DE3245634C2 - Process for regulating the residual oxygen content in the exhaust gases from fan firing systems and equipment for carrying out the process - Google Patents

Process for regulating the residual oxygen content in the exhaust gases from fan firing systems and equipment for carrying out the process

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DE3245634C2
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Abstract

Leistungsgesteuerte Feuerungsanlagen werden von einem Leistungsregler (9, 10) mit einem Antrieb (14) und Stellgliedern (16, 17) mit einem fest eingestellten Brennstoff/Luft-Verhältnis betrieben. Ein Sauerstoffdetektor (20) zur Kleinhaltung des Rest-Sauerstoffgehaltes im Abgaskanal (19) beeinflußt über einen Regler (22) einen Antrieb (26) einer Zusatzklappe (27). Der Stellbereich der Zusatzklappe (27) wird in Abhängigkeit vom Zustand der Verbrennungsluft mit einem Zusatz-Regler (28, 30) begrenzt. Beim Erreichen von Grenzstellungen wird Alarm (44) ausgelöst und zur Verhinderung eines Betriebes mit Luftmangel die Luftzufuhr wieder erhöht. Dies erlaubt eine Grundeinstellung mit geringem Luftüberschuß und dementsprechend erhöhtem Wirkungsgrad.Power-controlled firing systems are operated by a power regulator (9, 10) with a drive (14) and actuators (16, 17) with a fixed fuel / air ratio. An oxygen detector (20) for keeping the residual oxygen content in the exhaust gas duct (19) low influences a drive (26) of an additional flap (27) via a controller (22). The adjustment range of the additional flap (27) is limited by an additional regulator (28, 30) depending on the condition of the combustion air. When the limit positions are reached, alarm (44) is triggered and the air supply is increased again to prevent operation with a lack of air. This allows a basic setting with a small excess of air and a correspondingly increased degree of efficiency.

Description

löst.solves.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 3 gekennzeichnet.The invention is characterized in claims 1 and 3.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Re- Nachfolgend wird ein Ausführungsbc.spiel der Erfin-The invention relates to a method for re-The following is a Ausführungsbc.spiel the invention

gelung des Rest-Sauerstoffgehaltes in den Abgasen von 65 dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es bedeu-Gebläse-Feuerungsanlagen sowie auf eine Einrichtung tet .gelation of the residual oxygen content in the exhaust gases from 65 dung explained in more detail with reference to the drawing. It means fan firing systems as well as a facility.

zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbe- Fig. 1 einen vereinfacht dargestellten Aufbau c.nerto carry out the method according to the upper Fig. 1 shows a simplified structure c.ner

eriff der Ansprüche 1 und 3. Feuerungsanlage underiff of claims 1 and 3. furnace and

F i g. 2 ein Schema-DetaiLF i g. 2 a schematic detail

In beiden Figuren sind Verbindungsleitungen mit dreieckförmigen Pfeilen versehen. Diese sollen zum besseren Verständnis die Richtung des Signalflusses in der entsprechenden Leitung angeben.In both figures, connecting lines are provided with triangular arrows. These should be for indicate the direction of the signal flow in the corresponding line for a better understanding.

In der F i g. 1 bedeutet 1 den Feuerraum einer Gebläse-Feuerungsanlage. Zur Überwachung des Vorhandenseins einer Ramme dient ein nicht dargestellter Flammenfühler eines Feuerungsautomaten 2, der den Brennstoff mit einem Antrieb 3 eines ersten Brennstoffventiles 4 in einer Brennstoffleitung 5 freigibt und beim Erlöschen einer Flamme gänzlich sperrt Das Ventil 4 hat nur zwei stabile Stellungen, ganz offen oder ganz zu.In FIG. 1 means 1 the combustion chamber of a fan firing system. A flame sensor (not shown) is used to monitor the presence of a ram a burner control 2, which the fuel with a drive 3 of a first fuel valve 4 releases in a fuel line 5 and completely blocks when a flame is extinguished. The valve 4 only has two stable positions, completely open or completely closed.

Ein Brenner 6 wird von einem nicht dargestellten Gebiäse über einen Haupt-Luftkanal 7 mit der nötigen Verbrennungsluft versorgt. Das gleiche Gebläse speist einen deni Haupt-Luftkanal 7 parallel geschalteten Zusatz-Luftkanal 8, dessen Zweck weiter unten erläutert ist.A burner 6 is provided by a fan, not shown, via a main air duct 7 with the necessary Combustion air supplied. The same fan feeds an additional air duct connected in parallel to the main air duct 7 8, the purpose of which is explained below.

