DD237206A1

DD237206A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATED TENSION ADAPTATION IN IGNITIONS

Info

Publication number: DD237206A1
Application number: DD27618385A
Authority: DD
Inventors: Burkhard Moeller; Harald Bartzack; Helmut Rosenstock; Claus-Michael Schmidt; Wolfgang Lippmann; Harald Boettcher
Original assignee: Inst Energetik Zre Leipzig
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-07-02

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar zur Zuganpassung des Feuerraumdruckes in Kesselanlagen. Ziel der Erfindung ist es, geregelte Rauchgasabsaugungen bei Kesselfeuerungen zu schaffen, welche es ermoeglichen, Feuerungsanlagen mit zu geringem Naturzug mit Brennstoffen unterschiedlicher Qualitaet bei gleicher Leistung zu betreiben. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mit einem Treibgasdruck von 0,8 MPa vor der Vorrichtung ein Unterdruck bis zu 15 kPa erzeugt wird, wobei der Feuerraumdruck durch die Aenderung der Treibgasmenge stufenlos entsprechend den im Feuerraum gemessenen Druckverhaeltnissen geregelt wird und zwischen Treibgasmenge und gefoerderter Rauchgasmenge ein Verhaeltnis von mindestens 1:10 realisiert wird. Fig. 1The invention can be used for adjusting the pressure of the combustion chamber in boiler plants. The aim of the invention is to provide controlled Rauchgasabsaugungen in boiler firing, which make it possible to operate combustion plants with too little natural train with fuels of different quality at the same power. The invention is characterized in that with a propellant gas pressure of 0.8 MPa in front of the device, a negative pressure up to 15 kPa is generated, the firebox pressure is controlled by the change in the amount of propellant continuously according to the pressure ratios measured in the furnace and between propellant and gefoerderter Flue gas quantity a ratio of at least 1:10 is realized. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen.For this 3 pages drawings.

Field of application of the invention

Das Verfahren und die Vorrichtung zur Zuganpassung in Feuerungen umfaßt eine Anpassung des Feuerraumdruckes in Kesselanlagen an Brennstoffqualität und Kesselleistung.The method and apparatus for adjusting the draft in furnaces involves adapting furnace pressure in boiler plants to fuel quality and boiler performance.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Feuerungsanlagen mit Unterdruck in den Brennkammern von Kesseln sowie Feuerungsanlagen mit Überdruck in den Brennkammern von Kesseln. Der Unterdruck wird auf natürlichem Wege mittels Schornsteinen und/oder durch Saugzuggebläse erzeugt. Die Regelung erfolgt durch Verstellung von Drosselklappen.Known combustion systems with negative pressure in the combustion chambers of boilers and combustion plants with overpressure in the combustion chambers of boilers. The negative pressure is generated naturally by means of chimneys and / or by induced draft fan. The regulation takes place by adjustment of throttle valves.

Überdruckanlagen erzeugen durch die Art der Zuführung der Verbrennungskomponenten, insbesondere Verbrennungsluft und flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe, den Überdruck. Durch Veränderung der Brennstoffart und/oder Qualität bedingte Zugerhöhungen verlangen Maßnahmen im Rauchgaskanal der Kesselanlage.Overpressure systems generate by the type of supply of the combustion components, in particular combustion air and liquid and / or gaseous fuels, the pressure. By changing the fuel and / or quality-related train increases require action in the flue gas duct of the boiler system.

Für diesen Zweck sind neben Saugzuggebläsen Strahlgebläse, Ringgebläse und Mehrloch-Injektordüsen bekannt.In addition to induced draft fans, jet fans, ring fans and multi-hole injector nozzles are known for this purpose.

Saugzuggebläse verlangen zum Einbau einen beträchtlichen Platzbedarf und bei nachträglichem Einbau grundlegende Änderungen der Rauchgaskanäle.Induced draft fans require a considerable amount of space for installation and, if installed later, require fundamental changes to the flue gas ducts.

Strahlgebläse, Ringgebläse und Mehrloch-Injektordüsen haben den Nachteil, daß neben der hohen Schällabstrahlung, die durch die Injektoren erzeugt wird, ein hoher energetischer Aufwand erforderlich ist.Jet fan, ring blower and multi-hole injector nozzles have the disadvantage that in addition to the high Schallabstrahlung that is generated by the injectors, a high energy expenditure is required.

Bekannt ist nach WP 139017 eine Mehrloch-Injektordüse für Industrieschornsteine, die zur Zugerhöhung im Bereich des sich verengenden Schornsteinquerschnittes einen Dampfinjektor anordnet. Der Dampfinjektor weist eine Düsenplatte mit einer Zentraldüse und mehreren Randdüsen in Form von Lavaldüsen auf, welche eine wesentliche Verminderung der Schalleistung erreichen.According to WP 139017, a multi-hole injector nozzle for industrial chimneys, which arranges a steam injector to increase the train in the region of the narrowing chimney cross-section. The steam injector has a nozzle plate with a central nozzle and a plurality of edge nozzles in the form of Laval nozzles, which achieve a significant reduction of the sound power.

