DE482844C

DE482844C - Combustion controller that responds to the boiler load or the steam pressure, in which the fuel-air ratio is additionally changed by a temperature measuring device

Info

Publication number: DE482844C
Application number: DES81903D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Liesegang
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1927-09-25
Filing date: 1927-09-25
Publication date: 1929-09-21

Description

Auf die Kesselbelastung oder den Dampfdruck ansprechender Verbrennungsregler, bei welchem das Brennstoffluftverhältnis durch ein Temperaturmeßgerät zusätzlich verändert wird Es sind Verbrennungsregler bekannt, die zur Erzielung größtmöglichster Wirtschaftlichkeit nicht nur in Abhängigkeit vom Dampfdruck, sondern auch in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rauchgase und von der Temperatur an gewissen Stellen der Feuerung arbeiten.Combustion regulator responsive to boiler load or steam pressure, at which the fuel air ratio is additionally determined by a temperature measuring device There are combustion regulators known to achieve the greatest possible Profitability not only dependent on the vapor pressure, but also dependent on the composition of the smoke gases and on the temperature at certain points the furnace work.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Verbrennungsregler. Bei Kesselfeuerungen, insbesondere bei Anwendung von Kohlenstaub als Brennstoff, kann leicht der Fall eintreten, daß die Brennkammerwandungen oder in sie hineingelegte Heizflächen unzulässig stark beansprucht oder gar zerstört werden. Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung durch ein Meßgerät für die Temperatur an der empfindlichsten Stelle der Brennkammerwandung ein Umschalter betätigt, welcher bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur einen Rauchgasprüfer und bei Überschreiten einer Höchsttemperatur das Temperaturmeßgerät mit einem zusätzlichen Regelwiderstand zwecks Veränderung des Brennstoffluftverhältnisses verbindet, der in einer von einem an die Dampfsammelleitung angeschlossenen Manometer gesteuerten elektrischen Regelschaltung angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß bei Überschreiten der zulässigen Höchsttemperatur das Brenstoffluftverhältnis im Sinne eines größeren Luftüberschusses verändert und dadurch ein Fallen der Temperatur an der empfindlichsten Stelle erzielt wird. Diese Änderung kann darin bestehen, daß entweder mehr Luft oder weniger Brennstoff zugeführt wird, als dem vorher vorhandenen Brennstoffluftverhältnis entspricht.The invention relates to such combustion regulators. With boiler firing, especially when using pulverized coal as fuel, this can easily be the case occur that the combustion chamber walls or heating surfaces placed in them are inadmissible heavily used or even destroyed. In order to avoid this evil, will according to the invention by a measuring device for the temperature at the most sensitive Position of the combustion chamber wall, a switch is operated, which when the value falls below a flue gas detector at a certain temperature and when a maximum temperature is exceeded the temperature measuring device with an additional rheostat for the purpose of change of the fuel-to-air ratio, which connects in one of one to the steam manifold connected pressure gauge controlled electrical control circuit is arranged. This ensures that if the maximum permissible temperature is exceeded, the Fuel-to-air ratio changed in the sense of a larger excess of air and thereby a drop in temperature is achieved at the most sensitive point. This change can consist of either adding more air or less fuel, than corresponds to the previously existing fuel-air ratio.

In den Abbildungen ist ein Ausführungbeispiel des Reglers dargestellt. In Abb. i speist eine Dampfkesselanlage r eine Dampfsammelleitung a, an die ein Kolbenmanometer 3 angeschlossen ist. Das Manometer 3 stellt einen Regelwiderstand q. ein, der in einer Brückenschaltung 5 liegt. Die durch den Widerstand 4 verursachte Störung des Gleichgewichtes der Brücke 5 wird durch einen Regelwiderstand 6 kompensiert, der durch einen Zentrifugalregulator 7 eingestellt wird. Der Zentrifugalregulator 7 stellt sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines Motors 8 ein, der die Förderschnecke 9 zur Einführung des Brennstoffes in die Brennkammer io antreibt. Die Geschwindigkeit des Motors 8 wird durch das im Diagonalzweig der Brücke 5 liegende Relais i i geregelt.An example of the controller is shown in the figures. In Fig. I, a steam boiler system r feeds a steam collecting line a to which a Piston manometer 3 is connected. The manometer 3 represents a rheostat q. a, which is located in a bridge circuit 5. The one caused by resistor 4 Disturbance of the equilibrium of the bridge 5 is compensated by a control resistor 6, which is adjusted by a centrifugal regulator 7. The centrifugal regulator 7 is a function of the speed of a motor 8, which the Screw conveyor 9 drives the introduction of the fuel into the combustion chamber io. The speed of the motor 8 is determined by that lying in the diagonal branch of the bridge 5 Relay i i regulated.