Beim Brenner 6 kann es sich um einen sogenannten modulierenden Brenner handeln. Seine Leist-mg wird entsprechend dem momentanen Wärmebedarf stetig geregelt. Im beschriebenen Beispiel dient dazu ein Temperaturfühler 9, doch könnte dies auch ein Druckfühler, ein Stellungsgeber eines Dampfventil-Antriebes oder ein Dampf-Mengenmesser sein. Der Temperaturfühler 9 gehört zu einem Leistungsregler 10 der Feuerungsanlage und ist über eine Leitung 11 mit dem Leistungsregler 10 verbunden. Der Leistungsregler 10 gibt dem Feuerungsautomaten 2 einerseits einen Befehl zur Aufrechterhaltung der Verbrennung, was durch eine Linie 12 angedeutet ist, und beeinflußt andererseits über eine Verbindung 13 die Stellung eines Stellantriebes 14, der seinerseits auch vom Feuerungsautomaten 2 über eine Leitung 15 überwacht wird. Der Stellantrieb 14 betätigt ein Ventil 16 in der Brennstoffleitung 5 und beeinflußt die dem Brenner 6 zeitlich zugeführte Brennstoffmenge. Im beschriebenen Beispiel ist dies öl oder Gas, es könnte aber autf· Kohlestaub oder ein anderer Brennstoff sein. Ferner betätigt der Stellantrieb 14 eine Klappe 17 im Haupt-Luftkanal 7. Die Stellung des Ventiles 16 und der Klappe 17 ist zueinander fest so eingestellt, daß sich für jeden Öffnungsgrad eine theoretisch optimale Verbrennung ergibt. Der Stellantrieb 14 betätigt ferner einen StelluBgsgeber 18, dessen Zwec't weiter unten erläutert ist.The burner 6 can be a so-called modulating burner. His performance will be continuously regulated according to the current heat demand. In the example described, a temperature sensor is used for this 9, but this could also be a pressure sensor, a position transmitter of a steam valve actuator or be a steam meter. The temperature sensor 9 belongs to a power controller 10 of the combustion system and is via a line 11 to the power regulator 10 connected. On the one hand, the power regulator 10 gives the automatic furnace 2 a command to maintain it the combustion, which is indicated by a line 12, and on the other hand influenced via a Connection 13 the position of an actuator 14, which in turn also from the burner control 2 via a Line 15 is monitored. The actuator 14 actuates a valve 16 in the fuel line 5 and influences the amount of fuel supplied to the burner 6 over time. In the example described, this is oil or gas, it could but autf · be coal dust or some other fuel. The actuator 14 also actuates a flap 17 in the main air channel 7. The position of the valve 16 and the flap 17 is set to each other so that theoretically optimal combustion results for every degree of opening. The actuator 14 also operates a Positioner 18, the purpose of which is explained below is.

In einem an den Feuerraum 1 unmittelbar anschließenden Abgaskanal 19 befindet sich ein vom Rest-Sauerstoffgehalt in den Abgasen beeinflußter Sauerstoffdetektor 20. der über eine Leitung 21 mit einem den Rest-Sauerstoff regelnden Abgas-Regler 22 in Verbindung steht. Vom Abgas-Regler 22 gehen vier weitere Verbindungen 23, 24, 25 und 39 weg, von denen die erste zu einem Antrieb 26 einer im Zusatz-Luftkanal 8 angeordneten Hilfs-Luftklappe 27 führt. Im erläuterten Beispiel fördert der Zusatz-Luftkanal 8 parallel zum Haupt-Luftkanal 7 Verbrennungsluft zum Brenner 6. Wenn somit die Hilfs-Luftklappe 27 öffnet, dann steht dem Verbrennungsvorgang mehr Luft zur Verfügung als bei geschlossener Luftklappe 27. Der Zusatz-Luftkanal 8 könnte aber nach der Luftklappe 27 auch ins Freie führen. Die Regelfunktion der Luftklappe 27 wäre dann umgekehrt, indem bei offener Luftklappe 27 dem Brenner 6 weniger Luft zur Verfügung stände als bei geschlossener Luftklappe.In a directly adjoining the combustion chamber 1 Exhaust gas channel 19 is an oxygen detector influenced by the residual oxygen content in the exhaust gases 20. which is connected via a line 21 to an exhaust gas regulator 22 which regulates the residual oxygen stands. Four further connections 23, 24, 25 and 39 go from the exhaust gas regulator 22, of which the first one closes a drive 26 of an auxiliary air flap 27 arranged in the additional air duct 8. In the example explained the additional air duct 8 conveys combustion air to the burner 6 parallel to the main air duct 7. If so the auxiliary air flap 27 opens, then more air is available for the combustion process than when it is closed Air flap 27. The additional air duct 8 could, however, also lead to the outside after the air flap 27. The control function of the air flap 27 would then be reversed in that with the air flap 27 open the burner 6 there would be less air available than with the air flap closed.

