DE2718520A1

DE2718520A1 - Verfahren zur automatischen regelung der verbrennung in einer feuerung sowie entsprechende feuerung

Info

Publication number: DE2718520A1
Application number: DE19772718520
Authority: DE
Inventors: Lars Leksander Slyn Joergensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1977-11-03
Also published as: NO771324L; SE7704336L; BE853729A; LU77189A1; DK185676A; IT1075094B; DK145685C; FR2349795A1; NL7704569A; DK145685B

Description

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Lars Leksander Slyngbom Jürgensen, 8220 Brabrand (Dänemark)

Verfahren zur automatischen Regelung der Verbrennung in einer Feuerung sowie entsprechende Feuerung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung in einer Feuerung, welcher Luft durch ein Gebläse zugeführt wird und deren Brennstoffzufuhr lastabhängig gesteuert wird, sowie auf eine unter Anwendung dieses Verfahrens betriebene Feuerung.

Es ist bekannt, bei einer Feuerung die Luftzufuhr entsprechend Laständerungen durch Drosselklappen oder -schieber zu steuern. Bei Ölfeuerungen ist es üblich, die Luft um die Zerstäubungszone herum mittels eines Gebläses einzublasen, das
von einem von der Last und entsprechend der Brennstoffzufuhr unabhängig mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Elektromotor angetrieben wird. Dementsprechend ist auch die für den Antrieb des Gebläses benötigte elektrische Leistung konstant und lastunabhängig. Bei niedriger Last ist sie unverhältnismäßig hoch, und darüberhinaus wird auch nicht der Heizwert

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des Brennstoffes und der Zustand der Luft berücksichtigt. Es ist auch schon bekannt, die Drehzahl des Gebläses stufenweise veränderlich zu machen, wodurch eine gewisse Verbesserung erreicht wird, jedoch kann auch hierbei naturgemäß nur eine unvollkommene Anpassung der Leistungsaufnahme an die Last erfolgen, und optimale Betriebszustände treten nur dann auf, wenn die Lastlzufällig der jeweils eingestellten Drehzahl entspricht. Schließlich ist es noch aus der DT-PS 490 291 bekannt, ein Gebläse und eine Brennstoffpumpe gemeinsam stufenlos steuerbar zu machen, so daß sie bei Laständerungen nach oben wie nach unten stets die gleichen Drehzahländerungen erfahren. Auf diese Weise wird zwar ein recht guter Wirkungsgrad innerhalb eines weiten Lastbereiches erhalten, jedoch richtet sich die Luftzufuhr wiederum weder nach dem Luftzustand noch nach dem Heizwert des Brennstoffes. Änderungen dieser Parameter können jedoch zu wesentlichen Abweichungen von einer optimalen Einstellung führen, und es besteht die Gefahr, daß die Feuerung in allen Betriebszuständen falsch arbeitet, beispielsweise wenn der Luftdruck niedrig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel der vorausgehend erwähnten Systeme zu beseitigen, d.h. den Betrieb einer Feuerung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine optimale Einstellung der Luftzufuhr in Abhängigkeit von den wesentlichsten Parametern erfolgen kann.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Anspruch 5 betrifft eine Feuerung, bei welcher das betreffende Verfahren Anwendung finden kann, und die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung an.

Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 5 sind in erster Linie für solche Feuerungen geeignet, die im wesentlichen unter konstanter Last arbeiten. Ändert sich der Luftzustand z.B. infolge

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von Luftdruck- oder Temperaturänderungen oder der Heizwert des Brennstoffes im Verlauf der Zeit, so geschieht dies nicht plötzlich, so daß selbst bei verhältnismäßig trägen Messmitteln für den Sauerstoff- oder Kohlendioxidgehalt der Rauchgase eine präzise Anpassung der Luftzufuhr erfolgen kann. Die Ausgestaltungen nach Anspruch 3 und 6 eignen sich besonders für Feuerungen, die unter variabler Last arbeiten, da sie eine rasche Anpassung der Luftzufuhr an derartige Laständerungen ermöglichen. In Verbindung mit den Ausgestaltungen nach Anspruch 2 und 5 lässt sich eine besonders vollkommene Anpassung erreichen, welche die spezifischen Vorteile der vorerwähnten Ausgestaltungen vereinigt und insbesondere für größere Feuerungen in Betracht kommt, bei denen der betreffende Aufwand weniger ins Gewicht fällt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Form eine Kesselfeuerung mit Steuerung der Luftzufuhr nach der Erfindung.

