DE1002108B

DE1002108B - Installation on steam boilers

Info

Publication number: DE1002108B
Application number: DEB21058A
Authority: DE
Inventors: Francois Albert Bouillon
Original assignee: FRANCOIS ALBERT BOUILLON
Current assignee: FRANCOIS ALBERT BOUILLON
Priority date: 1951-09-25
Filing date: 1952-07-04
Publication date: 1957-02-07

Description

Einrichtung an Dampfkesseln Die Erfindung betrifft eine fotoelektrische Steuerung von Feuerungen für Dampfkessel, insbesondere Kessel mit Wanderrost, bei welchen die Beschickung der Feuerung und die Erhaltung sowie Wartung des Verbrennungsvorganges automatisch erfolgen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die noch nicht verbrannten Bestandteile der Brennstoffe am Ende des Rostes, welche sich in der Asche befinden, ebenfalls weitgehend zu verbrennen.Device on steam boilers The invention relates to a photoelectric Control of furnaces for steam boilers, especially boilers with traveling grate which the charging of the furnace and the maintenance and maintenance of the combustion process take place automatically, the invention is based on the object that not yet burned Components of the fuel at the end of the grate, which are in the ash, also largely burned.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei welchen mit Hilfe einer einzigen Fotozelle und eines Thyratrons die Gebläseluft für die Feuerung selbsttätig je nach dem Flammenschein gesteuert wird. Die Steuerung der Gebläseluft mit Hilfe einer einzigen feststehenden Fotozelle ergibt jedoch keine befriedigenden Ergebnisse. Außerdem ist es insbesondere bei größeren Kesselanlagen vorteilhaft, die Gebläseluft auf die einzelnen Bereiche des Rostes so zu verteilen, wie es die jeweiligen Verhältnisse im Kessel erfordern.There are already devices known in which with the help of a single photocell and a thyratron, the blower air for the firing automatically controlled according to the glow of the flames. The control of the blower air with the help however, a single fixed photocell does not give satisfactory results. In addition, it is particularly advantageous for larger boiler systems to use the blower air to distribute to the individual areas of the grate as it is the respective proportions require in the boiler.

Nach der Erfindung soll mit einer völlig automatischen Vorrichtung eine praktisch vollständige Verbrennung der am Ende des Feuerraumes bzw. Rostes ankommenden, noch unverbrannten Bestandteile dadurch erreicht «-erden, daß sie die automatische Regelung von der Helligkeit der brennenden Brennstoffteile am Ende des Rostes abhängig macht. Zu diesem Zwecke werden eine oder mehrere zur Steuerung des V erbrennungsluftgebläses dienende Fotozellen in der Weise im hinteren Bereich des Rostes parallel zur Rostfläche bewegbar angeordnet, daß sie von der gesamten Rostbreite beeinflußt und dabei der Helligkeit der noch nicht vollständig verbrannten Brennstoffe ausgesetzt sind. Außerdem werden eine oder mehrere weitere Fotozellen zur Steuerung der Verteilung der Gebläseluft auf verschiedene Bereiche des Rostes im Feuerraum über den zu belüftenden Rostabschnitten angebracht, um die Verbrennungsluft in der zur möglichst vollständigen Verbrennung erforderlichen Menge in die entsprechenden Rostabschnitte zu leiten.According to the invention, with a completely automatic device practically complete combustion of the end of the combustion chamber or grate arriving, as yet unburned constituents are reached by "-erthing the" automatic regulation of the brightness of the burning fuel parts at the end of the rust makes you dependent. One or more controls are used for this purpose The photocells serving the combustion air blower are in the rear area of the grate arranged parallel to the grate surface that it is movable from the entire Grate width influenced and thereby the brightness of the not yet completely burned Fuels are exposed. There are also one or more additional photocells to control the distribution of the blower air to different areas of the grate in the combustion chamber above the grate sections to be ventilated to allow the combustion air in the amount required for as complete a combustion as possible in the corresponding To guide grate sections.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform befinden sich mehrere fotoelektrische Zellen an einer Einrichtung und werden von dieser derart bewegt, daß sie dabei weitestgehend dem Einfluß der Helligkeit der brennenden Rostbestandteile des Brennstoffs ausgesetzt sind. Ein Teil der Fotozellen ist parallel geschaltet und liegt am Gitter des Thyratrons. Eine weitere Gruppe von fotoelektrischen Zellen kann sich oberhalb des Rostes, und zwar mindestens je eine über einem bestimmten Bereich des Rostes zur Steuerung der Vorrichtung unterhalb des Rostes, welche die Luftzuführung zu den entsprechenden Bereichen regelt, befinden. Die verschiedenen Kammern der Luftzuführungsvorrichtungkönnen über je eine Regelklappe und ein gemeinsames Zuführungsrohr mit dem Ventilator verbunden sein. Die Klappe kann von einem Motor betätigt werden, der mit Hilfe einer Schaltanordnung von den Fotozellen beeinflußt wird.According to a preferred embodiment, there are several photoelectric ones Cells on a device and are moved by this in such a way that they are largely exposed to the influence of the brightness of the burning rust components of the fuel are. Some of the photocells are connected in parallel and are located on the grid of the thyratron. Another group of photoelectric cells can be located above the grate, and at least one over a certain area of the grate to control the Device below the grate, which the air supply to the corresponding Areas are located. The various chambers of the air delivery device can each connected to the fan via a control flap and a common supply pipe be. The flap can be operated by a motor with the help of a switching arrangement is influenced by the photocells.