Zur Zustandserfassurf der Verbrennungsluft dient ein Temperaturfühler 28, der über eine Verbindung 29 an einen Zusatz-Regler 30 angeschlossen ist. Der Zusatz-Regler 30 wirkt auf den Antrieb 26,. wczn eine Leitung 31 dient. Der Zusatz-Regler 30 bezweckt den zulässigen Stellbereich des Antriebes 26 und damit der Hilfs-Luftklappe 27 in Abhängigkeit vom Zustand der zugeführten Verbrennungsluft zu verändern. Der Stellbereich wird dann als »zulässig« bezeichnet, wenn seine veränderbaren Grenzwerte jeweils so festgelegt sind, daß in jedem denkbaren Betriebszustand der Feuerung stets ein .minimaler Luftüberschuß gewährleistet bleibt.A temperature sensor 28, which is connected via a connection 29 is connected to an additional controller 30. The additional controller 30 acts on the drive 26. wczn a line 31 serves. The purpose of the additional controller 30 is the permissible setting range of the drive 26 and thus the Auxiliary air flap 27 to change depending on the state of the supplied combustion air. The setting range is then referred to as "permissible" if its changeable limit values are defined in such a way that that in every conceivable operating state of the furnace, a minimal excess of air is always guaranteed.

Im beschriebenen Beispiel wird zur Änderung des Stellbereichs nur die Temperatur berücksichtigt. Darüber hinaus wäre es denkbar, auch den atmosphärischen Druck und/oder den Feuchtegehalt der Luft mit einzubezjehen. Der Zusatz-Regler 30 sorgt dafür, daß der zulässige Stellbereich der Hilfs-Luftklappe 27 entsprechend der Temperatur der Verbrennungsluft in Richtung einer Verkleinerung oder Vergrößerung des Stellbereiches und somit des Rest-Sauerstoffgehaltes angepaßt wird. Zu diesem Zweck sind, wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, im Antrieb 26 Grenznaher 32, 33, 34 vorhanden, die in abgestuften Abständet von der dem minimalen Rest-Sauerstoffgehalt entsprechenden Endstellung der Hilfs-Luftklappe 27 zum Ansprechen kommen. Im beschriebenen Beispiel wechseln die Grenzschalter 32,33,34 und der Endschalter 40 beim Schließvorgang der Hilfs-Luftklappe 27 in der aufgeführten Reihenfolge ihre Schaltstellung. Die Grenzschaher 32, 33,34 bilden die Möglichkeit zu einer Vorwahl verschiedener Grenz-Endstellungen. wie dies nachfolgend erläutert ist, und bei der die möglichen Endstellungen der Hilfs-Luftklappe 27 in drei festen Stufen veränderbar sind. Eine solche Veränderung ließe sich auch in anderer Weise, z. B. stetig zwischen zwei Grenzstellungen, erzielen. In the example described, only the temperature is taken into account when changing the setting range. In addition, it would be conceivable to also include the atmospheric pressure and / or the moisture content of the air. The additional controller 30 ensures that the permissible setting range of the auxiliary air flap 27 is adapted in accordance with the temperature of the combustion air in the direction of reducing or increasing the setting range and thus the residual oxygen content. For this purpose, as shown in FIG. 2 can be seen, in the drive 26 there are border-near 32, 33, 34, which come into action at graded intervals from the end position of the auxiliary air flap 27 corresponding to the minimum residual oxygen content. In the example described , the limit switches 32, 33, 34 and the limit switch 40 change their switching position during the closing process of the auxiliary air flap 27 in the order listed. The border guards 32, 33, 34 provide the option of preselecting different border end positions. as explained below, and in which the possible end positions of the auxiliary air flap 27 can be changed in three fixed stages. Such a change could also be made in other ways, e.g. B. steadily between two limit positions achieve.

