DE3433302A1

DE3433302A1 - Verfahren zur hoehenstandsregelung eines wirbelbettes und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3433302A1
Application number: DE19843433302
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(grad.) 6683 Spiesen Scholl
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE3433302C2

Description

Verfahren zur Höhenstandsregelung eines Wirbelbettes
und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Höhenstandsregelung eines Wirbelbettes in einem Wirbelschichtreaktor sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Betrieb von Wirbelbettreaktoren, insbesondere von Wirbelbettfeuerungen mit kontinuierlicher Brennstoffzufuhr und kontinuierlichem Ascheabzug, bei denen die erzeugte Wärme über in das Wirbelbett eingebaute Wärmetauscherflächen, den sogenannten Tauchheizflächen, abgeführt wird, ist eine Höhenstandsregelung des Wirbelbettes von erheblicher Bedeutung.
Einmal soll aus Gründen einer optimalen Wärmeübertragung die Betthöhe das Niveau der Tauchheizflächen nicht wesentlich übersteigen. Zum anderen muß aus Sicherheitsgründen aber auch sichergestellt sein, daß zur Vermeidung von überhitzungen die Tauchheizflächen fortwährend von Bettmaterial umgeben sind, d.h. das Wirbelbett darf eine vorgegebene Höhe nicht unterschreiten.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und betriebssicheres Verfahren zur Höhenstandsregelung eines Wirbelbettes in einem Wirbelbettreaktor zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Druckabfall zwischen einem unterhalb der Sollhöhe des Wirbel bettes angeordneten Meßpunkt und dem Gasraum oberhalb des Wirbelbettes gemessen und als Regelgröße für die Höhenstandsregelung verwendet wird, derart, daß sobald der Druckabfall einen vorgegebenen, der Sollhöhe des Wirbelbettes entsprechenden Sollwert überschreitet, der Ascheaustrag aus dem Wirbelschichtreaktor beschleunigt wird und daß umgekehrt, sobald der Druckabfall den Sollwert unterschreitet, der Ascheaustrag verringert wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der beiden Druckmeßstellen, nämlich einmal im Bereich der oberen Grenzschicht des Wirbelbettes unterhalb der vorgegebenen Sollhöhe und zum anderen im Gasraum selbst, ergibt sich, daß jede Höhenänderung des Wirbel bettes unmittelbar auch zu einer Anderung der Druckdifferenz zwischen den beiden Meßstellen führt. Mit der erfaßten Druckdifferenz steht somit ein geeignetes kontinuierliches Meßsignal zur Regelung der Betthöhe zur Verfügung.
Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen ersten Druckmeßfühler im Bereich der oberen Grenzschicht eines Wirbelbettes, einen zweiten Druckmeßfühler im Gasraum oberhalb des Wirbel bettes sowie einen Regler, der die Druckdifferenz zwischen den beiden Druckmeßfühlern erfaßt, mit einem dem Sollwert entsprechenden Referenzsignal vergleicht und je nach Abweichung vom Sollwert die Geschwindigkeit einer Ascheaustragseinrichtung erhöht oder verringert.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Die Figur zeigt eine Wirbelbettfeuerung 1 mit einem Wirbelbett 2 und einem Gasraum 3. Die Verbrennungsluft bzw. das Trägergas für das Bettmaterial wird über Düsenstöcke 4 zugeführt, während der Brennstoff, z.B. ballastreiche Kohle, über Zuführungen 5 von oben in das Wirbelbett eingespeist wird. Im vorliegenden Falle wird als Bettmaterial Asche verwendet, die als Bestandteil des Brennstoffes kontinuierlich zugeführt und über einen Ascheabzug 6 mit einer integrierten Zellenradschleuse 7 kontinuierlich wieder abgezogen wird. Innerhalb des Wirbelbettes 2 sind Tauchheizflächen 13, in denen z.B. die Arbeitsluft einer Gasturbine erwärmt wird, vorgesehen.
Das dem Normalbetrieb der Wirbelschichtfeuerung entsprechende einzuhaftende obere Niveau des Wirbelbettes ist mit 8 bezeichnet.
Zur Regelung der Betthöhe auf das Niveau 8 sind zwei Druckmeßfühler 9 und 10 vorgesehen, von denen der eine unterhalb des Niveaus 8 im Wirbelbett 2 selbst und der andere oberhalb des Niveaus 8 im Gasraum 3 angeordnet ist. Im Normalzustand, d.h. wenn das Bettniveau 8 gerade erreicht ist, entspricht die Druckdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern 9 und 10 einem vorgegebenen Sollwert, von z.B. 20 mbar. Dieser Sollwert wird als Referenzsignal über einen Signalgeber 11 an den Regler 12 abgegeben, d.h. im Normalzustand ist die Differenz zwischen Meßwert und Sollwert gleich Null, mit der Folge, daß der Regler 12 die Geschwindigkeit der Zellenradschleuse 7 nicht beeinflußt.
Sobald die Betthöhe das Niveau 8 übersteigt, vergrössert sich die Druckdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern 9 und 10, d.h. das Meßsignal übersteigt das dem Sollwert entsprechende Referenzsignal, mit der Folge, daß der Regler 12 nunmehr das Zellenrad 7 ansteuert.
Durch Erhöhung der Fördergeschwindigkeit wird solange verstärkt Asche aus dem Wirbelbett ausgeschleußt bis das Normalniveau 8 und damit der Sollwert wieder erreicht ist.
Im umgekehrten Falle, wenn also die Betthöhe das Normalniveau 8 unterschreitet, verkleinert sich die Druckdifferenz zwischen den beiden Meßfühlern 9 und 10. Eine derartige Abweichung des Meßwertes vom Sollwert veranlaßt den Regler 12 die Geschwindigkeit des Zellenrades 7 zu reduzieren, mit der Folge, daß solange weniger oder gar keine Asche ausgeschleust wird, bis das Bettniveau 8 wieder erreicht ist.
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Claims

Verfahren zur Höhenstandsregelung eines Wirbelbettes und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche: 1. Verfahren zur Höhenstandsregelung eines Wirbelbettes in einem Wirbelbettreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabfall zwischen einem unterhalb der Sollhöhe des Wirbelbettes angeordneten Meßpunkt und dem Gasraum oberhalb des Wirbel bettes gemessen und als Regelgröße für die Höhenstandsregelung verwendet wird, der art, daß sobald der Druckabfall einen vorgegebenen, der Sollhöhe des Wirbelbettes entsprechenden Sollwert überschreitet, der Ascheaustrag aus dem Wirbelschichtbettreaktor beschleunigt wird und daß umgekehrt, sobald der Druckabfall den Sollwert unterschreitet, der Ascheaustrag verringert wird.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch einen ersten Druckmeßfühler (9) im Bereich der oberen Grenzschicht eines Wirbelbettes (2), einen zweiten Druckmeßfühler (10) im Gasraum (3) oberhalb des Wirbelbettes (2) sowie einen Regler (12), der die Druckdifferenz zwischen den beiden Druckmeßfühlern (9 und 10) erfaßt, mit einem dem Sollwert entsprechenden Referenzsignal vergleicht und je nach Abweichung vom Sollwert die Geschwindigkeit eines Ascheaustragseinrichtung (7) erhöht oder verringert.