DE2302719A1

DE2302719A1 - Verfahren zur inbetriebnahme einer inertgaserzeugungsanlage

Info

Publication number: DE2302719A1
Application number: DE2302719A
Authority: DE
Inventors: Georg Michael Meyer
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1974-07-25
Also published as: US3920399A

Description

10. Januar 1973 Tpat/1674/L

Verfahren zur Inbetriebnahme einer Inertgaserzeugungsani age

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Inertgase rzeugungsan I age, bei der während des NormalbetrIebes die Zufuhr von Luft und/oder Brennstoff In Abhängigkeit einer Analysenvorrichtung für das erzeugte Inertgas gesteuert wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der Erzeugung von Inertgas durch möglichst vollständige Verbrennung von beliebigen Brennstoffen werden an das Inertgas hinsichtlich seiner Zusammensetzung bestimmte Anforderungen gestellt. Da für die Verbrennung eine Reihe von Faktoren (Temperatur, Druck, BrennstoffquaIität und dgl.) maßgebend Ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine dauernde überwachung der Zusammensetzung des erzeugten Inertgases mit Hilfe einer Analysenvorrichtung vorzunehmen und die Luft- und/oder Brennstoffzufuhr In Abhängigkeit der von der Analysenvorrichtung gelieferten Werte zu steuern. In der Regel wird dazu das erzeugte Inertgas von der Analysenvorrichtung hinsichtlich seines Sauerstoffgehaltes überwacht. Eine derartige Steuerung der Luftzufuhr Ist z.B. aus der DOS 1 667 613 bekannt.

Das Inbetriebsetzen derartig gesteuerter Inertgaserzeugungsanlagen hat sich jedoch als langwierig herausgestellt. Das erzeugte Inertgas kann für eine relativ lange Zelt seinem eigentlichen Verwendungszweck nicht zugeführt werden und muß deshalb abgeblasen werden. Außerdem besteht bei diesen vorbekannten Anlagen Immer eine Unsicherheit hinsichtlich der Eichung der Analysenvorrichtung, vor allem nach langen Stillstandszeiten.

Eine derartige Eichung kann nur von einem Fachmann vorgenommen werden, der nicht Immer anwesend Ist, insbesondere dann, wenn die Inertgaserzeugungsaniage auf einem GrdBranker für den Transport von durch Tiefkühlung verflüssigter, brennbarer Gase Installiert Ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Inertgaserzeugungsani age, bei der während des Normal betriebes die Zufuhr von Luft und/oder Brennstoff in Abhängigkeit einer Analysenvorrichtung für das erzeugte Inertgas gesteuert wird, anzugeben, bei dem die beschriebenen Nachteile hinsichtlich des Anfahrstadiums weitgehend beseitigt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Mahrstadium die Regelung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr von einem Sollwertgeber bestimmt wird und daß in dieser Zeit eine vorzugsweise automatisch ablaufende Eichkontrolle der Analysenvorrichtung stattfindet. Der Sollwert kann aufgrund der bestehenden Erfahrungen so gewählt werden, daß sofort nach der Inbetriebsetzung der Anlage die Verbrennung in etwa unter optimalen Bedingungen stattfindet. Gleichzeitig mit dem Inbetriebsetzen des Brenners beginnt die Eichkontrolle der Analysenvorrichtung.

Die Eichkontrolle kann zweckmäßig in der Weise durchgeführt werden, daß die Funktion der Vorrichtung mit Hilfe von Luft auf maximalen Sauerstoffgehalt und mit Hilfe von sauerstoff-frelem Gas (z.B. reinem Stickstoff) auf minimalen Sauerstoffgehalt geprüft wird. Stimmt die Eichung der Analysenvorrichtung, dann erfolgt nach Abschluß der Elchkontrolle eine Umschaltung auf Normalbetrieb, d.h., der Analysenvorrichtung wird jetzt Inertgas zugeführt. Auch die übrigen Teile der Inertgaserzeugungsani age haben während dieser Zeit ihre Betriebsbedingungen (Temperatur, Druck und dgl.) erreicht, so daß das von diesem Moment an das erzeugte Inertgas den gewünschten Anforderungen genügt. Zweckmäßig erfolgt die Steuerung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr pneumatisch, und für das Anfahrstadium ist ein Sol I druckgeber vorgesehen. Dadurch wird die Anzahl der elektrisch gesteuerten Elemente klein gehalten. Allerdings muß dann ein Wandler vorhanden sein, der die von der Analysenvorrichtung gelieferten elektrischen Werte in Druckwerte umwandelt. Dieser Wandler kann entfallen, wenn die Steuerung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr mit Hilfe eines Ventils mit Stellmotor erfolgt, dessen Stellung im Anfahrstadium von eine© Sollwertgeber bestimmt wird.

oo Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand, von in den

Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert

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werden. Diese Figuren zeigen - stark vereinfacht - Inertgaserzeugungsanlagen, bei denen die Erfindung verwirklicht ist.

Beim Ausführungsbelspiel nach Flg. 1 Ist die Brennkammer mit 1 bezeichnet, welche mit einem Kühlmantel 2 versehen ist. Die Zufuhr des Brennstoffs zur Brennerdüse 3 erfolgt über die Leitung 4 mit Hilfe der Brennstoffpumpe 5. Die Zufuhr der Luft erfolgt über die Leitung 6 mit dem Gebläse 7. Die Luft wird durch einen Filter 8 und einen Ansaugschalldämpfer 9 angesaugt. Zur Regelung der dem Brenner 1 zugeführten Luftmenge ist in der Leitung 6 noch die pneumatisch betätigbare Drosselklappe 10 vorgesehen.

