tlaku. V ohništi 3 je osazen další snímač 20 tlaku umožňující měření statického tlakového rozdílu mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm 3.
Ve schematické formě jsou na obr. 1 naznačena různá seřizovači zařízení, která slouží k regulaci veličin nebo přístrojů, aby bylo možné provádět požadovanou regulaci výkonu ohniště 3. Dále jsou znázorněna seřizovači zařízení 21 pro rychlost SG prohrabávání, seřizovači zařízení 22 pro otáčky škvárového válce 9, seřizovači zařízení 23 pro řadicí frekvence případně rychlost zavážecího pístu 14 a seřizovači zařízení 24 pro množství primárního vzduchu, která jsou
-4CZ 292765 B6 schopna přivádět potřebné množství primárního vzduchu ke každé jednotlivé komoře 7.1 až 7.5 spodního vzduchu.
Následně jsou vysvětleny postupy podle vynálezu se zřetelem na obr. 2 a 3.
Dosud běžná regulační jednotka RE, která je schopna regulovat výkon ohniště 3 spalovacího zařízení například v závislosti na proudu páry vzhledem k založení paliva 16 a přívodu primárního vzduchu jen u jednoho regulovaného parametru, je upravena tak, že pro realizaci způsobu podle vynálezu mohou být požadované i stanovené skutečné hodnoty dále předávány ve formě příslušných veličin jednotlivým seřizovacím zařízením 21 až 24. K tomuto účelu slouží ústřední výpočetní jednotka, která je spojena se snímačem 17 teploty, přístrojem 18 na měření množství vzduchu a oběma snímači 19. 20 tlaku, a která zpracovává hodnoty naměřené těmito zařízeními.
Aby bylo možné zadávat jednotlivé veličiny prostřednictvím regulační jednotky RE. musí se regulační signál R získaný touto regulační jednotkou RE vypočítat z naměřených hodnot v ústředním počítači ZR. Počítač ZR vypočte také skutečnou velikost volné výstupní plochy F vzduchu, která je pak porovnávána v regulační jednotce RE s hodnotou pro tuto volnou výstupní plochu F požadovanou. Porovnáním se získá signál pro nastavení jednotlivých seřizovačích zařízení 21 a 24.
Vychází-li se z naměřené teploty a tlaku primárního vzduchu v komoře 7.2 spodního vzduchu, je hustota primárního vzduchu PL vypočítána jako známý ukazatel. Tato hodnota se použije ve spojení s hodnotou Δρ statického tlakového rozdílu mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm 3. Rozdíl se měří dvěma snímači 19 a 20 tlaku, takže je pak podle vzorce
možné vypočítat rychlost V proudění primárního vzduchu přes souhrnné odpory roštu X a vrstvy paliva 16. Takto získaná hodnota, slouží ve spojení s hodnotou množství vzduchu stanovenou příslušným přístrojem 18 a přepočítanou podle existujících provozních podmínek, tedy s ohledem na teplotu a tlak, k výpočtu definované volné výstupní plochy F vzduchu podle vzorce
PLB
F =------V
Takto získaná hodnota je skutečnou hodnotou volné výstupní plochy F vzduchu a zpracovává se jako regulační signál F popřípadě regulační signál R v regulační jednotce RE. Zde se tato hodnota porovnává s požadovanou volnou výstupní plochou F vzduchu. Tímto způsobem se získávají akční veličiny pro jednotlivá seřizovači zařízení 21 až 24. Při regulaci rychlosti SG prohrabávání roštu 1 se porovnává požadovaná hodnota podle regulačního signálu R s oblastí požadovaných hodnot pro rychlost SG prohrabávání, aby bylo zajištěno, že se případné korekce či seřizovači kroky mohou uskutečnit jen v oblastech přijatelných a přípustných.
