DE2510718C2

DE2510718C2 - Verbundregler für einen Gas-, Öl und Kohlestaubbrenner

Info

Publication number: DE2510718C2
Application number: DE19752510718
Authority: DE
Inventors: Alwin 7321 Albershausen Denzer; Karlheinz 7336 Uhingen Hanzlik; Günther Dr. 6800 Mannheim Heimke
Original assignee: Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Current assignee: Friatec AG
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2510718A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundregler für einen Gas-, Öl- und Kohlestaubbrenner mit einer Einrichtung zum Einstellen eines vorprogrammierten Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisses für unterschiedliche BeIastungszustände und mit einer im Rauchgaskanal angeordneten Sauerstoffmeßstelle zum Korrigieren des Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisses in Abhängigkeit eines dem Sauerstoffgehalt des Abgases entsprechenden Signals.

Bei einem bekannten Verbundregler der eingangs genannten Art (DE-AS 17 55 299) wird an einer Meßstelle im Rauchgaskanal eine Rauchgasprobe entnommen, die auf den Restsauerstoffgehalt analysiert wird. Aus dem Ergebnis dieser Analyse wird ein Signal abgeleitet, das zur Korrektur des Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisses benutzt wird, um optimalen Verbrennungszuständen näher zu kommen. Diese Art der Korrektur eines Verbundreglers hat noch aus folgenden Gründen einen Mangel. In den der Entnahme der Rauchgasprobe dienenden Rohren kann nur eine begrenzte Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten werden, um eine turbulente Gasbewegung zu verhindern. Notwendigerweise führt dies zu einer beträchtlichen Totzeit zwischen der Änderung des Zustandes des Rauchgases und der Einleitung des Steuerungsvorganges, mit dessen Hilfe diese Abweichung korrigiert werden soll. Um das Eintreten von Verbrennungszuständen zu vermeiden, bei denen die Entstehung von Schadstoffen oder reduzierten Brennverhältnissen nicht mehr auszuschließen sind, muß deshalb auch bei einem derartigen korrigierten Verbundregler stets mit einem hinreichenden Luftüberschuß gefahren werden. Dies führt zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch einerseits und verhindert in vielen Fällen die Einstellung des günstigsten Verbrennungsverhältnisses andererseits, z. B. bezüglich des Schwefelsäure- und Stickstoffoxidgehaltes der Rauchgase.

Um den Sauerstoffgehalt in Gasen zu überwachen und zu messen, sind festkörperelektrolytische Sauerstoffdetektoren bekannt (DE-OS 22 42 851). Es ist auch bekannt, derartige festkörperelektrolytische Sauerstoffdetektoren bei der Regelung der Brennstoff- und Luftzufuhr zu einem Brenner einer Feuerungsanlage zu verwenden (DE-OS 15 26 277), wobei dann an einer Meßstelle eines Rauchgaskanals eine Rauchgasprobe entnommen wird. Diese festkörperelektrolytischen Sauerstoffdetektoren, die mit einer Einrichtung zum Aufheizen auf ihre Arbeitstemperatur ausgerüstet sind, können aufgrund ihres Aufbaus nicht in einem Rauchgaskanal angeordnet werden, in welchem explosive Gase entstehen können.

Bei einem älteren Vorschlag (DE-PS 24 00 246) ist bereits vorgesehen worden, daß der ruf einem

ίο Abstandsrohr angeordnete festkörperelektrolytische Sauerstoffdetektor, der in einem eventuell explosibles Gas enthaltendem Rauchgaskanal angeordnet ist und zur Steuerung eines das Brennstoffluftgemisch liefernden Dosiergerätes eines Brenners verwendet wird, einschließlich des Heizmantels und der übrigen Teile, die auf der Arbeitstemperatur gehalten werden, zum Explosionsschutz von einem Drahtnetz umgeben ist. Grundsätzlich war es bekannt gewesen (US-PS 29 23 603, 30 94 393), Gasmeßsonden zum Explosionsschutz mit Drahtabdeckungen zu versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messung eines für die Rauchgaszusammensetzung repräsentativen Wertes unmittelbar im Rauchgaskanal vorzunehmen, um damit die Totzeiten für die Ausregelung einzuschränken, und auch beim Anfahren des Brenners zu verhindern, daß Verbrennungszustände auftreten, bei denen die Entstehung von Schadstoffen oder reduzierender Brennverhältnisse nicht ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst Es wird nur Schutz für die Gesamtkombination der Merkmale des Patentanspruches beansprucht
Durch diese Ausbildung des Verbundreglers wird sichergestellt, daß der Sauerstoffdetektor unmittelbar in dem Rauchgaskanal angeordnet werden kann, ohne daß die Gefahr einer durch seine Zusatzheizung bedingten Explosion, insbesondere auch beim Anfahren des Brenners besteht.

