DE19712771C2

DE19712771C2 - Verfahren und Anordnung zur automatischen Verbrennungsregelung in Heizkesseln

Info

Publication number: DE19712771C2
Application number: DE19712771A
Authority: DE
Inventors: Ginter Grucza; Henryk Tymowski; Sebastian Pejm; Janusz Tchorz; Piotr Wiecek; Stanisiaw Gruszka; Marek Bujny; Barbara Szendzielorz; Andrzej Cwioro; Eugeniusz Baron; Tadeusz Kozina; Antoni Pietraszek; Andrzej Lupa; Bogdan Kruk; Henryk Bulanda
Original assignee: Elektrownia Iaziska S A; ZAKIADY POMIAROWO BADAWCZE ENE
Current assignee: POLUDIOWY KONCERN ENERGETYCZNY SPOLKA AKCYJNA, KAT
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: HUP9700675A3; SK284272B6; PL179407B1; HUP9700675A2; DE19712771A1; SK41397A3; UA41416C2; PL313600A1; HU9700675D0; CZ92397A3; CZ292438B6; RU2124675C1; HU220991B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine An ordnung zur automatischen Regelung der Verbrennung in Heizkes seln aufgrund des gemessenen Gehalts des freien Sauerstoffs und des Kohlenmonoxids im Abgas bei einer vorbestimmten Konzentra tion des freien Sauerstoffs im Abgas, das aufgrund der gemesse nen und vorbestimmten Grenzkonzentration von Kohlenmonoxid unter Kompensation der Störungen von Änderungen des Brennstoffstromes bestimmt wird. Das Verfahren und die Anordnung eignen sich besonders für Industriekessel, insbesondere in Kraftwerken, und ganz besonders solche Kessel, die mit in einer Kohlemühle gemah lener und im Luftstrom zugeführter Kohle gespeist werden.

Die DE 34 35 902 C2 offenbart eine Anordnung zur selbst tätigen Regelung des Luft- bzw. Sauerstoffüberschusses einer Verbrennung von strömenden Brennstoffen, mit einem vom Abgas beaufschlagbaren Kohlenmonoxidsensor und einem Sauerstoffmeßfüh ler, der an ein Regelsystem angeschlossen ist, welches das Brennstoff-Luft-Verhältnis auf einen voreinstellbaren Sauer stoffsollwert einregelt. Der Kohlenmonoxidsensor ist an ein Hilfsregelsystem angeschlossen, das zur Vorgabe des Sauerstoff sollwertes auf einen Betrag, bei dem gerade Spuren von Kohlen monoxid in dem Abgas auftreten, vorgesehen und hierfür mit einem Regelsystem verbunden ist, an dessen Regelgerät auch der Sauer stoffmeßfühler angeschlossen ist. Gemäß der DE 34 35 902 C2 ist das Regelsystem mit Stellvorrichtungen für die Brennstoffzufuhr und die Verbrennungsluft direkt elektrisch verbunden. Der Be trieb dieser Anordnung, also das Verfahren zur automatischen Regelung der Verbrennung in dem Heizkessel, wird in der DE 34 35 902 C2 nur sehr allgemein angedeutet. Gemäß der DE 34 35 902 C2 verstellt das Hilfsregelsystem den Sauerstoffwert des Regelsy stems auf solche Werte, bei denen Kohlenmonoxidbildung gerade einsetzt, während das Regelsystem die Verhältnisregelung von Brennstoff und Luft auf den eingestellten Sauerstoffsollwert übernimmt. Dabei genügt es, daß der Sauerstoffsollwert in vor bestimmten Zeitabständen und jeweils kurzzeitig einregelbar ist und der eingeregelte Sauerstoffsollwert bis zum nächsten Regel eingriff unverändert bleibt.