Außerdem stellt das Kolbenmanometer 3 noch einen weiteren Regelwiderstand 12 ein, der in einer Brückenschaltung 13 liegt. Mittels dieser Brückenschaltung 13 wird ein Motor 1q. gesteuert, der eine den Austritt der Abgase regelnde Klappe 15 verstellt. Das Gleichge- wicht der Brücke 13 wird mittels eines Regel- widerstandes 16 wiederhergestellt, der durch einen Zugmesser 17 gesteuert wird. Bei der bisher beschriebenen, an sich be- kannten Anordnung wird durch die Brücken- schaltung 5 die Brennstoffzufuhr und durch die Brückenschaltung 13 die Luftzufuhr der Feuerung nach einem gegebenen Verhältnis gesteuert. Um dieses Verhältnis zu ändern, kann entweder in der Brücke 5 oder in der Brücke 13 ein zusätzlicher Regelwiderstand in geeigneter Schaltung vorgesehen sein. In Abb. i ist der erstere Fall gewählt. Der in der Brücke 5 vorgesehene Doppelwiderstand 18 dient in an sich bekannter Weise zur Ände- rung des Brennstoffluftverhältnisses. Um nun in der bisher beschriebenen Regel- einrichtung eine unzulässig hohe Bean- spruchung der inneren Brennkammerwandun- gen oder in diese eingebauter Heizflächen zu verhüten, ist an der empfindlichsten Stelle der Brennkammer, z B. an dem Punkte 19, ein Temperaturmeßgerät vorgesehen, vorzugs- weise ein Gesamtstrahlungspyrometer. Durch diese Temperaturmeßeinrichtung wird bei überschreiten einer gegebenen Maximaltempe- ratur der Doppelwiderstand 18 im Sinne eines größeren Luftüberschusses verstellt. Das Gesamtstrahlungspyrometer 2o ist mittels der Leitungen 2z mit einem Relais 22 ver- bunden (Abb. 2). Das Relais 22 steuert die Stromkreise für zwei Elektromagnetspulen 23 und 2q., die einen Umschalter 25 je nach ihrer Erregung entweder in die in Abb. 2 voll gezeichnete oder in die punktiert gezeichnete Stellung überführen. Das Pyrometer 2o ist mittels Leitungen 26 an den Umschalter 25 angeschlossen. Ferner liegt an dem Umschal- ter mittels der Leitungen 27 ein Rauchgas- prüfer 28, beispielsweise ein nach dem Prinzip der Wärmeleitfähigkeit arbeitender elek- trischer Kohlensäuremesser. Der Umschalter 25 verbindet entweder das Pyrometer 2o oder den Rauchgasprüfer 28 über Leitungen 29 mit einem Relais 3o, das einen elektromagne- tischen Schalter 31 zum Verstellen des Wider-: standes 18 (Abb. i) steuert. Die Kontaktgabe an den Relais 22 und 3o erfolgt intermittie- rend durch elektromagnetisch betätigte Fall- bügel, deren Spulen 32 und 33 angedeutet sind. Als Zeitschalter dient für diese Spulen ein thermisches Relais 3q.. Die Zeiger der Relais 22 und 30 spielen oberhalb der 'Kon- takte 38, 39 bzw. 35, 36 und werden durch Fallbügel intermittierend auf eine Unterlage niedergedrückt. Die Bewegung der Fallbügel erfolgt durch intermittierende Schließung und Unterbrechung der Stromkreise für die Spu- len 32 und 33. Die zu diesen Spulen gehörigen Ele';tromagnete ziehen die Fallbügel bei Erregung der Spulen an und geben sie bei Aberregung wieder frei. Wenn einer der Zeiger der Relais 22 und 3o beim Abwärtsgehen des zugehörigen Fallbügels gerade oberhalb eines der Kontakte 38, 39 bzw. 35, 36 steht, so wird dieser Kontakt durch den Fallbügel und den Zeiger des Relais geschlossen.In addition, the piston manometer 3 sets a further control resistor 12, which is located in a bridge circuit 13 . Means this bridge circuit 13 becomes a motor 1q. controlled, the one the exit of the exhaust gases regulating flap 15 adjusted. The equality weight of the bridge 13 is determined by means of a Resistance 16 restored by the a draw knife 17 is controlled. In the case of the previously described, per se familiar arrangement is ensured by the bridge circuit 5 the fuel supply and through the bridge circuit 13 the air supply of the Firing according to a given ratio controlled. To change this relationship can either be in bridge 5 or in the Bridge 13 an additional rheostat be provided in a suitable circuit. In Fig. I the former case is chosen. The in the bridge 5 provided double resistance 18 is used in a manner known per se to change tion of the fuel-air ratio. In order to follow the previously described rule facility is subject to an impermissibly high stress on the inner combustion chamber wall or heating surfaces built into them prevention is at the most sensitive point of the Combustion chamber, e.g. at point 19 Temperature measuring device provided, preferably wise a total radiation pyrometer. By this temperature measuring device is at exceed a given maximum temperature rature of the double resistance 18 in the sense of a larger excess air adjusted. That Total radiation pyrometer 2o is by means of the lines 2z with a relay 22 tied (Fig. 2). The relay 22 controls the Circuits for two electromagnetic coils 23 and 2q., Which have a switch 25 depending on full of their excitement either in the one shown in Fig. 2 drawn or drawn in the dotted line Convict position. The pyrometer is 2o by means of lines 26 to the changeover switch 25 connected. Furthermore, it is due to the ter by means of the lines 27 a flue gas examiner 28, for example one according to the principle the thermal conductivity of working electrical tric carbon dioxide meter. The switch 25 connects either the pyrometer 2o or the flue gas detector 28 via lines 29 with a relay 3o, which has an electromagnetic table switch 31 for adjusting the counter: Stand 18 (Fig. i) controls. Making contact at the relays 22 and 3o takes place intermittently rend through electromagnetically operated drop bracket whose coils 32 and 33 are indicated are. Serves as a time switch for these coils a thermal relay 3q .. The pointer of the Relays 22 and 30 play above the 'con bars 38, 39 or 35, 36 and are through Drop bracket intermittently on a surface depressed. The movement of the drop bar takes place by intermittent closure and Interruption of the circuits for the spool len 32 and 33. The magnets belonging to these coils attract the drop bars when the coils are excited and release them again when the coils are de-excited. If one of the pointers of the relays 22 and 3o is just above one of the contacts 38, 39 or 35, 36 when the associated drop bracket is going down, this contact is closed by the drop bracket and the pointer of the relay.