Při tomto způsobu výpočtu a regulace se mohou vyskytnout ještě určité odchylky, způsobené tím, že vzduch musí procházet přes odpory, které tvoří rošt 1 a vrstva paliva 16. To způsobuje, že profil pro průchod primárního vzduchu je nejen příliš úzký, ale také krajně nepravidelný. Vyskytují se přitom ztráty třením, které je nutno pro dosažení přesné regulace součinitele a proudění vzít v úvahu. Tento součinitel a proudění musí být určen experimentálně, protože poměry proudění vzduchu v palivu 16 se nedají vypočítat. Součinitel a proudění se zjistí tak, že nejdříve se měří proudění roštem 1 bez založeného paliva 16 a poté roštem 1 s palivem 16 při
-5CZ 292765 B6 rozdílných množstvích vzduchu a rozdílných výstupních tlacích v zóně spodního vzduchu. Takto stanovené rozdíly v tlakových ztrátách nebo aktuálních diferencích mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm 3 jsou měřítkem pro určení součinitele a proudění. Tento součinitel a proudění přejímá hodnotu 0, pokud se proudění vzduchu přes rošt 1 ohniště 3 a hmotu paliva 16 5 již zcela zastaví a zvětšuje se (až do maxima a = 1), když vzduch může proudit roštem 1 ohniště a hmotou paliva 16 bez zabrán. V praxi se vyskytují součinitele a proudění v hodnotách v rozmezí od 0,6 do 0,95. Experimentálně zjištěný součinitel a proudění se předává ústřednímu počítači ZR, aby regulační signál F případně regulační signál R vypočítaný výše popsaným způsobem mohl být podle odpovídajícího součinitele a proudění korigován. Korigovaný 10 regulační signál Rk je pak předán regulační jednotce RE. Tyto regulační kroky jsou schematicky znázorněny na obr. 2 a je z nich patrné, že ústřední počítač ZR s různými měřicími snímači 17 až 20 umožňuje stanovit vstupní hodnotu součinitele a proudění, zatímco regulační jednotka RE může přijímat zadané požadované hodnoty pro rychlost SG prohrabávání a volnou výstupní plochu F vzduchu tak, aby bylo možné aktuální regulační impulzy předat kseřizovacím 15 zařízením 21 až 24. Tato zařízení 21 až 24 jsou propojena s regulační jednotkou RE.
Obr. 3 ukazuje výsledek regulačního procesu podle vynálezu. Na svislé ose je vynášena jednak volná výstupní plocha F vzduchu jako regulační signál F a jednak počet prohrabávacích zdvihů roštu 1 za hodinu, tj. rychlost SG prohrabávání a na vodorovné ose je vynášen naměřený čas. Na 20 přímce Fsnit je znázorněna konstantní požadovaná hodnota volné výstupní plochy F vzduchu.
Křivka F představuje aktuální skutečnou hodnotu regulačního signálu R& korigovaného součinitelem a proudění. Je zřetelné, že se vyskytují jen poměrně malé odchylky vůči předem zadané požadované hodnotě. To připouští závěr, že spalování probíhá téměř stejnoměrně. Křivkou SG ie znázorněna rychlost SG prohrabávání roštu 1 jako počet zdvihů poháněcího mechanizmu 6 roštu 25 1 za hodinu. Z grafu je zřejmém, že při zmenšení velikosti volné výstupní plochy F vzduchu, například v bodě Fi, stoupne v bodě SGi rychlost SG prohrabávání odpovídajícím způsobem. Zmenšení volné výstupní plochy F vzduchu znamená, že se rychlost prostupu vzduchu vrstvou paliva 16 snižuje, a to buď díky zvýšené vrstvě paliva 16 nebo z důvodů větší kompaktnosti spalované hmoty způsobené výskytem podílu vlhčích nebo nespalitelných částí. Zvýšením 30 rychlosti SG prohrabávání může být tato situace vyřešena, případně alespoň ovlivněna tak, že velikost volné výstupní plochy F vzduchu se opět přiblíží požadované hodnotě. Tento případ nastává v bodě Fj. Je přitom patrné, že rychlost SG prohrabávání zůstává v odpovídajícím úseku SG; konstantní. Když se pak v bodě Fj volná výstupní plocha F vzduchu opět zmenší, stoupá odpovídajícím způsobem rychlost SG prohrabávání v oblasti SG; a v oblasti SGa zůstává nadále 35 konstantní. V oblasti Fá již nejsou zjistitelné téměř žádné odchylky od požadované hodnoty.