Die EP 0 156 958 B1 offenbart ein Regelverfahren für die Verbrennungsluftmenge einer Feuerungseinrichtung mit einem Brenner in Abhängigkeit des von einem Meßwertaufnehmer gemesse nen Kohlenmonoxidgehalts im Abgas, bei dem dem Brenner soviel Luftüberschuß gegeben wird, daß die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas einen geringen Wert erreicht. Hierbei werden bei man gelnder Luftmenge unterschiedliche Werte von Kohlenmonoxidkon zentrationen mit den dazugehörigen Luftmengen ermittelt und gespeichert. Aus den gespeicherten Werten wird die Steigung einer Geraden für die Kohlenmonoxidwerte gegen die Luftmenge bestimmt. Ausgehend von der Luftmengen-Einstellung mit Luftüber schuß wird der Luftüberschuß so weit reduziert, daß sich im Abgas eine vorgebbare und mit dem Meßwertaufnehmer sicher erfaß bare Kohlenmonoxidkonzentration einstellt. Ausgehend von dem so eingestellten Wert für die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas und die zugehörige Luftmenge wird der Arbeitspunkt des Brenners bei einer Luftmenge festgelegt, die dem Schnittpunkt der Geraden mit der Luftmengenachse entspricht oder in einem gewünschten Maß davon abweicht. Die genannten Verfahrensschritte werden laufend oder in vorgebbaren Zeitintervallen in zyklischer Reihenfolge wiederholt. Durch Zugabe oder Wegnahme von Luft wird dabei der Arbeitspunkt des Brenners iterativ so weit eingeengt und durch eine Mittelwertbildung fixiert, daß eine Luftmenge im Bereich geringer Kohlenmonoxidkonzentration festgelegt wird.

Dieses aus der EP 0 156 958 B1 bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die wie oben beschrieben ermittelte Kennlinie und der entsprechende Arbeitspunkt des Brenners von der Brennstoffart und der Leistung abhängen. Daher eignet sich dieses Verfahren in praktischer Durchführung nur für solche Verbrennungsanlagen, die nur einen Brennstoff verwenden und vorzugsweise bei einer Last arbeiten.

Das aus der PL-A-118383 bekannte Verfahren zur automati schen Verbrennungsregelung beruht auf der Korrektur des Verbren nungsprozesses, aufgrund der im Abgas gemessenen Menge des frei en Sauerstoffs. Bei diesem Verfahren nimmt man eine konstante Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas an. Unterscheidet sich die gemessene Konzentration des freien Sauerstoffs vom angenommenen Wert, dann wird das Verhältnis des Brennstoffs zur Luft in dem der Feuerung zugeführten Gemisch so geändert, daß die Konzentration des freien Sauerstoffs gleich der angenommenen Konzentration wird.

Es ist ferner ein Verfahren bekannt, nach dem die angenom mene Konzentration des freien Sauerstoffs in Abhängigkeit von der Änderung der Objektleistung, also der Änderung des Stroms des der Feuerung zugeführten Brennstoffs oder der Änderung des Brennstoffheizwertes korrigiert wird. Bei idealer Verbrennung ist im Abgas nur Kohlendioxid ohne Zumischung von Kohlenmonoxid vorhanden, wobei im Abgas kein freier Sauerstoff enthalten ist. Der Strom der Verbrennungsluft wäre in diesem Fall so groß, wie er sich aus der stöchiometrischen Rechnung bei der Verbindung von Kohle mit Sauerstoff ergibt. In der Praxis ist ein solches Ergebnis nicht zu erzielen; im Abgas ist stets Kohlenmonoxid vorhanden. Da die Menge des Kohlenmonoxids im Abgas möglichst gering sein soll, wird der Feuerung Luft im Überschuß zugeführt. Die Erhöhung der Luftmenge vergrößert aber die Schornsteinver luste, da die Abgasmenge und damit auch die durch den Schorn stein in die Atmosphäre abgeführte Wärmemenge vergrößert wird. Deshalb muß in der Praxis ein Kompromiß hinsichtlich Zusammen setzung und Menge des Abgases erzielt werden, d. h. man muß das Vorhandensein einer begrenzten Kohlenmonoxidmenge hinnehmen und mit einem Luftüberschuß arbeiten, derart, daß die Kohlenmon oxidmenge im Abgas nicht zu groß und gleichzeitig der Luftüber schuß möglichst klein wird. Die Überschußmenge der Luft wird aufgrund der Messung des freien Sauerstoffs im Abgas bestimmt.