Die Wirkungsweise der in Abb.2 dargestellten Anordnung ist folgende: Normalerweise ist der Kohlensäuremesser 28 über die Leitungen 27, über den Umschalter 25, Leitungen 29 mit dem Relais 30 verbunden, dessen Kontakte 35, 36 mit den Spulen des Elektromagnetschalters 31 in Verbindung stehen. Steht der Zeiger des Relais 30 in der gezeichneten Mittelstellung, so findet keine Umschaltung des Schalters 31 statt. Sinkt oder fällt aber der mit dem Rauchgasprüfer 28 ermittelte Kohlensäuregehalt der Rauchgase, so stellt sich der Zeiger des Relais 3o auf den Kontakt 36 oder 35 ein, und der betreffende Kontakt wird durch die Tätigkeit des durch die Spule 33 periodisch auf und ab bewegten Fallbügels geschlossen. Dadurch wird die eine oder die andere Spule des Schalters 31 über den Kontakt 35 oder 36 mit der Stromquelle 37 verbunden und dadurch der Widerstand z 8 (Abb. i) verstellt.The mode of operation of the arrangement shown in Fig. 2 is as follows: Normally, the carbon dioxide meter 28 is connected via the lines 27, via the changeover switch 25, lines 29 to the relay 30 , whose contacts 35, 36 are connected to the coils of the electromagnetic switch 31. If the pointer of the relay 30 is in the center position shown, the switch 31 is not switched over. If, however, the carbon dioxide content of the flue gases determined by the flue gas tester 28 drops or falls, the pointer of the relay 3o is set to the contact 36 or 35, and the contact in question is closed by the action of the drop bracket which is periodically moved up and down by the coil 33 . As a result, one or the other coil of the switch 31 is connected to the current source 37 via the contact 35 or 36 and the resistance z 8 (Fig. I) is adjusted as a result.