Die Fotozelle kann zu diesem Zwecke an einer Wheatstoneschen Brücke liegen, weiche mit einem hochempfindlichen Relais ausgerüstet ist, das seinerseits ein Stromwendeschütz betätigt, welches den Motor in der einen oder anderen Drehrichtung anlaufen läßt, wodurch die Klappe für die Luftzufuhr bewegt wird. Auf der Achse der Klappe können sich Nocken befinden, die zwei voneinander unabhängige Unterbrecher betätigen. Die Unterbrecher können die Stromzufuhr zu dem Klappenantriebsmotor über ein Relais wieder abschalten.For this purpose, the photocell can be attached to a Wheatstone bridge lie, which is equipped with a highly sensitive relay, which in turn a commutation contactor is operated, which turns the motor in one or the other direction of rotation can start, whereby the flap for the air supply is moved. On the axis the flap can have cams, the two independent interrupters actuate. The breakers can cut power to the damper drive motor switch off a relay again.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung an Dampfkesseln zur automatischen Regelung der Verbrennung teilweise verbrannter oder noch unverbrannter Brennstoffteile am Ende des Rostes durch die Zufuhr von Verbrennungsluft in einem bestimmten Bereich des Rostes schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of an inventive Equipment on steam boilers for automatic control of the combustion in some cases burnt or still unburned fuel at the end of the grate through the Supply of combustion air in a certain area of the grate shown schematically.