Im beschriebenen Beispiel der F i g. 2 enthält der Zusatz-Regler 30 drei Schaltelemente 35,36 und 37. Deren Schaltstellungen sind vom Temperaturfühler 28 beeinflußbar. Einem Motor 38 des Antriebes 26 werden die vom Abgas-Regler 22 über die Verbindung 39 kommenden Befehle zur Verkleinerung des Rest-Sauerstoffgehaltes in Abhängigkeit der Temperatur der Verbrennungsluft zugeführt. Zu diesem Zweck wird ein an der Verbindung 39 liegender Befehl je nach der S^llung der Schaltelemente 35, 36, 37 durch eine de- Leitungen 31 an einen der Grenzschalter 32,33,34 weitergeleitet, die den Stellbereich verschieden stark einschränken. Je ein Ausgang der Grenzschalter 32,33,34 ist über den Endschalter 40 an einen Zu-Anschluß 41 des Motors 38 angeschlossen. Zum Motor 38 führt außerdem ein NuIlleiter N sowie ein Auf-Anschluß 42. Ein zweiter Endschalter 43 ist zwischen die Verbindung 23 und den AufAnschluß 42 geschaltet. Die beiden Endschalter 40 und 42 bestimmen den Gesamt-Stellbereich der Hilfs-Luftklappe 27.In the example of FIG. 2, the additional controller 30 contains three switching elements 35, 36 and 37. Their switching positions can be influenced by the temperature sensor 28. The commands coming from the exhaust gas regulator 22 via the connection 39 for reducing the residual oxygen content as a function of the temperature of the combustion air are fed to a motor 38 of the drive 26. For this purpose, a command on the connection 39 is forwarded, depending on the setting of the switching elements 35, 36, 37, through one of the lines 31 to one of the limit switches 32, 33, 34, which restrict the setting range to different degrees. One output each of the limit switches 32, 33, 34 is connected to a closed connection 41 of the motor 38 via the limit switch 40. A neutral conductor N and an open connection 42 also lead to the motor 38. A second limit switch 43 is connected between the connection 23 and the open connection 42. The two limit switches 40 and 42 determine the overall setting range of the auxiliary air flap 27.

Eine Alarmeinrichtung 44 ist über die Verbindung 25 (Fig. 1) direkt mit dem Abgas-Regler 22 und mit einer Leitung 45 an die beiden Grenzschalter 32 und 33 (F i g. 2) angeschlüf-en.An alarm device 44 is via the connection 25 (Fig. 1) directly with the exhaust gas regulator 22 and with a Line 45 connected to the two limit switches 32 and 33 (FIG. 2).

Der Stellungsgeber 18 meldet laufend die momentane Leistung der Feuerungsanlage aufgrund des Öffnungsgrades des Stellantriebes 14 an einen Führungsgeber 46. der über die Verbindung 24 den Sollwert des Abgas-Reglers 22 beeinflußt. Je nach Brennstoff, im beschriebenen Beispie! öl oder Gas, ist ein unterschiedlies ches Verhalten des Führungsgebers 46 nötig· was durch einen Umschalter47 angedeutet ist. Der FührtJngsgeber 46 veranlaßt beispielsweise die Abtastung Verschiedener Kurvenscheiben zur Steuerung des Brennstoff/Luft-The position transmitter 18 continuously reports the current output of the combustion system based on the degree of opening of the actuator 14 to a guide transmitter 46, which influences the setpoint value of the exhaust gas regulator 22 via the connection 24. Depending on the fuel, in the example described! oil or gas, a different behavior of the guide sensor 46 is necessary, which is indicated by a switch 47. The Füh r tJngsgeber 46 causes, for example, the sampling of various cams for controlling the fuel / air

Verhältnisses und des Sollwertes des Abgasreglers 22, je nachdem ob öl oder Gas verfeuert wird.Ratio and the setpoint of the exhaust gas regulator 22, depending on whether oil or gas is being burned.

Die Anlage arbeitet wie folgt:The system works as follows:

Dem momentanen Wärmebedarf entsprechend, erfaßt vom Temperaturfühler 9. regelt der Leistungsregler 10 eine bestimmte Stellung des Ventiles 16 und der Klappe 17 ein, deren Öffnungsverhältnis zueinander fest vorbestimmt ist, was vorteilhaft mechanisch über die erwähnten Kurvenscheiben erreicht wird. Beim zugeordneten Öffnungsverhältnis würde sich theoretisch bei idealer Einstellung eine optimale Verbrennung ergeben, was aber praktisch wegen nicht erfaßter Variablen nicht erreichbar ist. Der Sauerstoffdetektor 20 vergleicht daher laufend den Rest-Sauerstoffgehalt der Abgase mit dem vom Führungsgeber 46 am Abgas-Regler 22 vorgegebenen Sollwert und beeinflußt über die Verbindungen 23 und 39 den Antrieb 26 und damit die Hilfs-Luftkiappe 27.The power controller regulates the current heat demand, recorded by the temperature sensor 9 10 a certain position of the valve 16 and the flap 17, the opening ratio of which is fixed to one another what is predetermined is what is advantageously achieved mechanically via the cams mentioned. When assigned The opening ratio would theoretically result in optimal combustion with an ideal setting, which, however, cannot be achieved in practice because variables are not recorded. The oxygen detector 20 therefore compares the residual oxygen content of the exhaust gases with that specified by the command transmitter 46 on the exhaust gas regulator 22 Setpoint and influences the drive 26 and thus the auxiliary air cap via the connections 23 and 39 27

Wird durch das Zusammentreffen ungünstiger Zustände vom Abgas-Regler 22 ein zu weit gehender Befehl zur Reduktion des Rest-Sauerstoffgehaltes an den Antrieb 26 erteilt, dann erfolgt eine Alarmauslösung, wie dies nachfolgend beschrieben ist:If unfavorable conditions coincide, the command from the exhaust gas regulator 22 goes too far given to drive 26 to reduce the residual oxygen content, an alarm is triggered, as described below:

Die Schaltelemente 35, 36, 37 sind beispielsweise so eingestellt, daß das Schaltelement 35 bei einer Lufttemperatur unter 300C.The switching elements 35, 36, 37 are set, for example, so that the switching element 35 at an air temperature below 30 ° C.

das Schaltelement 36 bei einer Lufttemperatur unter 100C, undthe switching element 36 at an air temperature below 10 0 C, and

das Schaltelement 37 bei einer Lufttemperatur unter 200Cthe switching element 37 at an air temperature below 20 ° C

seine in der F i g. 2 linke Schaltstellung einnimmt. Dadurch erfolgt eine Alarmauslösung bei verschiedenen Grenzstellungen der Hilfs-Luftklappe 27. Im gezeichneten Beispiel der F i g. 2 befindet sich das Schaltelement 37 in seiner rechten Stellung und die Schaltelemente 35 und 36 liegen links an. Die Temperatur der Verbrennungsluft liegt demgemäß zwischen den Werten 10 und 20eC. Die vom Abgas-Regler 22 durch die Verbindung 39 am Zusatz-Regler 30 eintretenden Zu-Befehle gelangen durch die Schaltelemente 37 und 36 sowie eine der Leitungen 31 zum Grenzschalter 33, der jetzt für die Begrenzung der äußersten Stellung der Hilfs-Luftklappe 27 aktiviert ist, und von dort über den Endschalter 40 zum Motor 38. Vorausgesetzt, daß der Zu-Befehl nur so lange erteilt wird, daß die Hilfs-Luftklappe 27 nicht in die dem Grenzschalter 33 zugeordnete Schließstellung läuft, wird nicht in den Regelvorgang des Abgas-Reglers 22 eingegriffen. Dessen Auf-Befehle gelangen über die Leitung 23 direkt zum Motor 38. Schließt jedoch unter den beschriebenen Bedingungen die Hilfs-Luftklappe 27 so weit, daß der Grenzschalter 33 umschaltet, dann wird über die Leitung 45 die Alarmeinrichtung 44 zugeschaltet Gleichzeitig mit einer Alarmgabe bewirkt dies über die Verbindung 25 (F i g. 1) eine Verstimmung des Abgas-Reglers 22, der durch einen Auf-Befehl an seiner Verbindung 23 die Hilfs-Luftklappe 27 wieder öffnet Der Brenner läuft dann bis zur Behebung der Störungsursache mit erhöhtem Luftüberschuß, was sich jedoch weniger schlimm auswirkt als eine CO- und Rußbildung.its in the fig. 2 assumes left switch position. This triggers an alarm at different limit positions of the auxiliary air flap 27. In the example shown in FIG. 2, the switching element 37 is in its right position and the switching elements 35 and 36 are on the left. The temperature of the combustion air is accordingly between the values 10 and 20 e C. The close commands coming from the exhaust gas regulator 22 through the connection 39 on the additional regulator 30 pass through the switching elements 37 and 36 and one of the lines 31 to the limit switch 33, which is now activated for the limitation of the extreme position of the auxiliary air flap 27, and from there via the limit switch 40 to the motor 38. Provided that the close command is only issued so long that the auxiliary air flap 27 is not in the The closed position assigned to the limit switch 33 is running, the control process of the exhaust gas regulator 22 is not intervened. Its open commands go via line 23 directly to motor 38. If, under the conditions described, the auxiliary air flap 27 closes so far that the limit switch 33 switches, then the alarm device 44 is switched on via line 45. Simultaneously with an alarm, this causes this A detuning of the exhaust gas regulator 22 via connection 25 (FIG. 1), which opens the auxiliary air flap 27 again by an open command at its connection 23 has less of an impact than CO and soot formation.