Steigt nun aber die mit dem Pyrometer 2o gemessene Temperatur über einen gegebenen Höchstwert, so gelangt der Zeiger des über Leitungen 21 mit dem Pyrometer 2o verbundenen Relais 22 auf den Kontakt 38 und schließt diesen Kontakt bei Beeinflussung durch den Fallbügel, dessen Spule bei 32 angedeutet ist. Durch den Kontaktschluß bei 38 wird der Stromkreis für die Spule 2¢ her- j gestellt und dadurch der Schalter 25 in die gestrichelte Stellung überführt. In dieser Stellung verbindet der Schalter 25 über die Leitungen 26,:29 das Pyrometer 2o mit dem Relais 3o, das in der oben beschriebenen Weise nunmehr den Elektromagnetschalter 31 für den Widerstand 18 (Abb. i) in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur steuert. Der Widerstand 18 wird dabei derart verstellt, daß in dem .Brennstoffluftverhältnis eine Änderung im Sinne eines Luftüberschusses eintritt. Dadurch wird die Temperatur, die mit dem Pyrometer 2o gemessen wird, sinken, so daß der Zeiger des Relais 22 wieder nach der Mittelstellung zurückgeht. Dann bleibt der Kontakt 38 geöffnet, und die Spule 2q. wird aberregt. Gelangt der Zeiger des Relais 22 dann auf den Kontakt 39, so wird in entsprechender Weise wie zuvor die Spule 23 erregt, der Schalter 25 wieder in die gezeichnete Stellung überführt und der Rauchgasprüfer 28 mit dem Relais 30 verbunden.If, however, the temperature measured with the pyrometer 2o rises above a given maximum value, the pointer of the relay 22 connected to the pyrometer 2o via lines 21 reaches the contact 38 and closes this contact when influenced by the drop bracket, the coil of which is indicated at 32 . By making the contact at 38, the circuit for the coil 2 [is] established and the switch 25 is thereby transferred to the position shown in dashed lines. In this position, the switch 25 connects the pyrometer 2o via the lines 26,: 29 to the relay 3o, which now controls the electromagnetic switch 31 for the resistor 18 (Fig. I) as a function of the measured temperature in the manner described above. The resistor 18 is adjusted in such a way that there is a change in the fuel / air ratio in the sense of an excess of air. As a result, the temperature, which is measured with the pyrometer 2o, will drop, so that the pointer of the relay 22 goes back to the middle position. Then the contact 38 remains open and the coil 2q. is de-excited. If the pointer of the relay 22 then reaches the contact 39, the coil 23 is excited in the same way as before, the switch 25 is returned to the position shown and the smoke gas detector 28 is connected to the relay 30 .

Claims

PATENT CLAIM: Combustion controller that responds to the boiler load or the steam pressure, in which the fuel-air ratio is additionally changed by a temperature measuring device, characterized in that a changeover switch (a5) is actuated by the temperature measuring device (2o), which, when the temperature falls below a certain temperature, a flue gas tester ( 28) and when a maximum temperature is exceeded, the temperature measuring device (2o) connects to an additional control resistor (r8, 31) for changing the fuel-air ratio, which - is arranged in an electrical control circuit controlled by a pressure gauge (3) connected to the steam manifold.