Der Feuerraum 11 eines Dampfkessels ist z. B. mit einem in der Zeichnung nur angedeuteten Wanderrost 10 ausgerüstet. Im hinteren Teil des Feuerraumes 11 befinden sich die fotoelektrischen Zellen 1, welche an einer beweglichen Einrichtung 7 angebracht sind und in ständigem Wechsel den Rost 10 bestreichen. Die fotoelektrischen Zellen 1 werden von der Helligkeit der Brennstoffteile, die am Ende des Feuerraumes 11 bzw. Rostes 10 zum Teil noch brennen, beeinflußt. Die Einrichtung 7 wird durch den Motor 19 in Bewegung gesetzt. Nach Möglichkeit soll die ganze Breite des Rostes 10 durch die Fotozellen 1 bestrichen werden, bzw. es sollen die über die Breite des Rostes verteilten, brennenden Brennstoffe möglichst gleichmäßig Einfluß auf die Fotozellen nehmen. Die Fotozellen 1 liegen im Gitterstromkreis eines Thy ratrons 2, dessen Anodenstromkreis den Gebläseantriebsmotor 3 beeinflußt. Unterhalb des Rostes befindet sich die Vorrichtung zur Zuführung der durch die Fotozellen gesteuerten Verbrennungsluft. Sie besteht aus einem Gebläse 4, das vom Motor 3 angetrieben wird, dem Verbindungsrohr 6, den dem Rost zugekehrten Kammern 5 und der die Kammern 5 verbindenden Kammer B. Der Eintritt der Verbrennungsluft in die Kammern 5 aus der Kammer 8 wird selbsttätig durch die Klappen 9 geregelt. Diese werden von Motoren 12 angetrieben, deren Bewegung von fotoelektrischen Zellen 13 geregelt wird, die sich oberhalb des Rostes und oberhalb der betreffenden Kammern 5 befinden, deren Luftversorgung sie steuern. Um den Motor 12 der jeweiligen Drehklappe 9 zu betätigen, ist jede Zelle 13 in den Stromkreis einer zugehörigen Wheatstoneschen Brücke 14 eingeschaltet, die mit einem Relais 15 ausgerüstet ist, das seinerseits ein Stromwendeschütz 17 betätigt, das den Motor 12 schaltet. Die. Bewegung jeder Drehklappe 9 wird in der einen oder anderen Drehrichtung begrenzt durch zwei voneinander unabhängige Unterbrecher 20, die durch auf der Achse 18 der Klappe 9 angeordnete 1"Tocken 16 gesteuert werden. Die Zellen 13 sind ebenfalls mit der Einrichtung 7, mit der die Zellen 1 oberhalb des Rostes bewegt werden, verbunden. Die Fotozellen 13 sind mit einem veränderbaren Widerstand 21, der mit einem Punkt der Wheatstoneschen Brücke 14 in Verbindung steht, in Reihe geschaltet.The furnace 11 of a steam boiler is z. B. with one in the drawing only indicated traveling grate 10 equipped. In the rear part of the combustion chamber 11 are the photoelectric cells 1, which are attached to a movable device 7 are attached and paint the grate 10 in constant change. The photoelectric Cells 1 depend on the brightness of the fuel at the end of the furnace 11 or grate 10 still burn in part, affects. The device 7 is through the engine 19 set in motion. If possible, the whole Width of the grate 10 to be coated by the photocells 1, or it should be the Burning fuels distributed as evenly as possible over the width of the grate Influence the photocells. The photocells 1 are in the grid circuit of a Thy ratrons 2, the anode circuit of which influences the fan drive motor 3. Below the grate is where the device for feeding the photocells is located controlled combustion air. It consists of a fan 4 driven by the motor 3 is, the connecting pipe 6, the grate facing chambers 5 and the chambers 5 connecting chamber B. The entry of the combustion air into the chambers 5 from the chamber 8 is automatically regulated by the flaps 9. These are powered by engines 12 driven, the movement of which is controlled by photoelectric cells 13, the are above the grate and above the relevant chambers 5, whose Air supply you control. To operate the motor 12 of the respective rotary flap 9, each cell 13 is in the circuit of an associated Wheatstone bridge 14 switched on, which is equipped with a relay 15, which in turn is a commutation contactor 17 actuated, which switches the motor 12. The. Movement of each rotary flap 9 is in one or the other direction of rotation limited by two independent ones Interrupter 20, which is caused by 1 ″ Tocken 16 arranged on the axis 18 of the flap 9 being controlled. The cells 13 are also with the device 7 with which the Cells 1 are moved above the grate, connected. The photocells 13 are with a variable resistor 21, which is connected to a point of the Wheatstone bridge 14 is connected, connected in series.

Die Anschlußkontakte 22 des Relais 15 sind jede mit einem der beiden Unterbrecher 20 verbunden, die von der Klappe 9 der betreffenden Kammer 5 betätigt werden. Andererseits stehen die Unterbrecher 20 mit einem Relais 23 in Verbindung, das den Stromwender 17 schaltet.The connection contacts 22 of the relay 15 are each with one of the two Interrupter 20 connected, which is actuated by the flap 9 of the chamber 5 concerned will. On the other hand, the breakers 20 are connected to a relay 23, that switches the commutator 17.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist an ein Drehstromnetz angeschlossen. Eine Abzweigung 24 versorgt den Motor 19 zum Antrieb der mit den Fotozellen 1 und 13 besetzten Einrichtung 7. Die Abzweigung 26 versorgt die Primärwicklung des Transformators 29 für den Betrieb des Motors 3 und des zu seiner Regelung dienenden Thyratrons 2. Die einzelnen Gruppen, die jeweils aus einer Wheatstoneschen Brücke 14, einem Relais 15, einem Doppelrelais 23 und einem Stromwender 17 bestehen, werden von je einem Transformator 27 gespeist, dessen Primärwicklungen über die Abzweigungen 25 mit dem Netz in Verbindung stehen. Zwei Sekundärwicklungen des Transformators 27 liegen an den zwei Gleichrichtern 28, die mit der Wheatstoneschen Brücke 14 und dem Relais 15 verbunden sind. Der Stromwender 17 schaltet den Drehstrom für die Motoren 12 für den Antrieb der Drehklappen 9.The device according to the invention is connected to a three-phase network. A branch 24 supplies the motor 19 for driving the with the photocells 1 and 13 occupied device 7. Branch 26 supplies the primary winding of the transformer 29 for the operation of the motor 3 and the thyratron used to regulate it 2. The individual groups, each consisting of a Wheatstone bridge 14, a Relay 15, a double relay 23 and a commutator 17 are made of each a transformer 27 is fed, the primary windings of which via the branches 25 be connected to the network. Two secondary windings of transformer 27 are due to the two rectifiers 28, which are connected to the Wheatstone bridge 14 and the relay 15 are connected. The commutator 17 switches the three-phase current for the Motors 12 for driving the rotary flaps 9.