Der Nachteil liegt in der notwendigen Einengung des Schornsteines auf einen erforderlichen Beschleunigungsdurchmesser und dem energetischen Aufwand, da das Leistungsverhältnis bei Injektoren bestenfalls bei 1:4 liegt.The disadvantage lies in the necessary constriction of the chimney on a required acceleration diameter and the energy cost, since the power ratio is at injectors at best at 1: 4.

Bekannt sind Mantelstrahlsauger zur Erzeugung einer Saugwirkung mit höherem Leistungsverhältnis und geringeren Schalleistungen.Mantelstrahlsauger are known for generating a suction effect with higher power ratio and lower sound power.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und Vorrichtung zur geregelten Rauchgasabsaugung zu schaffen, welche es insbesondere gestattet, Feuerungsanlagen bei geringem Naturzug mit Brennstoffen verschiedener Qualität zu betreiben und dabei die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet und die es gestattet, bei Schornsteinen eine Zugerhöhung mit geringen energetischen Aufwendungen zu erzielen, wobei die Vorrichtung nachrüstbar, instandhaltungsarm und mit niedrigen schaltungs- und apparatetechnischen Aufwendungen anwendbar ist.The aim of the invention is to provide a method and apparatus for controlled smoke evacuation, which in particular allows to operate firing systems with low natural train fuels of different quality and thereby avoids the disadvantages of the known methods and which allows for chimneys a train increase with low To achieve energy costs, the device can be retrofitted, low maintenance and low circuit and technical equipment expenses applicable.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit einer Vorrichtung zur geregelten Absaugung von Rauchgasen zu entwickeln, welche im Unterschallbereich arbeitet, bei geringsten energetischen Aufwendungen eine hohe Saugleistung zur Erhöhung der Rauchgasförderung realisiert und regelbar im Unterdruck- als auch im Überdruckbereich den Erfindungsgedanken verwirklicht.The object of the invention is to develop a method with a device for the controlled extraction of flue gases, which operates in the subsonic area, realized at low energy costs, a high suction power to increase the flue gas production and realized in vacuum and overpressure the inventive concept.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Rauchgaskanal eine Vorrichtung angeordnet wird, welche durch ein Treibmedium, insbesondere Dampf oder Luft mit einem Druck :£ 0,8 MPa, welches mengengeregelt der Vorrichtung zugeführt wird, einen Unterdruck gegenüber dem Rauchgasdruck bis zu 15kPa am Rauchgaseintritt der Vorrichtung, erzeugt, dieser Unterdruck in Richtung Brennkammerwirkt und einen gleich großen Überdruck am Austritt der Vorrichtung erzeugt, welcher das Rauchgas-Treibmittel-Gemisch zum Schornstein transportiert.According to the invention the object is achieved in that a device is arranged in the flue gas duct, which by a driving medium, in particular steam or air with a pressure: £ 0.8 MPa, which is supplied to the device volume controlled, a negative pressure compared to the flue gas pressure up to 15kPa Flue gas inlet of the device generates, this negative pressure acts in the direction of the combustion chamber and generates an equal excess pressure at the outlet of the device, which transports the flue gas-blowing agent mixture to the chimney.

Erfindungsgemäß besteht zwischen Treibmittelmenge und geförderter Rauchgasmenge mindestens ein Verhältnis von 1:10.According to the invention, there is at least a ratio of 1:10 between the quantity of blowing agent and the amount of flue gas conveyed.

Dieses Leistungsverhältnis ist charakteristisch für die energetische Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei kann bei Feuerungen mit fossilen Brennstoffen im Rauchgas Flugasche bis zur üblichen Konzentration und Korngröße transportiert werden. Die geregelte Treibmittelzuführung gewährleistet eine stufenlose Regelung des Fördervolumens sowie des Unter- bzw. Überdruckes.This power ratio is characteristic of the energetic effectiveness of the device according to the invention. Fly ash with fossil fuels in the flue gas fly ash can be transported to the usual concentration and grain size. The controlled supply of blowing agent ensures continuous control of the delivery volume as well as the underpressure and overpressure.

Dem Erfindungsgedanken entspricht die Anwendung bei unterdruckgefeuerten sowie überdruckgefeuerten als auch kombiniert gefeuerten Brennkammern von Kesselanlagen.The inventive concept corresponds to the application in vacuum-fired and pressure-fired as well as combined fired combustion chambers of boiler systems.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung im Rauchgaskanal, als Bypass zum Rauchgaskanal oder als Rauchgaskanalstück angeordnet sein.According to the invention, the device can be arranged in the flue gas duct, as a bypass to the flue gas duct or as a flue gas duct piece.