An Stelle des beschriebenen Aufbaues der Anlage mit einem Zusatz-Luftkanal 8 kann der Antrieb 26 statt auf den Zusatz-Luftkanal auch direkt auf die Verbindung zwischen der Klappe 17 und dem Ventil 16 einwirken und damit das fest eingestellte Brennstoff/Luft-Verhältnis zusätzlich beeinflussen. In diesem Fall muß die maximal mögliche Beeinflussung des Brennstoff/Luft-Verhältnisses vom Zusatzregler 30 her eingeschränkt werInstead of the described structure of the system with an additional air duct 8, the drive 26 can instead of the additional air duct also act directly on the connection between the flap 17 and the valve 16 and thus also influence the fixed fuel / air ratio. In this case the maximum possible influencing of the fuel / air ratio by the additional controller 30 who is limited

Zusätzlich wird darauf hingewiesen, daß an Stelle einer Einwirkung des Abgas-Reglers 22 auf die Luftzufuhr auch die Brennstoffmenge beeinflußt werden kann, um dann auf diese Weise eine Beeinflussung des Brennstoff/Luft-Verhältnisses zu erreichen.In addition, it should be noted that instead of an action of the exhaust gas regulator 22 on the air supply the amount of fuel can also be influenced in order to then influence the fuel / air ratio in this way to reach.