Regulačně-technické zásahy podle předloženého vynálezu se nevztahují pouze na rychlost SG prohrabávání roštu 1, ačkoliv je to rozhodující veličina. Aby bylo možné pomocí regulace rychlosti SG prohrabávání roštu 1 dalekosáhle usměrňovat průběh spalování, je také žádoucí mít 40 možnost ovlivnit množství spalované hmoty vkládané na rošt 1 ohniště 3 a vynášené množství škváry v závislosti na výše vysvětleném regulačním signálu R, popřípadě regulačním signálu R&. To je možné tím způsobem, že regulační jednotka RE ovlivňuje nejenom rychlost SG prohrabávání prostřednictvím seřizovacího zařízení 21 pro rychlost SG prohrabávání, ale také pomocí seřizovacího zařízení 23 ovlivňuje množství paliva vkládaného na rošt 1 ohniště 3 a 45 pomocí seřizovacího zařízení 22 vynášené množství škváry přes škvárový válec 9. Prostřednictvím seřizovacího zařízení 24 je také ještě možné ověřovat vliv množství primárního vzduchu, přičemž tento faktor vychází v první řadě z běžné regulace výkonu ohniště 3.
Způsob regulace podle vynálezu může být použit přinejmenším jako samostatný regulační postup 50 pro rychlost roštu 1, může však také sloužit jen jako korekce pro regulaci rychlosti SG prohrabávání pokud jsou jiné parametry regulovány běžnou regulační jednotkou RE regulující výkon ohniště 3.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení, zejména zařízení na spalování paliva (16), resp. odpadu, při němž se palivo (16) pokládá na začátek roštu (1) ohniště (3), prohrabává a pohybuje dopředu a na konci roštu (1) se vynáší vzniklá škvára, vyznačující se tím, že dochází přinejmenším k ovlivňování prohrabávání a dopředného pohybu paliva (16) v závislosti na propustnosti spalovacího vzduchu roštem (1) ohniště (3) a vrstvou paliva (16), přičemž se stanoví regulační signál (R) odpovídající propustnosti spalovacího vzduchu tak, že se provede zjištění volné výstupní plochy (F) vzduchu celého tělesa, tvořeného roštem (1) a vrstvou paliva (16), kladoucího odpor spalovacímu vzduchu, podle vzorce
    PLB
    R=F =-V kde
    R je regulační signál,
    F je volná výstupní plocha vzduchu,
    PLB je množství primárního vzduchu proudícího vrstvou paliva (16) při provozních podmínkách a
    V je rychlost proudění spalovacího vzduchu přes celkový odpor celého tělesa tvořeného roštem (1) a vrstvou paliva (16), která se vypočítá podle vzorce ve kterém g je zemské tíhové zrychlení, yL je měrná hmotnost vzduchu při provozních podmínkách a
    Ap je statický tlakový rozdíl mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm (3).
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zjištění regulačního signálu (R) odpovídajícího propustnosti spalovacího vzduchu prostřednictvím zjišťování volné výstupní plochy (F) spalovacího vzduchu tělesa bránícího prostupu spalovacího vzduchu, tvořeného roštem (1) a vrstvou paliva (16), a prostřednictvím experimentálně zjistitelného součinitele (a) proudění, závislého na rychlosti (V) proudění spalovacího vzduchu, se provádí podle vzorce
    RK = F : a ve kterém
    Rk je korigovaný regulační signál, je volná výstupní plocha vzduchu a
    -7CZ 292765 B6 a je součinitel proudění, přičemž volná výstupní plocha F vzduchu se vypočítá podle vzorce
    PLB
    F = --V přičemž
    V je rychlost proudění spalovacího vzduchu tělesem tvořeným roštem (1) a vrstvou paliva (16) a vypočítá se podle vzorce ve kterém g je zemské tíhové ziychlení,
    Yl je měrná hmotnost vzduchu při provozních podmínkách a
    Δρ je statický tlakový rozdíl mezi zónou spodního vzduchu a ohništěm (3).
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ovlivňování dávkovaného množství paliva (16) se provádí v závislosti na propustnosti spalovacího vzduchu roštem (1) ohniště (3) a vrstvou paliva (16).
  4. 4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ovlivňování vynášeného množství škváry se provádí v závislosti na propustnosti spalovacího vzduchu roštem (1) ohniště (3) a vrstvou paliva (16).
  5. 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se zjišťuje propustnost spalovacího vzduchu vrstvou paliva (16) v oblasti počínajícího spalování na roštu (1) ohniště (3).
