DE2735815A1 - Verfahren zur ueberwachung von heissen gas- oder feststoffstroemen - Google Patents

Verfahren zur ueberwachung von heissen gas- oder feststoffstroemen

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DE2735815A1
DE2735815A1 DE19772735815 DE2735815A DE2735815A1 DE 2735815 A1 DE2735815 A1 DE 2735815A1 DE 19772735815 DE19772735815 DE 19772735815 DE 2735815 A DE2735815 A DE 2735815A DE 2735815 A1 DE2735815 A1 DE 2735815A1
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DE19772735815
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Jochem Ing Grad Buermann
Heinrich Klos
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Bergwerksverband GmbH
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Bergwerksverband GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00Safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/14Differentiation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Verfahren zur Überwachung von heißen Gas- oder Feststoff-
  • strömen Die Erfindung betrifft ein Veriahren zur Überwachung von heißen Gas- oder feinkörnigen Feststoffströmen durch eine Temperaturmessung mittels eines Thermoelementes.
  • In Anlagen mit einer Kohlenstaubfeuerung oder einem Gasbrenner, die heiße Rauchgase zur pneumatischen Förderung von feinkörnigen Feststoffen erzeugen, sowie bei der Förderung von heißen ieinkörnigen Feststofien ist eine Überwachung der heißen Gas- oder Feststofiströme nach Art einer Flammenüberwachung erforderlich. Diese Überwachung soll einerseits das Ausbleiben heißer Gase, beispielsweise nach einem Erlöschen der Flammen, andererseits eine Unterbrechung im heißen Feststofistrom ieststellen und in diesem Fall das Abstellen der Gas- oder Kohlenstaubzufuhr zum Brenner oder die Abriegelung von Feststoffströmen sicherstellen.
  • Es ist bekannt, eine Flammenüberwachung mit FlammeniUhlern durchzuführen, die die Lichtemissionen der Flammen mit geeigneten Empfängern auiiangen, woraui sie nach einer entsprechenden Verstärkung als Signal für das Vorhandensein einer Flamme dienen. Ausgenutzt wird hierfür sowohl der Ultraviolett- als auch der Infrarotanteil der Lichtemission.
  • Ultraviolettfuhler arbeiten jedoch nur in reinen Gasströmen von Gasieuerungen absolut sicher. In Anlagen mit Gasbrennern, in denen von den Brennern erzeugte heiße Rauchgase körniges Gut fördern sollen, besteht dagegen durch Feststoffsträhnen die Gefahr einer Verschmutzung oder einer zumindest kurzzeitigen Verdunkelung der Ultraviolettdioden durch Unterbrechung des Strahlenganges. Hierdurch kommt es zu Störmeldungen, obwohl die Flamme nicht erloschen ist. Infrarotempiänger sind in solchen Anlagen noch weniger brauchbar, da die keramische Auskleidung der Brennkammer oder einer Förderleitung neben den heißen Gasen ebenialls Licht im Inirarotbereich emittiert.
  • Eine Unterscheidung zwischen Wechsellichtsignalen einer Flamme und Gleichlichtsignalen des glühenden Mauerwerks bringt kein beiriedigendes Ergebnis.
  • Es ist ierner bekannt, eine Flammenüberwachung mittels Ionisationselektroden unter Messung der Leitfähigkeit einer Flamme oder mittels eines Thermoelementes unter Messung der Temperatur durchzuführen. Beide Einrichtungen sind jedoch in heißen, ieststoirhaltigen Rauchgasen nicht brauchbar, da die ersteren-durch Brückenbildung aus leitfähigem Feststoff, beispielsweise Koks, zwischen Elektroden und der Flammendüse elektrisch kurzgeschlossen werden. Demgegenüber sind Thermoelemente zu träge und in Anlagen mit Kohlenstaubfeuerungen oder mit pneumatischen Rauchgasförderleitungen wegen ihrer großen Abschaltzeiten nicht brauchbar. (Anlagenschutz durch Flammenüberwachung", Brinke und Lang, Gas-Wärme-International, Bd.24, Nr. 4 (1975), Seite 168 - 177) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überwachung von heißen Gas- oder feinkörnigen Feststoffströmen in Rohrleitungen durch eine Temperaturmessung mittels Thermoelementen zu vereinfachen und soweit zu verbessern, daß keine Störungen eintreten und auch kein vorzeitiges Abschalten, trotz schnellen Ansprechens der Überwachung eintritt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Differenzieren des Thermoelement-Ausgangssignals die Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt und bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes des differenzierten Thermoelement-Ausgangssignals eine Sicherheitsschaltung ausgelöst wird.
  • Das erfindungsgemaße Überwachungsverfahren eignet sich überraschenderweise trotz der wegen ihrer zu trägen Ansprechzeit bisher kaum genutzten temperaturabhängigen Flammenwächter gerade dann zur Überwachung von Brennern, wenn optische Systeme nicht sicher arbeiten. Die differenzierte Temperaturkurve eines unmittelbar hinter einer Flamme im heißen Gasstrom oder in einem heißen Feststoffstrom angeordneten Thermoelementes zeigt nämlich ihren größten Wert direkt nach dem vollständigen Erlöschen der Flamme oder bei einer Unterbrechung des Feststoffstroms.
