Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärmemengenströme des wärmeabgebenden Mediums (schwofelarmes Abgas) und des wärmeaufnehmenden Mediums (Heizwasser, Wärmeträgeröl o. ä.) in einer Abwärmegewinnungsanlage dynamisch derart gesteuert werden, daß einerseits nach Maßgabe der erreichten Austrittstemperatur de» wärmeaufnehmenden Mediums so viel von der verfügbaren Abwärme gewonnen wird, wie im Verwertungssystem für eine verbraucherseitige Nutzung unterzubringen ist, andererseits aber nach Maßgabe eines indirekten Taupunkt-Wandtemperatur-Vergleichs das Abgas nur so weit abgekühlt wird, daß in der Anlage hinter der Nachschaltheizfläche mit Sicherheit keine Wasserdampfkondensation auftreten kann.According to the invention the object is achieved in that the heat flow rates of the heat-emitting medium (low-sulfur exhaust gas) and the heat-absorbing medium (heating water, thermal oil o. Ä.) Are controlled dynamically in a waste heat recovery plant such that on the one hand in accordance with the achieved outlet temperature de »heat-absorbing medium so much of the available waste heat is recovered, as is to be accommodated in the recycling system for consumer use, but on the other hand, according to an indirect dew point wall temperature comparison, the exhaust gas is cooled only so far that in the system behind the Nachschaltheizfläche certainly no water vapor condensation can occur ,
Ausführungsbeispielembodiment
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Figur (Fig. 1) zeigt die orfindungsgemäße Lösung in einem Sekundärenergiegewinnungssystem. Zwischen eine mit schwefelarmem Brennstoff versorgte Abwärmequelle, hier einen gasgefeuerten Dampferzeuger 1, und den Schornstein 2 ist im Abgasstrom die Abwärmegewinnungsanlage 3 angeordnet. Diese besteht im wesentlichen aus der Nachschaltheizfläche 4, dem Leerzug 5 zur Umgehung der Heizfläche, motorverstellbaren Drehklappen 6,7 sowie erforderlichenfalls einem Abgasventilator 8. Die in der Nachschaltheizfläche 4 gewonnene Abgaswärme ΔΟα wird an ein von dor Dampferzeugeranlage unabhängiges Zirkulationssystem 9 übertragen und in diesem zum Verwertungssystem transportiert. Im Verwertungssystem kann auf Grund einer zweckmäßigen Staffelung der Versorgungsstufen vorrangig Abwärme eingakoppelt werden. Um bei der Abwärmegewinnung der Bedingung tw > t, und der Zielfunktion ΔΟα —» Maxi zu genügen, wurde die erfindungsgemäße Lösung konzipiert. Dieser liegt in Ermangelung eines für den vorliegenden Einsatzfall geeigneten, kontinuierlich arbeitenden Taupunktmeßgerätes eine indirekte Bestimmungsmethode für die Taupunkttemperatur zugrunde, die sich die Abhängigkeit der Taupunkttemperatur vom Verbrennungsluftverhältnis, gekennzeichnet durch den CO2- oder Oj-Gehalt im Abgas, zunutze macht. Der COyGehalt wird kontinuierlich mittels Analysengerät .11 gemessen und dem Grenzwertmelder 10, dem die Funktion t, = f(CO2) elektrisch eingeprägt ist, ebenso wie die am Schornsteinkopf gemessene Wandinnentemperatur tw als analoges Signal zugeführt. Aus dem Vergleich beider Kontrollgrößen signalisiert der Grenzwertmelder 10 einer Verriegelungsschaltung 13, daß das anstehende Abwärmepotential noch weiter abbaubar ist (bei tw> t, + 5 K) bzw. nicht weiter abgebaut werden darf (bei t, <tw<t, + 5K).The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The associated figure (Figure 1) shows the solution according to the invention in a secondary energy recovery system. Between a supplied with low-sulfur fuel waste heat source, here a gas-fired steam generator 1, and the chimney 2, the waste heat recovery plant 3 is arranged in the exhaust stream. This consists essentially of the Nachschaltheizfläche 4, the Leerzug 5 for bypassing the heating surface, motorized rotary valves 6.7 and, if necessary, an exhaust fan 8. The recovered in the Nachschaltheizfläche 4 exhaust heat .DELTA.α is transferred to a separate from dor steam generator circulation system 9 and in this Recycling system transported. In the recycling system, waste heat can primarily be coupled in on the basis of an appropriate staggering of the supply levels. In order to satisfy the condition t w > t, and the target function ΔΟα - »Maxi in the waste heat recovery, the solution according to the invention was designed. In the absence of a continuous dew point measuring device suitable for the present application, this is based on an indirect determination method for the dew point temperature, which makes use of the dewpoint temperature dependence on the combustion air ratio, characterized by the CO 2 or O 2 content in the exhaust gas. The CO 2 content is measured continuously by means of an analytical device 11 and fed to the limit value detector 10, to which the function t, = f (CO 2 ) is electrically impressed, as well as the wall internal temperature t w measured at the chimney head as an analog signal. From the comparison of both control variables, the limit detector 10 signals a locking circuit 13, that the upcoming waste heat potential is still degradable (at t w > t, + 5 K) or may not be further reduced (at t, <t w <t, + 5K).