Die Anwendung der Vorrichtung verursacht geringe Einengungen und Einbauten im Schornstein.The application of the device causes small restrictions and installations in the chimney.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der maximale Geschwindigkeitsgradient an der Beschleunigungsstelle und nicht im Schornsteinzentrum auftritt, was zu einer Vergrößerung des Wirkungsquerschnittes des Treibmediums führt, welche eine Vergrößerung der energetischen Effektivität der Förderung und eine Verringerung der Schallerzeugung verursacht.The advantage of the invention is that the maximum velocity gradient occurs at the point of acceleration and not in the chimney center, which leads to an increase in the cross section of the propellant, which causes an increase in the energy efficiency of the promotion and a reduction of the sound production.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Treibmedium durch einen Treibgaskanal in eine Ringkammer strömt, diese Ringkammerzwischen einem äußeren, konzentrisch angeordneten Düsenkörper und einem inneren, konzentrisch angeordneten Düsenkörper so angeordnet ist, daß durch den beide Düsenkörper bildende Düsenspalt Treibmedium aus der Ringkammer strömt und sich auf den Rauchgasdruck entspannt und verursacht durch die wulstförmige Gestaltung des inneren Düsenkörpers in Richtung Diffusor strömt und dabei Rauchgas mitreißt und zusammen mit diesem durch den freien Querschnitt des inneren Düsenkörpers zu einem nachfolgenden Diffusor strömt, welcher in den Rauchgaskanal mündet.The device according to the invention is characterized in that a driving medium flows through a propellant gas channel into an annular chamber, this annular chamber between an outer, concentrically arranged nozzle body and an inner, concentrically arranged nozzle body is arranged so that flows through the both nozzle body forming nozzle gap blowing medium from the annular chamber and relaxes on the flue gas pressure and caused by the bead-shaped design of the inner nozzle body flows towards the diffuser and entrains flue gas and flows together with this through the free cross section of the inner nozzle body to a subsequent diffuser, which opens into the flue gas duct.

Ausführungsbeispielembodiment

Die vorliegende Erfindung soll an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:The present invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In the drawing show:

Fig. 1: direkte Einbindung der Vorrichtung in einen Rauchgaskanal Fig. 2: die Vorrichtung als Bypass zum Rauchgaskanal Fig. 3: den Aufbau der VorrichtungFig. 1: direct integration of the device in a flue gas duct Fig. 2: the device as a bypass to the flue gas duct Fig. 3: the structure of the device

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Kessel 1 mit einer Brennstoffzuführung 5 und Luftzuführung 4 versehen. Zwischen Kessel 1 und Schornstein 3 ist im Rauchgaskanal 6 die Vorrichtung 2 eingebunden. Dem Kessel 1 ist ferner eine Feuerraumdruckmessungseinrichtung 9, die mit der Regeleinrichtung 10 für das Treibgas 7 in Wirkungsverbindung steht, zugeordnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 besteht aus einem inneren Düsenkörper 17, dem sich ausgangsseitig ein Diffusor 14 anschließt. Eingangsseitig ist der Düsenkörper 17 mit einer Wulst 20 versehen. Auf dem inneren Düsenkörper 17 ist der mit einer Blende 15 versehene äußere Düsenkörper 13 aufgeschraubt. Dabei ist eine Ringkammer 12 gebildet, in der der Treibgaskanal 11 eingebunden ist. Durch die Innenkante der Blende 15 und der Wulst 20 ist ein verstellbarer Düsenspalt 16 gegeben. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende.As can be seen from FIG. 1, the boiler 1 is provided with a fuel feed 5 and air feed 4. Between boiler 1 and chimney 3, the device 2 is integrated in the flue gas duct 6. The boiler 1 is also a combustion chamber pressure measuring device 9, which is in operative connection with the control device 10 for the propellant gas 7 assigned. The device 2 according to the invention consists of an inner nozzle body 17, which is followed by a diffuser 14 on the output side. On the input side, the nozzle body 17 is provided with a bead 20. On the inner nozzle body 17 which is provided with a diaphragm 15 outer nozzle body 13 is screwed. In this case, an annular chamber 12 is formed, in which the propellant gas channel 11 is integrated. Through the inner edge of the aperture 15 and the bead 20, an adjustable nozzle gap 16 is given. The operation of the device is the following.