  • Alle anderen Temperaturveränderungen, wie sie beispielsweise in Auf- oder Abheizperioden, bei unruhiger Verbrennung oder beim Flackern der Flamme entstehen, bewirken in jedem Fall absolut gesehen kleinere zeitliche Temperaturgradienten. Somit ist es möglich, mit einer an sich bekannten Schaltungseinrichtung mit einer Schwellenwertvorgabe eine Sicherheitsschaltung auszulösen, die beispielsweise die Gaszufuhr zum Brenner unterbricht, sobald der differenzierte Temperaturverlauf einen eingestellten Grenzwert überschreitet.
  • Neben der Überwachung von Flammen durch Temperaturmessung in den heißen Rauchgasströmen ist auch die Überwachung von heißen ieinkörnigen Feststoffströmen in Rohrleitungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich. Dies kann beispielsweise bei der Förderung von heißen Schüttgütern in Rohrleitungen wichtig sein, wenn diese heißen Schüttgüter einem Mischwerk zugeführt werden und das Abreißen der heissen Schüttgutsäule Einiluß auf die herzustellende Mischung hat. In diesem Fall muß je nach der Größe der Störung der Zufluß der zweiten Mischkomponente verringert oder abgeschaltet werden. Heiße Schüttgutsäulen in Rohrleitungen reißen nämlich häufig durch Brückenbildung ab. Diese Brücken können aber auch sehr schnell wieder einbrechen.
  • In einem solchen Fall wäre aber eine Abschaltung bei dieser Störung äußerst unerwünscht. Mit dem erfindungsgemässen Uberwachungsverfahren ist eine Unterscheidung zwischen einer kurzzeitigen und einer langandauernden Brükkenbildung, also zwischen einer kurzen oder längeren Störung möglich. Der Grenzwert des Abschaltzeitpunktes in Verbindung mit einem Zeitglied kann daher wunschgemäß eingestellt werden.
  • Anhand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert: Figur 1 zeigt den Temperaturverlauf und den zeitlichen Temperaturgradient in der Flammenzone nach dem Erlöschen einer Flamme; Figur 2 zeigt den Temperaturverlauf und den zeitlichen Temperaturgradient in einem heißen Feinkoksstrom und Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Durchführung des Überwachungsverfahrens.
  • Gemäß Figur 1 ist in einem Temperatur-Zeit-Diagramm der Temperaturverlaui - und der daraus durch Differenzieren der Temperaturwerte ermittelte zeitliche Temperaturgradient d /dt nach dem Erlöschen der Flamme aufgetragen, und zwar einmal von einer Temperatur von 8000C und einmal von 5000C ausgehend. Aus dem Verlauf der differenzierten Temperaturkurven erkennt man, daß die aus dem eingestellten Schwellenwert resultierenden Schaltzeiten A tl und 4 t2 bis zum Abschalten bzw. bis zur Alarmauslösung immer kleiner werden, Je höher die Betriebstemperatur lag.
  • Deshalb muß die Einstellung des Schwellenwertes bei einer vorgegebenen gewünschten Abschaltzeit, in den meisten Fällen maximal 1 sec bei der niedrigst möglichen Temperatur vorgenommen werden.
  • Gemäß Figur 2 ist in einem Temperatur-Zeit-Diagramm der Temperaturverlauf und die daraus ermittelte differenzierte Temperaturkurve d ebei der Überwachung eines heißen Feinkoksstromes in einer Rohrleitung auf dem Weg zu einem Mischwerk, wo eine zweite Mischkomponente zugemischt wird, aufgetragen. Außerdem sind für einen Temperaturabfall und -anstieg Je ein Schwellenwert S (-) und S (+) eingetragen.
  • Sobald der zeitliche Temperaturgradient den vorgegebenen, iest eingestellten negativen Schwellenwert des Temperaturabfalls überschreitet, also ein Temperaturabfall durch fehlenden heißen Koks angezeigt wird, wird ein vorher fest eingestelltes Zeitglied betätigt. Ein Temperaturanstieg durch Wiedereinsetzen des heißen Koksstroms bewirkt, daß der zeitliche TemperatuTgradient einen positiven Anstieg hat und somit einen positiven Schwellenwert überschreitet.
  • Wenn das Überschreiten beider Schwellenwerte innerhalb der eingestellten Laufzeit des Zeitgliedes, also der vorgegebenen Abschaltzeit erfolgt, liegt keine echte und dauerhafte Störung vor, wird also kein Alarm ausgelöst. Wird jedoch der positive Schwellenwert nicht innerhalb einer vorgegebenen Abschaltzeit ts überschritten, wird Alarm gegeben. In Figur 2 ist das Zeitglied auf eine Abschaltzeit ts von z.B. 2,5 sec eingestellt. Zu dem Zeitpunkt t - 43 sec wurde wegen Überschreitung des negativen Schwellenwertes ein Steuerimpuls zur Schließung des Schiebers der zweiten Mischkomponente gegeben.
  • Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Durchführung des Überwachungsverfahrens. Hierin bedeuten 1 ein Thermoelement, 2 ein Differenzierglied, 3 ein Signalschreiber für die Temperatur und die differenzierte Temperatur, 4 ein Verstärker mit positivem Schwellenwert, 5 ein Verstärker mit negativem Schwellenwert, 6 eine Steuerung mit einem Zeitglied und 7 ein Stellglied.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt der störanfälligen optischen Geräte Thermoelemente für die Flammenüberwachung und die Überwachung heißer Feststoffströme verwendet werden können, die trotz der den Thermoelementen eigenen langen Ansprechzeit, bei einer Signalverarbeitung über die differenzierte Temperaturkurve als Meßwertgeber sehr gut brauchbar sind.
  • Es wird nämlich nicht mehr das Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur beobachtet, sondern die Temperaturveränderungsgeschwindigkeit (zeitlicher Temperaturgradient).
  • Diese ist dann am größten absolut gesehen, wenn die Flamme erloschen oder der heiße Feststoffstrom unterbrochen ist. Leerseite

