DD280377A1

DD280377A1 - Verfahren zur temperaturregelung eines unterflur- ringkammerofens

Info

Publication number: DD280377A1
Application number: DD32624189A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Boettrich; Hartmut Hippke; Erhardt Preller
Original assignee: Elektrokohle Lichtenberg Veb
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung eines geschlossenen Unterflur-Ringkammerofens, insbesondere zum Brennen von Erzeugnissen aus Technischer Kohle. Die Prozesssteuerung erfolgt durch die Zuordnung der indirekt beheizten Kammern der Vorfeuerzone und der direkt beheizten Kammern der Feuerzone zu zwei getrennten Regelkreisen, die jedoch ueber Rechner miteinander verknuepft sind. Die Verknuepfung besteht darin, dass mittels Volumenstromregelung des Abgasstromes aus der Feuerzone die Aufheizung der 1. Vorwaermkammer nach vorgegebenem Temperaturgradienten erfolgt und nach Erfuellung vorgegebener Bedingungen die programmtechnische Uebergabe der 1. Vorwaermkammer in die Feuerzone und die schaltungstechnische Uebernahme der 2. Vorwaermkammer in den Regelkreis 1 vorgenommen wird. Figur

Description

erfolgt und nach Erfüllung dieser Bedingung die programmtechnische Übergabe der

1. Vorwärmkammer aus RKM in RKr2 Feuerzone und weiter die schaltungstechnische Übernahme der 2. Vorwärmkammer in den RKM durch Schließung eines Schalters realisiert wird, wobei die weitere Aufheizung der bisherigen 1. Vorwärmkammer im RKr2 stetig durch direkte Beheizung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Saugleistung zur Realisierung der vorgegebenen Temperaturkurve in der Vorwärmzorie Regelabläufe in der Feuerzone ausgelöst werden, worauf die Temperaturregelung in der Feuerzone durch Zu- oder Abschalten der Brennerleistung reagiert.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

üie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung eines geschlossenen Unterflur-Ringkammerofens. Derartige Industrieöfen werden u.a. eingesetzt zum Bronnen von Erzeugnissen aus Technischer Kohle.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Unterflur-Ringkammeröfen bestehen aus einer Mehrzahl von Kammern, die strömungstechnisch verbunden sind und dadurch mit ständig umlautendem Feuer betrieben werden. Die einzelnen Kammern des Ofens werden in bestimmten zeitlichen Folgen mit Material beschickt, aufeinanderfolgend in das Strömungssystem des Ofens eingeschaltet, auf Brennendtemperatur aufgeheizt, danach wieder abgekühlt und entleert. Der Brennprozeß wird nach einem bestimmten Temperatur-Zeit-Regime, der sogenannten Brennkurve, durchgeführt. Diese ist für das jeweilige Brenngut speziell vorgegeben.

Die Aufhetzung der Ofenkammern und des eingesetzten Materials erfolgt in zwei brenntechnologisch definierten Zonen Vorwärmzone und Feuerzone -, die sich durch die Art der Erwärmung unterscheiden.

Die Kammern der Vorfeuerzone werden durch die heißen Abgase der Feuerzone vorgewärmt. Die weitere Aufheizung in der Feuerzone bis zur Brennendtemperatur wird im Gegensatz zur Vorwarmzone dadurch erreicht, daß mit Hilfe von Brennener Gas in den Kammern verbrann; wird. Bei den bekannten Temperaturregelungsmechanismen erfolgt beim Übergang der Kammer aus der Vorwärmzono in die Feuerzone nur als Ausnahme ein stetiger Temperaturanstieg, da keine geregelte Temperaturbeeinflussung in der Vcrwarmzone vorgenommen werden kann.

Industrieöfen werden bereits auf verschiedene Art und Weise gesteuert, z. B. durch Messen der Temperatur in den Ofenkammern an unterschiedlichen Orten, um eines einer Vielzahl von vorherbestimmten Tomperaturverteilungsmustern auszuwählen oder Betreiben ausgewählter Brenner in unterschiedlichsten Kombinationen in aufeinanderfolgenden Stufen eines einer Vielzahl von vorherbestimmten Verbrennungssteuerungsmustern, welches den Grenzen des vorherbestimmten Temperaturverteilungsmusters entspricht.