Der im Rauchgaskanal 6 angeordneten Vorrichtung 2 wird Treibgas 7 (Luft und/oder Dampf) über den Treibgaskanal 11 zugeführt. Über die Ringkammer 12 und Düsenspalt 16 wird das Treibgas 7 auf den Rauchgasdruck entspannt und saugt das Rauchgas aus dem Kessel 1 an und strömt mit diesem über den Diffusor 14, Rauchgas-Treibgas-Gemischleitung 8 zum Schornstein 3.The device 2 arranged in the flue gas channel 6 is supplied with propellant gas 7 (air and / or steam) via the propellant gas channel 11. About the annular chamber 12 and nozzle gap 16, the propellant gas 7 is expanded to the flue gas pressure and sucks the flue gas from the boiler 1 and flows with this on the diffuser 14, flue gas propellant mixture line 8 to the chimney. 3

Über die Feuerraumdruckmessungseinrichtung 9 und Regeleinrichtung 10 wird nach Meßgabe des Feuerraumdruckes die Treibgasmengenregelung vorgenommen, so daß eine automatische stufenlose Feuerraumdruckregelung entsprechend dem vorgegebenen Sollwert möglich ist.About the combustion chamber pressure measuring device 9 and control device 10, the propellant gas flow control is carried out after measurement of the combustion chamber pressure, so that an automatic stepless combustion chamber pressure control according to the predetermined target value is possible.

Die Vorrichtung kann im Rauchgaskanal (Fig. 1), als Bypass zum Rauchgaskanal (Fig. 2) oder als Rauchgaskanalstück angeordnet sein. Wenn die Vorrichtung als Bypass 3ingebaut wird, ist der Rauchgaskanal 6 mit einem Absperrorgan 18 und die Bypassleitung mit einem Absperrorgan 19 zu verseilen.The device can be arranged in the flue gas duct (FIG. 1), as a bypass to the flue gas duct (FIG. 2) or as a flue gas duct piece. When the device is built in as a bypass 3, the flue gas duct 6 is to be stranded with a shut-off device 18 and the bypass line with a shut-off device 19.

Bei der Erprobung der Erfindung wurden in zwei Rauchgaskanälen eines Gliederheizkessels GK71 zur Warmwassererzeugung je eine Vorrichtung zur geregelten Zugerhöhung entsprechend Fig. 3 liegend eingebaut.In testing the invention, a device for controlled train increase according to FIG. 3 were installed horizontally in two flue gas ducts of a GK71 sectional boiler for hot water production.

Als Treibmedium kam Druckluft mit einem Druck von 0,2 MPa zum Einsatz, welche mengengeregelt über den durch die Rauchgaskanalwand geführten Treibgaskanal 11 in die Ringkammer 12 der Vorrichtung strömt, sich über den Düsenspalt von 0,2 mm 16 auf den Rauchgasdruck entspannt und in Richtung Diffusor 14 mit der geförderten Rauchgasmenge strömt und von da wieder in den Rauchgaskanal 8 eintritt.Compressed air with a pressure of 0.2 MPa was used as the driving medium, which flowed volume-controlled via the guided through the flue gas duct wall propellant gas channel 11 into the annular chamber 12 of the device, relaxes over the nozzle gap of 0.2 mm 16 on the flue gas pressure and in the direction Diffuser 14 flows with the delivered amount of flue gas and enters from there again into the flue gas channel 8.

Durchgeführte Messungen brachten folgendes Ergebnis:Measurements carried out gave the following result:

Mittels Einsatz von 54 kg Druckluft pro Stunde konnte die angesaugte Frischluftmenge am Kesseleintritt um 32% gegenüber dem Betrieb mit natürlichem Zug erhöht werden, was den Einsatz von Rohbraunkohle in dem sonst für Braunkohlenbriketts vorgesehenen Kessel ermöglicht.By using 54 kg of compressed air per hour, the amount of fresh air sucked in at the boiler inlet could be increased by 32% compared to operation with natural draft, which allows the use of raw lignite coal in the boiler otherwise intended for lignite briquettes.

Claims

Invention claim:

1. A method for controlled train adaptation in the flue gas duct after a boiler and in front of a chimney by means of a treibgasbeaufschlagbaren device which generates a negative pressure against the flow direction and an overpressure in the flow direction of the device relative to the flue gas pressure, characterized in that with a propellant gas pressure of <0 , 8MPa before the device a negative pressure up to 15 kPa is generated, the combustion chamber pressure is controlled by the change in the amount of propellant continuously according to the pressure conditions measured in the furnace and between propellant gas quantity and funded flue gas a ratio of at least 1:10 is realized.

2. Apparatus for controlled tension adaptation, consisting essentially of propellant gas passage and outer and inner nozzle body, for carrying out the method according to item 1, characterized in that the propellant gas channel (11) in an annular chamber (12) opens, between the screwed together inner and The bead (20) of the inner nozzle body (17) with the diaphragm (15) of the outer nozzle body (13) has an adjustable nozzle gap (16) for the admission of the flue gas (6) with the Form propellant.

3. A device according to item 3, characterized in that the device is arranged as a bypass to the flue gas duct and in the flue gas duct and in the bypass line in each case a shut-off device (18, 19) is arranged.