CZ19991592A 1998-05-05 1999-05-04 Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení CZ292765B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19820038A DE19820038C2 (de) 1998-05-05 1998-05-05 Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ159299A3 CZ159299A3 (cs) 1999-12-15
CZ292765B6 true CZ292765B6 (cs) 2003-12-17

Family

ID=7866733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19991592A CZ292765B6 (cs) 1998-05-05 1999-05-04 Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6145453A (cs)
EP (1) EP0955499B1 (cs)
JP (1) JP3135892B2 (cs)
AT (1) ATE249010T1 (cs)
BR (1) BR9901450A (cs)
CA (1) CA2270812C (cs)
CZ (1) CZ292765B6 (cs)
DE (2) DE19820038C2 (cs)
DK (1) DK0955499T3 (cs)
ES (1) ES2207056T3 (cs)
NO (1) NO318539B1 (cs)
PL (1) PL332931A1 (cs)
PT (1) PT955499E (cs)
RU (1) RU2155911C1 (cs)
SG (1) SG84529A1 (cs)
TW (1) TW460676B (cs)
UA (1) UA53666C2 (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1013209C2 (nl) * 1999-10-04 2001-04-05 Tno Regelsysteem voor een verbrandingsinstallatie, zoals bijvoorbeeld een afvalverbrandingsinstallatie.
EP1274961B1 (en) * 2000-04-21 2006-06-14 Seghers Keppel Technology Group A process for the incineration of solid combustible material
AU2002345182A1 (en) * 2001-06-28 2003-03-03 Invectoment Limited Thermal treatment apparatus and method
DE10213789B4 (de) * 2002-03-27 2006-04-20 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage
DE10213788B4 (de) * 2002-03-27 2007-04-26 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zur Beeinflussung der Eigenschaften von Verbrennungsrückständen aus einer Verbrennungsanlage
DE10213790B4 (de) * 2002-03-27 2006-05-24 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zur Abfallverbrennung in einer Abfallverbrennungsanlage
ATE353423T1 (de) * 2002-10-19 2007-02-15 Wodtke Gmbh Ofen oder kleinfeuerungsanlage
DE10327471B3 (de) * 2003-06-18 2005-04-07 Sar Elektronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen
DE102004050098B4 (de) 2004-10-14 2007-05-31 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage
ES2473592T3 (es) 2006-09-30 2014-07-07 Steag Powitec Gmbh Procedimiento para la regulaci�n de un proceso de combustión
PL383941A1 (pl) * 2007-12-03 2009-06-08 Witold Kowalewski Kocioł rusztowy, sposób modernizacji kotła rusztowego oraz sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powietrza, nie biorącego udziału w procesie spalania w kotle rusztowym
PL2324288T3 (pl) * 2008-06-10 2019-05-31 Babcock & Wilcox Voelund As Sposób sterowania instalacją spalającą z zastosowaniem kombinacji współczynnika oporu i oszacowania czoła płomienia
CN102865582A (zh) * 2012-09-04 2013-01-09 吕庆忠 一种可测量垃圾厚度的垃圾焚烧炉及其测量方法
CN103216834B (zh) * 2012-11-28 2015-02-18 上海康恒环境股份有限公司 一种生活垃圾焚烧炉自动燃烧蒸汽流量控制系统
JP5756499B2 (ja) * 2013-08-16 2015-07-29 バブコック アンド ウイルコックス ボルンド エイ／エス 抵抗係数と火炎前面推定との組合せを用いた燃焼設備の制御方法
CN106090996A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 无锡锡能锅炉有限公司 一种燃煤锅炉的燃烧控制工艺
JP6831200B2 (ja) * 2016-09-21 2021-02-17 リンナイ株式会社 燃焼装置
US11867391B2 (en) * 2017-09-11 2024-01-09 Enero Inventions Inc. Dynamic heat release calculation for improved feedback control of solid-fuel-based combustion processes
CN112815353B (zh) * 2021-01-12 2023-05-12 桂林理工大学 一种工业炉燃烧供风系统及其控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5512368A (en) * 1978-07-12 1980-01-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of controlling waste incinerator
JPS5556514A (en) * 1978-10-20 1980-04-25 Takuma Co Ltd Method of automatic combustion control for refuse incinerating furnace
JPS59129316A (ja) * 1983-01-08 1984-07-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉における給塵制御装置
JPH07111247B2 (ja) * 1989-11-10 1995-11-29 石川島播磨重工業株式会社 廃棄物処理方法
JPH079288B2 (ja) * 1990-11-30 1995-02-01 株式会社日立製作所 固形燃焼装置の燃料供給制御方法
JPH04371712A (ja) * 1991-06-21 1992-12-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉の燃焼制御方法
FR2683027B1 (fr) * 1991-10-25 1994-02-04 Pillard Entr Gle Chauffage Indl Procede et dispositif de regulation de charge pour chaudiere a grille mecanique.