Die verbraucherseitige Aufnahmefähigkeit für Abwärme wird im Grenzwertmelder 12, dem die im Zirkulationssystem 9 gemessene Vorlauftemperatur als Signal anliegt, bewertet. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen einem auslegungsbedingten Höchstwert tVmM und dem Momentanwert der Vorlauftemperatur tv signal.siert der Grenzwertmelder 12 der Verriegelungsschaltung 13 entweder «Wärmebedarf ungedeckt" (be. (v < \mu - 5K) oder »Wärmebedarf gedeckt" (bei tv δ tvmax).The consumer-side absorptive capacity for waste heat is evaluated in the limit indicator 12, which is applied to the flow temperature measured in the circulation system 9 as a signal. Depending on the difference between a design-related maximum value t VmM and the instantaneous value of the flow temperature t v signal.siert the limit detector 12 of the latch circuit 13 either "heat demand uncovered" (be. ( V < \ mu - 5K) or "heat demand covered" (at tv δ tvmax).
Aus den Grenzwertsignalen E1 ...E4 bildet die Verriegelungsschaltung 13 die Steuersignale A1 oder A2, welche über Impulsgeber 14 oder 15 dem Antriebsmotor 16 für die Stellklappen 6,7 zugeführt werden. Das Steuersignal A1 bedeutzet .Abwärmegewinnung steigern". Es bewirkt das schrittweise Öffnen der Klappe 6 und Schließen der Klappe 7. Das Steuersignal Λ2 bedeutet .Abwärmegewinnung drosseln" und bewirkt die entgegengesetzte schrittweise Klappenverstellung. Wenn auch an gefährdeten Bauteilen in der Abwärmegewinnungsanlage 3 der Taupunktunterschreitung vorgebeugt werden soll, ist die Anordnung um den Grenzwertmelder 19 und die Impulsgeber 20,21 zur Drosselung des Zirkclationsmengenstroms be! ungenügendem Abwärmeangebot mittels Motorventil 22 zu erweitern.From the limit signals E1 ... E4, the latch circuit 13 forms the control signals A1 or A2, which are supplied via pulse generator 14 or 15 to the drive motor 16 for the control valves 6.7. It causes the flap 6 to be opened step by step and the flap 7 to be closed. The control signal Λ2 means "throttling waste heat recovery" and causes the opposite stepwise flap adjustment. If the dew point undershoot is also to be prevented at endangered components in the waste heat recovery plant 3, the arrangement around the limit value detector 19 and the pulse generator 20, 21 for throttling the circulating volume flow must be! To expand insufficient waste heat supply by means of engine valve 22.
Bei nur gering ausgeprägter Taupunktfunktion t, = f (CO2) kann anstelle der variablen Taupunkttemperatur ein höchstzulässiger Festwert für den Vergleich mit der kritischen Bauteiltemperatur tB herangezogen und das COj-Meßgerät eingespart werden. Falls die dynamische Betriebsweise der Abwärmegewinnungsanlage 3 unzulässige abgasseitige Rückwirkungen auf die Abwärmequelle 1 hat, ist zusätzlich eine Druckregelung erforderlich. Diese wird hier durch Kopplung eines Druckreglers 17 mit einem Drehzahlsteller 18 für den Antriebsmotor des Abgasventilators 8 erreicht.If the dew point function t, = f (CO 2 ) is small, a maximum permissible fixed value for the comparison with the critical component temperature t B can be used instead of the variable dew point temperature and the COj measuring device can be saved. If the dynamic operation of the waste heat recovery plant 3 has unacceptable exhaust side effects on the waste heat source 1, a pressure control is required in addition. This is achieved here by coupling a pressure regulator 17 with a speed controller 18 for the drive motor of the exhaust fan 8.