Durch die dauernde Überwachung und die darin eingeschlossene Erfassung des Zustandes der Verbrennungsluft einschließlich der dauernden Überprüfung der Stellung der Hilfs-Luftklappe 27 wird es möglich, bei der Grundeinstellung anläßlich der Inbetriebnahme einer Anlage einen generell niedrigeren Rest-Sauerstoffgehalt einzustellen als bisher, was eine generelle Senkung des Rest-Sauerstoffgehaltes erlaubt und damit in Groß· Anlagen beträchtliche Energieeinsparungen ermöglicht.Due to the constant monitoring and the included recording of the condition of the combustion air including the continuous review of the position of the auxiliary air flap 27, it is possible when The basic setting on the occasion of the commissioning of a system is a generally lower residual oxygen content than before, which allows a general reduction in the residual oxygen content and thus in large System enables considerable energy savings.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 öl-. Gas- oder Kohlestaubbrenner müssen zur Sicher-oil-. Gas or coal dust burners must be Patentansprüche- stellung einer vollständigen Verbrennung gegenüberClaims against a complete combustion der stöchiometrisch nötigen Luftmenge immer mit Luft-the stoichiometrically required air volume always with air 1 Verfahren zur Regelung des Rest-Sauerstoffge- Überschuß betrieben werden, um damit eine Ruß- und hatesindenASLeneineiGebläse-Feuerungsan- 5 CO-BUdung zu verhindern. Die an der Verbrennung iaie% mhtek rines Leistungsreglers durch eine nicht teilnehmenden Luftante.le bedeuten Verluste, we-Begeinnussung der zugeführten BrerLtoff- und Luft- ehe den Wirkungsgrad reduziere^ Zur K.emhal· menge in einem zueinander fest eingestellten Ver- tong dieser Verluste ist es nach der CH-I^ 6 15 496 häknis laufend dem momentanen Wärmebedarf an- bekannt, mit einem festkörperelektrolytischen Sauer-EeOaBt wirT i° Stoffdetektor im Abgaskanal kontinuierlich den Rest-1 Procedure for regulating the residual oxygen excess can be operated in order to prevent soot and CO build-up in the ASLs. The losses mean in the combustion IAIE% mhtek Rines power controller by a non-participating Luftante.le, we-Be g einnussung of the supplied air before BrerLtoff- and the efficiency reducing to K.emhal ^ · quantitative comparison in a mutually fixed tong According to the CH-I ^ 6 15 496 hook, these losses are continuously known to the current heat demand, with a solid-state electrolytic Sauer-EeOaBt wirT i ° substance detector in the exhaust gas duct continuously the remaining heat. bei dem mit einem Rest-Sauerstoffdetektor eines Sauerstoffgehalt zu messen^ und mit einem Abgas-Regzweiten Reglers, der auf ein Stellglied zur zusätzli- ler zusätzlich auf das Verhältnis von Brennstoff- und chen Veränderung des vom Leistungsregler fest zu- Luftmenge einzuwirken.in the case of measuring an oxygen content with a residual oxygen detector ^ and with an exhaust gas regulator, which acts on an actuator to additionally control the ratio of fuel and change the amount of air to be fixed by the capacity regulator. geteilten Brennstoff/Luft-Verhältnisses einwirkt, der In Großanlagen wie Fernheizkraftwerken oder Indu-split fuel / air ratio, which in large systems such as district heating plants or industrial Sollwert des zweiten Reglers in Abhängigkeit von is strieanlagen werden sogenannte modulierende Brenner der momentanen Leistung der Feuerungsanlage in verwendet, deren Leistung in einem Bereich von etwa Richtung einer höheren Rest-Sauerstoffmenge bei 100 bis 30% kontinuierlich dem momentanen Warmesinkender Leistung verändert wird, dadurch ge- bedarf angepaßt werden. Das dazu nötige gleichzeitige kennze;chnet Verstellen eines Brennstoff- und eines Luft-StellgliedesSetpoint of the second controller depending on the thermal systems, so-called modulating burners of the current output of the combustion system are used. needs to be adapted. The necessary simultaneous identification ; chnet adjustment of a fuel and an air actuator daß der zsüssige SteUbereich des vom zweiten Reg- 20 muß zueinander immer in einem bestimmten Verhältnis ler (22) beeinflußten Stellgüedes (26, 27) in Abhän- erfolgen. Dazu dienen meist jCurvenscne.oen. Der **.u Kiekeit vom Zustand der zugeführten Verbren- ergebende Rest-Sauerstoffgehalt in den Abgasen wird nungsluft verändert wird und dann vom Abgas-Regler zusätzlich ausgeregeltJ*b«that the second control range of the actuating value (26, 27) influenced by the second control 20 must always be dependent on one another in a certain ratio (22). This is usually done using jCurvenscne.oen. The **. U Kiekeit on the state of the supplied combustion resulting residual oxygen content in the exhaust gases will be planning air changed and then b by the exhaust regulator in addition ausgeregeltJ * " daß beim Unterschreiten eines Grenzwertes des wirkt sich regeltechnisch erschwerend aus. daß der Stellbereiches unter gleichzeitiger Vergrößerung 25 Brenner für einen stabilen Betneb bei Tei.last mit einem derLutaufuhreinAla^ausgelöftwird. größeren Luftüberschuß, das heißt mit Einern größerenthat if the value falls below a limit, this makes the control more difficult. that the Adjustment range with simultaneous enlargement of 25 burners for stable operation at partial load with one the bell in Ala ^ is triggered. larger excess air, that is, with larger ones Z Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- Rest-Sauerstoffgehaft, betrieben werden muß als bei zeichnet, daß zur Zustandserfassung der Verbren- Vollast Dies erklärt sich durch die bei Vollast zufolge nungsiuft ein Temperaturfühler (28) eines Zusatz- größerer Turbulenz un Feuerraum bessere Durchmi-Reglers (3P verwendet wird, der entsprechend der 30 schung von Brennstoff und Luft als bei niedriger Last Es Temperatur der Verbrennungsluft den Stellbereich ist daher nötig, den