Bei den bekannten Verfahren zur Verbrennungsregelung nimmt man eine minimale Grenzkonzentration des freien Sauerstoffs im Abgas und eine minimale Grenzkonzentration des Kohlenmonoxids an, die für das Objekt empirisch gewählt werden. Dabei bestimmt oder begrenzt man die maximale Kohlenmonoxidkonzentration nicht nur wegen der Verluste infolge unvollständiger Verbrennung, sondern auch wegen der Schädlichkeit des Kohlenmonoxids für die Umwelt. Selbst wenn daher die Menge des in die Atmosphäre abge führten Kohlenmonoxids hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Objekts größer sein könnte, muß man sie wegen der ökologischen Folgen der Gasemission begrenzen. Die minimale Grenzkonzentra tion des freien Sauerstoffs im Abgas begrenzt man wegen des Verlusts infolge unvollständiger Verbrennung, wegen der Schorn steinverluste an Wärmeenergie und wegen der Menge der im Abgas vorkommenden Stickoxidverbindungen. Diese Verbindungen sind für die Umwelt besonders schädlich, ihre Emission muß daher mög lichst gering gehalten werden. Zur Begrenzung der Menge der entstehenden Stickoxide muß die Menge des zur Verbrennung zu geführten Sauerstoffs und damit die Menge des freien Sauerstoffs im Abgas begrenzt werden, sogar auf Kosten einer Erhöhung der Kohlenmonoxidkonzentration. Die aus der PL-A-156836 bekannte Anordnung zur automatischen Optimierung des Verbrennungsprozes ses enthält mit dem Reglereingang verbundene Fühler zur Erfas sung der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas. Der Ausgang des Reglers ist mit dem Ventilator zur Speisung der Sekundärluft zur Feuerung verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, mit denen es möglich ist, den Verbren nungsprozeß so zu optimieren, daß bei einer durchschnittlichen Konzentration des Kohlenmonoxids im Abgas, die nicht größer ist als die vorbestimmte Grenzkonzentration, der der Feuerung zu geführte Luftüberschuß herabgesetzt und dadurch die Schornstein verluste sowie die Konzentration der im Abgas in die Atmosphäre abgeführten Stickoxide verringert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Ver fahren nach Anspruch 1 und eine Anordnung nach Anspruch 4.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der vorbestimmte Konzentrationswert des freien Sauerstoffs im Abgas automatisch verkleinert, bis die vorbestimmte Konzentration des Kohlenmon oxids im Abgas gleich der vorbestimmten zulässigen Grenzkonzen tration des Kohlenmonoxids ist. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird der vorbestimmte Konzentrationswert des freien Sauer stoffs sprunghaft um einen statischen und einen dynamischen Wert erhöht. Nach einer Zeit T_D verkleinert sich die vorbestimmte Sauerstoffkonzentration um einen statischen Wert, der bis zum Ende der vorbestimmten Zeit T beibehalten wird. Die vorbestimmte Zeit beginnt in dem Moment, in dem die Kohlenmonoxidkonzentra tion im Abgas gleich der vorbestimmten zulässigen Grenzkonzen tration wird. Wenn die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas nach der vorbestimmten Zeit T größer als die vorbestimmte zulässige Konzentration wird, wird der im bestimmten Moment vorbestimmte Konzentrationswert des freien Sauerstoffs im Abgas um einen statischen Wert erhöht, der während der nächsten vorbestimmten Zeit T beibehalten wird. Wenn die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas nach Ablauf der vorbestimmten Zeit T kleiner ist als die vorbestimmte zulässige Konzentration, dann verringert sich automatisch der vorbestimmte Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs.

Die Verringerung des vorbestimmten Werts der Konzentration des freien Sauerstoffs erfolgt linear oder exponentiell.