Ein Ausführungsbeispie'i der Erfindung ist in der Zeichnung der F i g. 1 dargestellt Darin bedeuten 1 der Brenner, 2 der Brennraum, der in den Rauchgaskanal 3 übergeht, in dem der mit einer Zusatzheizung zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur versehene festkörperelektrolytische Sauerstoffdetektor 4 angeordnet ist. Das dem Sauerstoffgehalt des Rauchgases eindeutig zugeordnete, vom festkörperelektrolytischen Sauerstoffdetektor kommende elektrische Signal wird über die Leitung 5 einem dieses elektrische Signal verarbeitenden Glied 6 zugeführt. Dieses Signalverarbeitungsglied 6 bewirkt über die Leitung 7 eine Korrektur des Brennstoff-Luftmengenverhältnisses in dem Aggregat 8, das gegebenenfalls aus verschiedenen Teilen zur Regelung der Brennstoff- und Luftmengen, die dem Brenner zugeführt werden müssen, besteht Die Leitungen 9 und 10 deuten die Brennstoff- bzw. die Luftzuleitung an. In dem Signalverarbeitungsglied 6 ist auch das Verzögerungsglied enthalten, das die Brennstoff- und/oder die Luftzufuhr zum Brenner erst freigibt, nachdem der festkörperelektrolytische Sauerstoffdetektor durch seine Zusatzheizung seine Betriebstemperatur erreicht hat.

Der versuchsweise Betrieb eines Gasbrenners mit dem erfindungsgemäßen Verbundregler ergab bei mehrtägigem Betrieb bei stark wechselnden Wetterlagen und bei Benutzung zweier verschiedener Gasarten eine Verbesserung in der Konstanz des Sauerstoffgehaltes des Rauchgases um den Faktor 10 gegenüber einer

iglich vorprogrammierten Steuerung des Brennstoff-FtmengenVerhältnisses und um den Faktor 3 gegen-ϊγ einer vorprogrammierten Steuerung, die eine rrektur des Brennstoff-Luftmengenverhältnisses geß einer außerhalb des Rauchgaskanals vorgenommel Rauchgasanalyse enthielt. Unter Verbesserung wird verstanden, daß die maximalen Abweichungen von einem Mittelwert einmal Vio und zum anderen Va kleiner waren. Damit sind die entscheidenden Vorteile, die durch die erfindungsgemäße Verbundregelung zu erzielen sind, eindeutig demonstriert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verbundregler für einen Gas-, öl- und Kohlestaubbrenner mit einer Einrichtung zum Einstellen eines vorprogrammierten Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisses für unterschiedliche Belastungszustände und mit einer im Rauchgaskanal angeordneten Sauerstoffmeßstelle zum Korrigieren des Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisses in Abhängigkeit eines dem Sauerstoffgehalt des Abgases entsprechenden Signals, dadurch gekennzeichnet, daß im Rauchgaskanal ein mit einer Zusatzheizung auf seiner Betriebstemperatur gehaltener festkörperelektrolytischer Sauerstoffdetektor (4) angeordnet ist, daß die auf Betriebstemperatur gehaltenen Teile von einem Drahtnetz umgeben sind und daß in der Regelung ein Verzögerungsglied vorgesehen ist, das die Brennstoff- und/oder Luftzufuhr zu dem Brenner erst freigibt, nachdem der Sauerstoffdetektor auf seine Betriebstemperatur aufgeheizt ist.