Der gezeigte Kessel 1 ist ein Heißwasserkessel, dem das Wasser durch das Rohr 2 zugeführt und durch das Rohr 3 entnommen wird. Er steht über einen Abzug 4 mit einem Schornstein 5 in Verbindung. Die Verbrennungsluft wird von einem Gebläse 6 geliefert, das von einem Motor 7 angetrieben wird. Der Brennstoff gelangt über eine Leitung 8 zu der Feuerung. Dabei wird die Brennstoffzufuhr in bekannter Weise vermittels eines Temperaturfühlers 9 in dem Wasseraustrittsrohr 3 gesteuert, in/dem ein von dem Temperaturfühler gesteuerter Motor 10 die Verstellung eines Brennstoffventils 11 in der Leitung 8 bewirkt. Die so weit beschriebene Anordnung ist konventionell.

Nun aber ist des weiteren in dem Abzug 4 ein Sensor 12 für die Messung des Sauerstoffgehaltes der Hauchgase vorgesehen, mit dem ein Analysegerät 13 verbunden ist. Das Analysegerät 13 erzeugt ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt der Abgase, welches über eine Leitung 14 in eine Prograi

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steuerung 15 gelangt. Des weiteren nimmt die Programmsteuerung 15 über eine Leitung 16 von einem Schiebe- oder Drehpotentiometer 17 ein Signal auf, welches die jeweilige Position des Brennstoffventiles 11 anzeigt. Auf der Basis dieser Signale und eines vorgegebenen Programms liefert die Programmsteuerung 15 über eine Leitung 18 ein Steuersignal an einen Drehzahlregler 19, der die Drehzahl des Gebläsemotors 7 regelt. Anstatt oder neben der Sonde 12 kann die Anordnung auch eine entsprechend mit dem Analysegerät verbundene Sonde 20 für Kohlendioxid aufweisen.

Bei entsprechender Auslegung kann eine solche Anordnung unter allen Lastverhältnissen eine optimale Verbrennung sicherstellen, wenn das betreffende Programm einerseits der Charakteristik des Gebläses und andererseits dem Strömungswiderstand in der Feuerung, dem Abzug und dem Schornstein Rechnung trägt. Zugleich wird die für den Betrieb des Gebläses 6 aufgewandte elektrische Leistung minimal gehalten.

Das Analysegerät 13 für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes kann beispielsweise ein solches sein, wie es unter der Bezeichnung "Taylor Servomex" seitens der Firma Sybron Corporation, Crowborough, Sussex/England, auf den Harkt kommt. Der Drehzahlregler 19 kann eine herkömmliche Thyristorsteuerung oder einen Frequenzumsetzer enthalten.

Hit Hilfe der Sonde 20 zur Ermittlung des Kohlendioxidgehalts kann der Sauerstoffgehalt in den Rauchgasen indirekt bestimmt werden.

Die Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf ölfeuerungen; sie kann gleichermaßen etwa auch auf Wanderrost- und Kohlenstaubfeuerungen Anwendung finden.

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Claims

Patentansprüche

1.,Verfahren zur automatischen Regelung der Verbrennung in einer Feuerung, welcher Luft durch ein Gebläse zugeführt wird und deren Brennstoffzufuhr lastabhängig gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr allein durch stufenlose Drehzahländerung des Gebläses steuerbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff und/oder Kohlendioxidgehalt der Rauchgase kontinuierlich gemessen und danach die Drehzahl des Gebläses gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffverbrauch pro Zeiteinheit kontinuierlich gemessen und danach die Drehzahl des Gebläses gesteuert wird.

4. Unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 betriebene Feuerung, insbesondere Kesselfeuerung, mit einem Gebläse und lastabhängig veränderbarer Brennstoffzufuhr, gekennzeichnet durch Steuerungsmittel (15, 19) für eine kontinuierliche Drehzahlsteuerung des Gebläses (6).

5. Feuerung nach Anspruch 4 zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Messmittel (12, 20, 13) zur kontinuierlichen Bestimmung des Sauerstoff- und/ oder Kohlendioxidgehalts der Rauchgase, die ein entsprechendes Eingangssignal an die Drehzahlsteuermittel (15, 19) liefern.

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6. Feuerung nach Anspruch 4 zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Messmittel (9, 10, 17) zur kontinuierlichen Bestimmung des Brennstoffverbrauches pro Zeiteinheit, die ein entsprechendes Eingangssignal an die Drehzahlsteuermittel (15, 19) liefern.

7. Feuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlsteuermittel (15, 19) eine z.B. der Gebläsecharakteristik und dem Schornsteinwiderstand Rechnung tragende Programmsteuerung (15) enthalten.

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