Durch das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgegebene zeitliche Ablaufregiem der Konzentrationsänderung des freien Sauerstoffs ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur bei unter sehr gleichmäßigen Bedingungen arbeitenden Ver brennungsanlagen, sondern auch bei solchen Verbrennungsanlagen einzusetzen, die großen zeitlichen Belastungsänderungen unter worfen sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat einen über einen Um schalter angeschlossenen Signalkanal mit veränderlichem Wert der vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs. Der Signal kanal weist ein Programmgerät auf, dessen Ausgang mit dem Ein gang des Umschalters verbunden ist. Ein Eingang ist mit einem Fühler zur Erfassung des Kohlenmonoxids im Abgas verbunden, der andere ist mit einem Signal von der Station der vorbestimmten Kohlenmonoxidkonzentration verbunden. Das Programmgerät enthält Programme zur Durchführung des Verfahrens zur automatischen Verbrennungsregelung.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Anwendungsbeispiel des Verfahrens

Für ein gewähltes Objekt wurde empirisch eine minimale vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas O_2z = 1,8% bei einer maximalen, empirisch vorbestimmten Konzentration des Kohlenmonoxids CO_z = 24 mg/m³ angenommen. Man hat festge stellt, daß bei einer vorbestimmten Konzentration des Kohlen monoxids CO_z = 24 mg/m³ der Gehalt der Stickoxide das zulässige Maß von 460 mg/m³ im ganzen regelbaren Betriebssystem des Ob jekts nicht überschreitet. Als vorbestimmte Zeit wurde T = 260 s angenommen. Außerdem wurde empirisch der dynamische Konzentra tionswert des freien Sauerstoffs auf ΔO_2zd = 0,28% und der sta tische Wert des vorbestimmten freien Sauerstoffs zu ΔO_2zs = 0,23 % bestimmt. Es wurde ferner angenommen, daß die lineare Ver kleinerung der vorbestimmten Konzentration des freien Sauer stoffs O_2z mit einer Geschwindigkeit von dO_2z/dt = 0,25% O₂/ Stunde verläuft. Zum Zeitpunkt 0, Fig. 1, ist die Kohlenmonoxid konzentration im Abgas bedeutend kleiner als die vorbestimmte Konzentration CO_z. Die vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs O_2z im Abgas verringert sich linear mit einer Ge schwindigkeit dO_2z/dt = 0,25% O₂/h. Im Ergebnis davon erhöht sich die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas und erreicht zum Zeitpunkt I den Wert der vorbestimmten Konzentration CO_z. Zu diesem Zeitpunkt I erhöht sich die vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs um einen Konzentrationswert ΔO_2zd + ΔO_2zs = (0,23 + 0,2)%. Wegen der Trägheit des Systems erhöht sich die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas weiter. Während einer ge wählten Zeit T_D wird die vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs konstant gehalten. Nach Ablauf der Zeit T_D wird dieser Wert auf den Wert zum Zeitpunkt I zuzüglich dem stati schen Wert von ΔO_2zs = 0,23% verringert und bis zum Zeitpunkt II, d. h. bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeit T, unverändert beibehalten. Ist zum Zeitpunkt II die Kohlenmonoxidkonzentration größer als der vorbestimmte Wert CO_z, dann wird die vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas zusätzlich um ΔO_2zs = 0,23% erhöht. Gleichzeitig wird die vorbestimmte Zeit T gemessen. Nach Ablauf der Zeit T zum Zeitpunkt III ist die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas geringer als die vorbestimm te Konzentration CO_z. Somit beginnt eine lineare Verringerung der vorbestimmten Konzentration O_2z des freien Sauerstoffs. Stellt sich heraus, daß die Kohlenmonoxidkonzentration zum Zeit punkt III im Vergleich zur vorbestimmten Konzentration CO_z nicht verringert wurde, wird die zum Zeitpunkt III vorbestimmte Kon zentration des freien Sauerstoffs O_2z um den zusätzlichen stati schen Wert von ΔO_2zs = 0,23% vergrößert. Die am Beispiel darge stellte Konzentration, die kleiner ist als die vorbestimmte Konzentration CO_z, verursacht eine Herabsetzung der vorbestimm ten Konzentration des freien Sauerstoffs bis zum Zeitpunkt IV, zu dem die Kohlenmonoxidkonzentration wieder den Wert der vorbe stimmten Konzentration CO_z erreicht hat. Es ergibt sich also die gleiche Wirkung wie zwischen den Zeitpunkten I und II. Nach Ablauf der Zeit T zum Zeitpunkt V wird die Kohlenmonoxidkon zentration kleiner als die vorbestimmte und hat weiter eine geringer werdende Tendenz. Es beginnt eine lineare Verringerung der vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas. Der Verlauf der Verbrennung nach diesem Verfahren verursacht einen wellenförmigen Verlauf der Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas um den vorbestimmten Wert CO_z. Die für das Objekt gewähl ten Parameter sind so dimensioniert, daß die durchschnittliche Kohlenmonoxidkonzentration über eine längere Zeit nicht größer ist als die vorbestimmte Konzentration CO_z. Die der Feuerung in der gleichen Zeit zugeführte Luftmenge ist geringer als bei unveränderter Aufrechterhaltung der vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas, eingestellt auf die vorbestimm te Kohlenmonoxidkonzentration CO_z. Wie erwähnt, ist es in der Praxis gelungen, die Stickoxidkonzentration bei maximal 460 mg/m³ zu halten.

Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung zur automatischen Verbren nungsregelung in Heizkesseln weist eine Signal-Ausgangsleitung D zur Änderung der Gesamtluftmenge bzw. des Gesamtluftdurchsat zes auf, wobei die Signal-Ausgangsleitung D mit den Leistungs reglern der Ventilatoren verbunden ist (nicht gezeigt). Die Signal-Ausgangsleitung D ist an den Ausgang eines Summierglieds 14 angeschlossenen. Ein Eingang des Summierglieds 14 ist mit einem Summierglied 3 der Drehzahl-Fühler 8 der Förderer zu den Kohlemühlen verbunden (nicht gezeigt). Der zweite Eingang des Summierglieds 14 ist mit einer Signalleitung D₂ verbunden, die das Signal zur Änderung der Gesamtluftmenge in Abhängigkeit von der Konzentration des freien Sauerstoffs und des Kohlenmonoxids im Abgas führt. Die Signalleitung D₂ ist mit dem Ausgang eines Hauptreglers 12 verbunden. Einer der Eingänge des Hauptreglers 12 ist mit einer Signalleitung D₂₁ verbunden, die das Signal über den Gehalt des freien Sauerstoffs im Abgas führt. Der zweite Eingang des Hauptreglers 12 ist mit einer Signalleitung D₂₂ verbunden, die das Signal über die vorbestimmte Konzentra tion O_2z des freien Sauerstoffs im Abgas führt. Die Signallei tung D₂₂ ist mit einem Signalwandler 7 verbunden, dessen Aus gangssignal der minimalen vorbestimmten Konzentration an freiem Sauerstoff im Abgas entspricht. Der Eingang des Signalwandlers 7 ist mit dem Ausgang eines Umschalters 6 verbunden, der mit einem Antrieb 5 versehen ist. Einer der Eingänge des Umschalters 6 ist über eine Signalleitung D₂₂₁ mit einem Stellglied 1 zur Vorgabe der Konzentration an freiem Sauerstoff O_2z im Abgas verbunden. Der zweite Eingang des Umschalters 6 ist über eine Signalleitung D₂₂₂ mit einem Programmiergerät 4 verbunden, das das Programm zur Änderung der vorbestimmten Konzentration O_2z des freien Sauerstoffs im Abgas in Abhängigkeit von der Kohlen monoxidkonzentration im Abgas im Verhältnis zum vorbestimmten Wert der Kohlenmonoxidkonzentration enthält. Einer der Eingänge des Programmiergeräts 4 ist mit einem Fühler zur Erfassung der Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas, der zweite mit einem Stell glied 9 zur Einstellung des vorbestimmten Werts CO_z der Kohlen monoxidkonzentration verbunden.