In „Process Controlled Operation of Baking Furnaces", 114. ( IME Annual Meeting (1985), New York wird die Prozeßsteuerung von Brennofen zum Brennen von Kohlenstoffelektroden beschrieben. Hierbei handelt es sich um offene Ringbrennöfen. Es wird die Steuerung der Kammern, die sich in der Feuerzone befind in, optimiert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Temperaturregelung ei nes Unterflur-Ringkammerofens einzuführen, das bei Senkung des Energieverbrauches eine höhere Qualität der gebrannten Produkte erreicht.

Darlegung Hes Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindunp ist es, durch rechnergt stützte Programmsteuerung Vorwärm- und Feueizone eines geschlossenen Unterflur-Hingkamnvjrofens steuerungs- und re^elungsmäßig zu verknüpfen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die vorzuwärmenden Kammern durch den Ahgasstrom aus den Feuerkimmern geregelt vorgewärmt werdon. Die Temperaturführung in den beheizten Ofenkammerri der Feuerzone wird dagegen durch eine Gasmengenregelung erreicht. Vorwärmzone und Fei orzone sind damit in zwei getrennte, aber miteinander verknüpfte Regelkreise RKr 1 und RKr 2 unterteilt. Die Verknüpfung bestent darin, daß mittels temperaturabhängiger Volumenstromregolung des Abgasstromes aus der Feuerzone die Aufheizung der 1. Vorwärmkammer nach einem vorgegebenen Temperaturgradienten bis zu einer vorbestimmten Übergibetemperatur durchgeführt wir' Durc't die Regelung wird die Übergabetemperatur Tu zum Zeitpunkt des Feuerfortschrittes t_Feuirfor1Kh,i_lt erreicht. In der Verknüp mg erfolgt dann die programmtechnische Üborgabe der 1. Vorwärmkammer aus dem Regelkreis RKM in die Feuerzone (Regeixreis 2) und gleichzeitig die schaltungstechnische Übernahme der 2. Vorwärmkammer in den Regelkreis 1. Dieses wird durch Schließung eines Schalters realisiert. Die Aufheizung der bisherigen 1. Vorwärmkammer wird nun stetig in der Feuerzone weitergeführt. Die Aufheizung der 1. Vorwärmkammer erfolgt nach einem vorgegebenen Temperaturgradienten durch Veränderung der Saugleistung des Abgasstromes. Hierdurch werden auch Wirkungen und daraus Regelabläufe in der Feuerzone ausgelöst, die als Temperaturregelung in der Feuerzone durch Zu- und Abschalten der Brennerleistung reagieren. Die Abgase aus der 1 .Vorwärmkammer können zur Aufwärmung weiterer, nicht geregelter Vorwärmkammern genutzt werden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß durch die Automatisierung wesentlicher technologischer Abläufe zur Gewährleistung der Brennkurve eine Einsparung von Energieträgern und auch von Bedienungspersonal möglich ist. Das Verfahren bietet die Möglichkeit, eine dem Produkt angepaßte optimale Temperaturführung zu realisieren. Wesentlich ist weiterhin, daß der Übergang von indirekter zur direkten Beheizung vom Rechner durchgeführt bzw. ausgelöst wird. Dadurch wird ein stetiger Temperaturanstieg gewährleistet, und es kann auf die Temperaturführung im unteren Bereich der Brennkurve der Vorwärmzone direkt Einfluß genommen werden.

Ausiührungsbeloplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch die Temperaturregelung. Von dem Ringofen sind nur die Brennkammern dargestellt, die zur Erläuterung notwendig sind. Der Regelkreis RKr 1 umfaßt die Vorfeuerzone mit der Vorwärmkammer 1 sowie die Rauchgassammelleitung RgI mit der Drosselklappe Dr. Der Temperaturfühler Tf 1 der Vorwärmkammer ist mit dem Rechner R verbunden. Über den Rechner ft werden die Schalter S1 und S2 betätigt, die den Rechner R mit den Temperaturfühlern Tf verbinden und damit den Regelkreis schließen.