Im übrigen können Sicherungen 30, Signallampen 31, Ausschalter 32, Amperemeter 33 u. a. m. an den Stellen angebracht werden, an denen sie zur Sicherung der Glieder der Einrichtung sowie zur überwachung und Kontrolle ihres Betriebes angebracht sind.In addition, fuses 30, signal lamps 31, off switches 32, Ammeter 33 and others m. be attached at the points where they are used for securing the members of the facility as well as for the monitoring and control of its operation are appropriate.

Einer der Transformatoren 27 besitzt eine weitere Sekundärwicklung 34, die einen Stromkreis speist, in dem sich Signallampen 31 befinden, die die Lage der Klappe 9 anzeigen.One of the transformers 27 has a further secondary winding 34, which feeds a circuit in which there are signal lamps 31 that indicate the location the flap 9.

Das vorstehend angeführte Ausführungsbeispiel soll keineswegs den Erfindungsgegenstand auf die dargestellte Anwendungs- und Ausführungsform beschränken. Abänderungen, wie sie jedem Fachmann geläufig sind, können ohne weiteres vorgenommen werden, ohne dadurch aus dem Bereich der vorliegenden Erfindung herauszufallen. So ist z. B. denkbar, die Einrichtung mit Gleichstrom zu betreiben. Auch können die Vorrichtungen zur Zuführung und Regelung der Verbrennungsluft konstruktiv abgeändert werden.The above-mentioned embodiment is by no means intended to Restrict the subject matter of the invention to the illustrated application and embodiment. Changes, as they are familiar to any person skilled in the art, can be made without further ado without thereby falling outside the scope of the present invention. So is z. B. conceivable to operate the device with direct current. Also can the design of the devices for supplying and regulating the combustion air has been modified will.

Durch die wandernden Fotozellen, die die gesamte Breite des Rostes bestreichen, ist in Verbindung mit einer getrennten Steuerung der Gebläseluft in verschiedenen Bereichen des Rostes die Möglichkeit gegeben, den Brennstoff im Kessel vollständig auszunutzen und eine gleichmäßige Temperatur zu halten.Through the moving photocells that cover the entire width of the grate is in connection with a separate control of the blower air in different areas of the grate given the opportunity to put the fuel in the boiler take full advantage and maintain an even temperature.

Hieraus ergibt sich wiederum eine völlig gleichmäßige und gleichbleibende Dampferzeugung. Die Einrichtung mit bewegten Fotozellen hat den Vorteil, daß tatsächlich die auf dem Rost liegenden Brennstoffe vollständig verbrannt werden und daß nur sehr wenige Zellen für die richtige Steuerung des Verbrennungsvorganges auf dem gesamten Rost erforderlich sind.This in turn results in a completely uniform and constant one Steam generation. The device with moving photocells has the advantage that actually the fuels lying on the grate are completely burned and that only very few cells for the correct control of the combustion process on the all grate are required.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device on steam boilers with a grate for solid fuels, in particular a traveling grate, and an electrically driven one Combustion air fan whose motor is powered by the fuel burning on the grate is controlled photoelectrically using a thyratron, characterized in, that one or more photocells used to control the combustion air fan (1) in the way in the rear area (11) of the grate (10) parallel to the grate surface are movably arranged that it is influenced by the entire width of the grate and. included exposed to the brightness of the fuel that has not yet been fully burned.

2. Device according to claim 1, characterized in that one or more further Photocells (13) to control the distribution of the fan air to different areas of the grate in the combustion chamber above the areas to be ventilated.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that flaps (9) are provided for distributing the air to the different areas of the grate, which are each actuated by a motor (12), each motor being controlled via a switching arrangement, in which each photocell (13) is on a Wheatstone bridge, which is equipped with a highly sensitive relay (15) for actuating a reversing contactor (14) and a double relay (23) and in which cams (16) arranged on the axis of rotation of the air flap are interrupter Actuate (20), which are used to stop the flap drive motor in the end positions. Documents considered: German Patent No. 183 064; Swiss Patent No. 171 645; Belgian patent specification No. 494 849.