Das erzeugte Inertgas verläßt die Brennkammer 1 über die Leitung 11. Ein kleiner Teil dieses Gases wird bei Normalbetrieb der Anlage über die Leitung 12 mit dem elektromagnetisch gesteuerten Ventil 13 der Analysenvorrichtung 14 zugeführt. Diese Vorrichtung liefert entsprechend der Zusammensetzung des Inertgases ein elektrisches Signal, das im Wandler 15 in ein Drucksignal umgewandelt wird und über das elektromagnetisch betätigbare Dreiwegeventil 16 und die Leitung 17 die Drosselklappe 10 steuert. Für die Elchkontrolle der Analysenvorrichtung 14 Ist das Kontrollgerät 18 mit dem Alarmgeber 19 vorgesehen. Außerdem sind an die Analysenvorrichtung die Leitungen 20 und 21 mit den elektromagnetisch gesteuerten Ventilen 22 und 23 angeschlossen, über die der Analysenvorrichtung 14 Stickstoff aus dem Behä ter 24 oder Luft zugeführt werden kann.

Zur Steuerung des ElchkontrolI-Ablaufes im Anfahrstadium ist die elektronisch« Steuereinheit 25 vorgesehen, die mit den elektrisch betätigbaren Ventilen In Verbindung steht (siehe die gestrichelten Linien). Der Sol!druckgeber Ist mit 26 bezeichnet.

Bei der Inbetriebnahme der Anlage (Einschalten der Brennstoffpumpe 5, des Gebläses 7 und Zünden der Düse 3) wird zunächst das Ventil 13 geschlossen, und das Dreiwegeventil 16 wird derart betätigt, daß der Sol!druckgeber 26 die Stellung der Drosselklappe 10 bestimmt. Gleichzeitig beginnt die Elch-SS kontrolle der Analysenvorrichtung in der Weise, daß der Analysenvorrichtung m

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nachelnander über die Leitungen 20 und 21 mit den Ventilen 22 und 23 Stldetoff und Luft zur Eichung auf minimalen und maximalen Sauerstoffgehalt zugeführt wird. Die von der Analysenvorrichtung abgegebenen Signale werden von der Kontrol!einheit 18 mit dem Alarmgeber 19 geprüft. Nach Abschluß der Schkontrolle sind die Ventile 22 und 23 geschlossen, das Ventil 13 wird geöffnet, so daß Im Brenner 1 erzeugtes Inertgas zur Analysenvorrichtung 14 gelangt, und das Dreiwegeventil 16 wird derartig betätigt, daß das von der Analysenvorrichtung 14 erzeugte elektrische Signal über den Strom/Druck-Wandler 15 auf die Drosselklappe 10 einwirken kann. Dieses Verfahren gewährleistet,daß unmittelbar nach Abschluß der Eichkontrolle das erzeugte Inertgas hinsichtlich seiner Zusammensetzung den geforderten Ansprüchen genügt.

Von der Analysenvorrichtung 14 kann entweder die Luftzufuhr oder die Brennstoffzufuhr gesteuert werden. Eine weitere Möglichkeit der Steuerung der Luftzufuhr Ist in Figur 2 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbelsplel bleibt die Stellung der Drosselklappe 10 unverändert. Durch die Drosselklappe 10 strömt pro Zeiteinheit eine Luftmenge, die größer als die für die Verbrennung erforderliche Luftmenge Isf. Die überschüssige Luftmenge wird über das von der Analysenvorrichtung 14 mit Hilfe des Stellmotors 27 gesteuerte Ventil abgeblasen. Der Sollwertgeber für die Position des Stellmotors 27 im Anfahrstadium Ist mit 29 bezeichnet.

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Claims

Patentansprüche

/U) Verfahren zur Inbetriebnahme einer Inertgaserzeugungsani age, bei der während des Normalbetriebes die Zufuhr von Luft und/oder Brennstoff In Abhängigkeit einer Analysenvorrichtung für das erzeugte Inertgas gesteuert wird, dadurch gekennzei chnet, daß im Anfahrstadium die Regelung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr von einem Sollwertgeber (26, 29) bestimmt wird und daß in dieser Zelt eine vorzugsweise automatisch ablaufende Elchkontrolle der Analysenvorrichtung (14) stattfindet.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr pneumatisch erfolgt und daß für das Anfahrstadium ein Sol!druckgeber (26) vorgesehen ist.
3.) Verfehren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Steuerung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr mit Hilfe eines Ventils (28) mit Stellmotor (27) erfolgt und daß im Anfahrstadium die Position des Stellmotors von einem Sollwertgeber (29) bestimmt wird,
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzei c\ net, daß eine Elchkontrol Ie der Analysenvorrichtung (14) auf maximalen und minimalen Sauerstoffgehalt durchgeführt wird.
5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elchkontrolle auf maximalen Sauerstoffgehalt mit Luft und auf minimalen Sauerstoffgehalt mit reinem Stickstoff erfolgt.
6.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Luft- bzw. Brennstoffzufuhr Im Anfahrstadium ein SoI!wertgeber (26, 29) vorgesehen Ist und daß der Analysen vorrichtung (14) MIttel (18, 19) zur Elchkontrolle

zugeordnet sind,
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7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennze I chnet, daß die Mittel zur Elchkontrolle ein Kontrollgerät (18) mit Alarmgeber (19) für die von der Analysenvorrichtung (14) bei Beaufschlagung mit Luft bzw. Stickstoff abgegebenen Signale umfassen.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzel chnet, daß eine den automatischen Ablauf der Eichkontrolle bewirkende elektronische Steuereinheit (25) vorgesehen ist.

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