Am Stellglied 1 wird der Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas auf z. B. O_2z = 1,8% vorbestimmt. Das Si gnal des Stellglieds 1 gelangt über den Umschalter 6 zum Signal wandler 7 zur Vorgabe der minimalen Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas. Wenn das Signal vom Stellglied 1 einem Wert entspricht, der kleiner ist als der minimale Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs, wird vom Signalwandler 7 über die Signalleitung D₂₂ dem Hauptregler 12 ein Signal ent sprechend dem erwähnten minimalen Wert zugeführt. Übersteigt der vorbestimmte Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs den minimalen Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs, wird das Signal mit seinem vollen Wert dem Hauptregler 12 zugeführt. Die Signale auf den beiden Signalleitungen D₂₁ und D₂₂ werden im Hauptregler 12 verglichen. Ist das von den O₂-Fühlern 11 kom mende Signal kleiner als die vorbestimmte O_2z-Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas, führt der Hauptregler 12 dem Summierglied 14 und weiter den Ventilatoren ein Signal bzw. einen Befehl zur Vergrößerung der der Feuerung zugeführten Gesamtluftmenge zu, und zwar bis ein Wert erreicht ist, bei dem die beiden Signale einander gleich sind. Wenn das von den O₂- Fühlern 11 kommende Signal bedeutet, daß die Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas größer als die vorbestimmte Konzen tration O_2z ist, dann führt der Hauptregler 12 den Ventilatoren ein Signal bzw. einen Befehl zur Herabsetzung der geförderten Luftmenge auf eine Menge zu, bei der die Signale einander gleich sind, also bis zur Herabsetzung der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas. Das vom Hauptregler 12 dem Summierglied 14 zugeführte Signal wird zusammen mit dem Signal von der Signal leitung D₁ vom Summierglied 13 zur Erfassung der Drehzahl der Brennstofförderer, also zusammen mit dem dem der Feuerung zu geführten Brennstoffstrom proportionalen Signal erfaßt. Wenn eine Änderung der Größe des Brennstoffstroms erfolgt, wird das Signal zur Änderung der Menge der zugeführten Gesamtluft an die Lüfter gegeben. Mit Hilfe des Antriebs 5 läßt sich der Umschal ter 6 umsteuern, so daß die Signalleitung D₂₂ mit dem Program miergerät 4 oder mit dem Stellglied 1 zur manuellen Vorgabe von O_2z verbunden wird. Das Programmiergerät 4 ändert die vorbe stimmte Konzentration des freien Sauerstoffs nach dem Programm, das dem erfindungsgemäßen Verfahren entspricht. Das vom Program miergerät 4 dem Hauptregler 12 zugeführte Signal wird mit dem von den Fühlern 11 am Programmiergerät 12 ankommenden Signal verglichen. Der Regler 12 und das Summierglied 14 arbeiten so, wie es für die Einschaltung des Stellglieds 1 beschrieben wurde, wie es bei der unveränderlichen vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs der Fall ist.

Das Summierglied 14 ermöglicht eine Regulierung des Ver hältnisses der Gesamtluft zu dem der Feuerung zugeführten Brenn stoff bei Umschaltung des Reglers 12 auf manuelle Steuerung, z. B. bei einer Störung der Fühler 11 zur Erfassung des freien Sauerstoffs O₂.