Die Brennkammern der Feuerzone werden mittels Gasbrennern beheizt. Der heiße Abgasstrom wird zu den Brennkammern der Vorfeuerzona geführt und heizt die 1 .Vorwärmkammer nach einem vorgegebenen Temperaturregime auf. Danach werden die Abgase entweder in weitere nichtgeregelte Vorwärmkammern oder direkt über die Rauchgassammelleitung RgI zum Schornstein geleitet. Mit der Stelleinrichtung wird die Drosselklappe Dr bewegt, die den freien Querschnitt der Rauchgassammelleitung RgI verändert und damit auf den Saugzug des Abgasstromes wirkt.

Die Aufheizung der 1 .Vorwärmkammer erfolgt durch die Volumenstromregelung des Abgasstromes aus den Kammern der Feuerzone nach festgelegten Temperaturgradienten bis zur Übergabetemperatur TO. Die Aufheizung erfolgt nach der Bedingung

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und wird automatisch abgefahren und überwacht.

Bei Erfüllung der Bedingung (1) wird ein Signal gebildet und so verarbeitet, daß folgende Abläufe ausgelöst werden:

Es erfolgt die programmtechnische Übergabe der bisherigen 1. Vorwärmkammer aus dem Regelkreis RKr 1 in den Regelkreis RKr 2. Ab diesem Zeitpunkt zählt diese Kammer zur Feuerzone, wodurch die Brenner in diese Regelung einbezogen werden. Die Aufheizung und die Temperaturregelung dieser Kammer erfolgt jetzt über die Steuerung der Gaszufuhr zu den Brennern.

Weiterhin erfolgt der Anschluß der bisherigen 2. Vorwärmkammer an den Regelkreis RKr 1 durch Schließung des Schalters S1, die ab diesem Zeitpunkt als 1 .Vorwärmkammer zählt und nun nach dem vorgegebenen Temperaturregime geregelt an die Temperatur Tu herangeführt wird.

Wenn wiederum die Bedingung (1) erfüllt ist, laufen die gleichen Programmschritte wie oben beschrieben ab, wodurch Vorwärmzone und Feuerzone um jeweils eino Kammer weiterrücken.

Die Verknüpfung der Regelkreise RKr 1 und RKr2 besteht auch darin, daß die Beeinflussung der Temperatur in den Kammern der Feuerzone, die durch die Regelabläufe in der Vorwärmzone hervorgerufen wird, durch eine eigene Temperaturregelung mittels Erhöhung oder Verringerung der zur Verbrennung zugeführten Gasmenge ausgeregelt wird.

Mit dem Temperaturfühler Tf 1 wird der Istwert der Temperatur in der Vorwärmkammer gemessen und mit dem vorgegebenen Wert der aufsteigenden Temperatur-Zeit-Kurve im Rechner R verglichen. Stellt der Rechner R keine Abweichungen zur vorgegebenen Kurve fest, wird keine Veränderung im Regelkreis vorgenommen. Wird eine Regelabweichung x_w1 festgestellt, so wird ein Signal y, zur Aussteuerung der Stelleinrichtung gebildet und ausgegeben, wodurch die Drosselklappe Dr so verstellt wird, daß die Regelabweichung x„, ausgcregelt wird.

Claims

1. Verfahren zur Temperaturregelung eines Unterflur-Ringkammerofens, bei dem die vorzuwärmenden Kammern durch den Abgasstrom aus den Feuerkammern vorgewärmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmzone und die Feuerzone in zwei getrennte, aber miteinander verknüpfte Regelkreise RKr 1 und R!<r2 unterteilt sind, wobei die Verknüpfung darin besteht, daß mittels Volumenstromregelung de? Abgasstromes aus der Feuerzone die Aufheizung der 1. Vorwärmkammer im RKrI nach vorgegebenen Temperaturgradienten bis zur Übergabetemperatur Tu durchgeführt wird, wobei dies nach der Bedingung

l|ot Feuerforlschritt ⁼ 'Vorgabe TO