DE4215997C2 (de) * 1992-05-13 1995-09-07 Noell Abfall & Energietech Verfahren zur Regelung der Müllmenge bzw. der Müllschicht auf Verbrennungsrosten
DE4344906C2 (de) * 1993-12-29 1997-04-24 Martin Umwelt & Energietech Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren
DE4428159C2 (de) * 1994-08-09 1998-04-09 Martin Umwelt & Energietech Verfahren zur Regelung der Feuerung bei Verbrennungsanlagen, insbesondere Abfallverbrennungsanlagen
JPH1068514A (ja) * 1996-06-21 1998-03-10 Nkk Corp ごみ焼却炉の燃焼制御方法
JP3030614B2 (ja) * 1996-08-08 2000-04-10 住友重機械工業株式会社 ごみ層厚指標の推定方法及びこれを利用したごみ焼却炉の燃焼制御方式

Also Published As

Publication number Publication date
CA2270812C (en) 2004-07-06
ATE249010T1 (de) 2003-09-15
DE19820038A1 (de) 1999-11-25
NO992142L (no) 1999-11-08
DE19820038C2 (de) 2000-03-23
TW460676B (en) 2001-10-21
NO992142D0 (no) 1999-05-03
EP0955499B1 (de) 2003-09-03
SG84529A1 (en) 2001-11-20
EP0955499A3 (de) 2000-02-02
PL332931A1 (en) 1999-11-08
RU2155911C1 (ru) 2000-09-10
CZ159299A3 (cs) 1999-12-15
DK0955499T3 (da) 2003-12-08
JP3135892B2 (ja) 2001-02-19
JPH11337035A (ja) 1999-12-10
CA2270812A1 (en) 1999-11-05
ES2207056T3 (es) 2004-05-16
US6145453A (en) 2000-11-14
EP0955499A2 (de) 1999-11-10
DE59906821D1 (de) 2003-10-09
UA53666C2 (uk) 2003-02-17
BR9901450A (pt) 2000-05-16
PT955499E (pt) 2004-01-30
NO318539B1 (no) 2005-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ292765B6 (cs) Způsob regulace výkonu ohniště spalovacího zařízení
US20080163803A1 (en) Method and systems to control municipal solid waste density and higher heating value for improved waste-to-energy boiler operation
CA2155618C (en) Method for regulating the furnace in incineration plants, in particular in refuse incineration plants
US4838183A (en) Apparatus and method for incinerating heterogeneous materials
KR100416114B1 (ko) 폐기물소각방법및장치
CZ282511B6 (cs) Způsob regulace jednotlivých nebo veškerých činitelů ovlivňujících spalování na roštu topeniště
CA2112740C (en) Process to regulate the quantity of refuse or the depth of the refuse layer on incinerator grates
JP4448799B2 (ja) ストーカ式ごみ焼却炉における火格子温度を用いたごみ燃焼状態検出方法と、これを用いたごみ焼却制御方法及び火格子温度制御方法。
JP3822328B2 (ja) ごみ焼却炉の燃焼ごみ低位発熱量推定方法
WO1988008504A1 (en) Combustion control method for fluidized bed incinerator
CN103499212B (zh) 一种二元点火炉炉膛温度调节方法及装置
US4768468A (en) Method of controlling a fluidized bed boiler
CN1217128C (zh) 用于固体可燃物质的焚烧方法
JPH0311218A (ja) ごみ焼却炉の自動燃焼制御装置
JPH09170736A (ja) ごみ焼却炉のごみ定量供給方法
JPS6056964B2 (ja) ごみ焼却炉の制御方法
JPH0966230A (ja) ごみ供給計測装置およびこれを用いた燃焼制御方法
JP2005016852A (ja) 廃棄物処理炉の制御方法及び装置
WO1997001732A1 (en) Arrangement with an infeed grate in an incineration plant, especially a waste-incineration plant, and method of using said arrangement
JPH0258527B2 (cs)
SU1016646A1 (ru) Способ автоматического регулировани процесса сушки сыпучих материалов
CN115899710A (zh) 用于操作炉单元的方法
JPH0625602B2 (ja) 流動床ボイラの制御方法
JPS6220834A (ja) 連続焼結機の焼結制御方法
JPH02136611A (ja) 流動床ボイラにおける投炭機の運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20190504