Bezugszeichenliste

1

Stellglied z. Vorgabe der Konz. an freiem O₂

2

Fühler z. Erfassung der CO-Konz. im Abgas

3

Summierglied

4

Programmiergerät

5

Antrieb

6

Umschalter

7

Signalwandler

8

Drehzahl-Fühler

9

Stellglied z. Vorgabe der Konz. CO im Abgas

10

11

O₂

-Fühler

12

Hauptregler

13

Umschalter

14

Summierglied
D Signal-Ausgangsleitung
D₂

Signalleitung
D₂₁

Signalleitung
D₂₂

Signalleitung
D₂₂₁

Signalleitung
D₂₂₂

Signalleitung

Claims

1. Verfahren zur automatischen Regelung der Verbrennung in Heizkesseln aufgrund des gemessenen Gehalts des freien Sauer stoffs und des Kohlenmonoxids im Abgas, bei dem die Konzentra tion des freien Sauerstoffs im Abgas aufgrund der gemessenen und der vorbestimmten zulässigen Grenzkonzentration des Kohlenmon oxids vorbestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß der vorbestimmte Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs (O_2z) im Abgas automatisch herabgesetzt wird, bis die Kohlenmonoxid-Konzentration im Abgas die zulässige Kohlenmonoxid-Grenzkonzentration (CO_z) erreicht hat,
- daß in diesem Moment die vorbestimmte Konzentration des freien Sauerstoffs (O_2z) im Abgas sprunghaft um einen dyna mischen und einen statischen Wert (ΔO_2zd + ΔO_2zs) geändert wird,
- der seinerseits nach einer ersten vorbestimmten Zeitdauer auf einen statischen Wert (ΔO_2zs) der Konzentration des freien Sauerstoffs vermindert wird,
- daß der statische Wert (ΔO_2zs) der Konzentration des freien Sauerstoffs bis zum Ende einer zweiten vorbestimmten Zeit dauer (T), beginnend in dem Moment, in dem die Kohlenmon oxidkonzentration den zulässigen Grenzwert erreicht, gehal ten wird, wobei die zweite vorbestimmte Zeitdauer nicht kleiner ist als die erste vorbestimmte Zeitdauer,
- daß, wenn nach der zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T) die Kohlenmonoxidkonzentration im Abgas geringer ist als die vorbestimmte zulässige Konzentration (CO_z), der vorbestimm te Wert (O_2z) der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas automatisch verringert wird, bis die vorbestimmte zu lässige Kohlenmonoxid-Konzentration (CO_z) erreicht ist,
- daß, wenn nach der zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T) die Kohlenmonoxid-Konzentration im Abgas größer ist als die vorbestimmte zulässige Konzentration (CO_z), der vorbestimm te Wert (O_2z) der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas um den statischen Wert (ΔO_2zs) der Sauerstoffkonzen tration erhöht und diese Konzentration des freien Sauerstoffs für die folgende zweite vorbestimmte Zeitdauer (T) aufrechterhalten und nach ihrem Ablauf der vorbestimmte Wert der Konzentration des freien Sauerstoffs automatisch abgesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Herabsetzung des vorbestimmten Konzentrationswerts des freien Sauerstoffs (O_2z) im Abgas linear erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Herabsetzung des vorbestimmten Konzentrationswerts des freien Sauerstoffs (O_2z) im Abgas exponentiell erfolgt.

4. Anordnung zur automatischen Regelung der Verbrennung in Heizkesseln aufgrund des gemessenen Gehalts des freien Sauer stoffs und des Kohlenmonoxids im Abgas bei vorbestimmter Konzen tration des freien Sauerstoffs, mit einem Summierglied (3) der Drehzahlsignale der Kohleförderer, Fühlern (2) zur Erfassung der Konzentration des freien Sauerstoffs im Abgas und Fühlern (11) zur Erfassung der Konzentration des Kohlenmonoxids im Abgas, dadurch gekennzeichnet,

1. daß eine Signalleitung (D₂₂₂), die das Signal des veränder lichen Konzentrationswerts des freien Sauerstoffs und eine Signalleitung (D₂₂₁), die das Signal des veränderlichen Werts der vorbestimmten Konzentration des freien Sauer stoffs (O_2z) im Abgas führt, über einen Umschalter (6) an eine Signalleitung (D₂₂), die das Signal der vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs (O_2z) im Abgas führt, angeschlossen sind, wobei in der Signalleitung (D₂₂₂), die das Signal des veränderlichen Werts der vorbestimmten Konzentration des freien Sauerstoffs führt, ein Program miergerät (4) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang des Umschalters (6) verbunden ist und ein Eingang mit dem Fühler (2) zur Erfassung der CO-Konzentration im Abgas und der zweite Eingang mit dem Stellglied (9) zur Vorgabe der vorbestimmten Kohlenmonoxidkonzentration (CO_z) im Abgas verbunden ist.