Sollwert des Abgas-Reglers in Abdes Stellgliedes (26,2/) in Ricatung einer Verkleine- hängigkeit von der momentanen Brennerleistung zu rung oder Vergrößerung des Stellbereiches und so- steuern, wobei je nach Brennstoff verschiedene Abhanmit des Rest-Sauerstoffgehak,s anpaßt und beim gigkeitswerte zu Grunde gelegt werden müssen unterschreiten einer von der Temperatur der Ver- 35 Bei der Inbetriebsetzung einer Antage sind außer brennungsluft abhängigen Grenzstellung den Alarm dem bereits erwähnten Einfluß noch folgende Variablen auslöst und gleichzeitig das Stellglied (26, 27) in zu berücksichtigen:Z The method according to claim 1. characterized by residual oxygen content, must be operated as in that for the detection of the state of the combustion full load This is explained by the at full load according to a temperature sensor (28) of an additional greater turbulence and better diameter of the combustion chamber knob (3P is used, according to the 30 research of fuel and air as at low load It temperature of combustion air to the setting range is, therefore, necessary to set the target value of the exhaust regulator in Abdes actuator (26, 2 /) in Rica Tung a Reduce depending on the current burner output to increase or increase the setting range and so control, whereby, depending on the fuel, different dependencies of the residual oxygen content must be adjusted and used as a basis Apart from the combustion air-dependent limit position, the alarm still follows the influence already mentioned de triggers variables and at the same time taking into account the actuator (26, 27) in: Richtung der Vergrößerung des Rest-Sauerstoffge- Temperatur, atmosphärischer Druck und Feucht.g-Direction of the increase in the residual oxygen temperature, atmospheric pressure and humidity. haltes laufen läßt keit der Verbrennungstuft,stop running speed of the combustion stage, 3 Einrichtung'zur Durchführung des Verfahrens 40 Netzschwankungen und deren Auswirkung auf die Genach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. bläseleistung sowie daß das Stellglied (26, 27) eine von einem Antrieb Heizwertschwankungen.3 device for carrying out the method 40 network fluctuations and their effect on the Genach claim 2 characterized. blowing power as well that the actuator (26, 27) one of a drive calorific value fluctuations. SS betätigte Hilfs-Luftklappe (27) ist. die in einem Damit der Abgas-Regler all diese Störgrößen ausre-SS operated auxiliary air flap (27) is. that in one So that the exhaust gas regulator can cope with all these disturbance variables parallel zu einem Haupt-Luftkanal (7) liegenden Zu- gulieren kann, und damit es dabei nie zu einem Betrieb satz-Luftkanal (8) angeordnet ist. und 45 mit Ruß- oder CO-B.ldung kommt muß der Sollwertcan close parallel to a main air duct (7), and thus it never becomes an operation set air duct (8) is arranged. and 45 comes with soot or CO build-up, the setpoint must be daß im Antrieb (26) der Hilfs-Luftklappe (27) Grenz- des Rest-Sauerstoffgehaltes relativ hoch angesetzt werschalter (32,33,34) vorhanden sind, die in abgestuf- den. Die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens ten Abständen von der dem minimalen Rest-Sauer- mehrerer ungünsiiger Zustände ist relativ klein und stoffgehalt entsprechenden Endstellung der Hilfs- wenn auch bei deren gleichzeitigem Auftreten kerne Luftklappe (27) zum Ansprechen kommen, und so Rußbildung auftreten darf, dann erfolgt die Verbren-that in the drive (26) of the auxiliary air flap (27) limit the residual oxygen content relatively high set werschalter (32,33,34) are present, which are graduated. The likelihood of meeting th distances from the minimum residual acidity of several unfavorable states is relatively small and substance content corresponding end position of the auxiliary cores, albeit with their simultaneous occurrence If the air flap (27) responds and soot formation may occur, then the combustion daß der Zusatz-Regler (30) Schaltelemente (35, 36, nung während der übrigen Zeit zwangswe.se mit einem 37) enthält deren Schaltstellungen vom Tempera- zu hohen Rest-Sauerstoffgehalt turfühler (28) so beeinflußbar sind, daß ein Motor Ferner ist zu berücksichtigen was im Falle eines De·that the additional controller (30) switching elements (35, 36, voltage during the rest of the time Zwangswe.se with a 37) contains the switching positions of which can be influenced from the temperature to the high residual oxygen content sensor (28) so that a motor must also be taken into account in the event of a de (38) des Antriebes (26) die vom zweiten Regler (22) fektes im Abgas-Regler geschieht Eine Anlage konnte kommenden Befehle zur Verkleinerung des Rest- 55 dann längere Zeit mit Luftmangel betneben werden. Sauerstoffgehaltes in Abhängigkeit der Temperatur ohne daß dies rechtzeitig bemerkt wird, der Verbrennungsluft über je einen den SteUbereich Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e.ne Em-(38) of the drive (26) which happens from the second controller (22) fect in the exhaust gas controller A system could Commands to reduce the remaining air for a long time will then be left with a lack of air. Oxygen content as a function of temperature without this being noticed in time, the combustion air over one control area each The invention is based on the object, e.ne Em- ver<chieden einschränkenden Grenzschalter (32,33, richtung zu schaffen, welche e.nen Betrieb mit generell 34) erhält tieferem Rest-Sauerstoffgehalt in den Abgasen als bis-different restrictive limit switches (32,33, direction to create which can be operated with general 34) contains lower residual oxygen content in the exhaust gases than up to 60 her ermöglicht und bei einer Störung einen Alarm aus-60 and an alarm is triggered in the event of a fault.
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