Claims (1)

  1. Patentanspruch Verfahren zur Überwachung von heißen Gas- oder Feststoffströmen in Rohrleitungen durch eine Temperaturmessung mittels eines Thermoelementes, dadurch gekennzeichnet, daß durch Differenzieren des Thermoelement-Auzgangssignals die Temperaturänderungsgeschwindigkeit ermittelt und bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes des diiferenzierten Thermoelement-Ausgangssignals eine Sicherheitsschaltung ausgelöst wird.
DE19772735815 1977-08-09 1977-08-09 Verfahren zur ueberwachung von heissen gas- oder feststoffstroemen Withdrawn DE2735815A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012378A1 (en) * 1991-12-13 1993-06-24 Aktiebolaget Electrolux A device for automatic reignition of an extinguished burner flame
DE4313575A1 (de) * 1993-04-26 1994-10-27 Wunner Gmbh & Co Kg W Überwachungseinrichtung für die Dauerzündflamme in Gasverbrauchseinrichtungen
WO2020120727A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Bosch Termoteknik Isitma Ve Klima Sanayi Ticaret Anonim Sirketi Sanayi Ve Ticaret A.S. Brennervorrichtung und verfahren zum betreiben einer brennervorrichtung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012378A1 (en) * 1991-12-13 1993-06-24 Aktiebolaget Electrolux A device for automatic reignition of an extinguished burner flame
DE4313575A1 (de) * 1993-04-26 1994-10-27 Wunner Gmbh & Co Kg W Überwachungseinrichtung für die Dauerzündflamme in Gasverbrauchseinrichtungen
WO2020120727A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Bosch Termoteknik Isitma Ve Klima Sanayi Ticaret Anonim Sirketi Sanayi Ve Ticaret A.S. Brennervorrichtung und verfahren zum betreiben einer brennervorrichtung
CN113423991A (zh) * 2018-12-13 2021-09-21 博世热力供暖和空调工业贸易公司 燃烧器装置和用于运行燃烧器装置的方法

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