DE529697C

DE529697C - Verbrennungsregler fuer Kohlenstaubfeuerungen

Info

Publication number: DE529697C
Application number: DES84286D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ferdinand Koehler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1928-02-18
Filing date: 1928-02-18
Publication date: 1931-07-17

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM

17. JUL11931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 24 m GRUPPE s 84286 ν j 24m

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 2. Juli

Siemens-Schuckertwerke Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Verbrennungsregler für Kohlenstaubfeuerungen Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1928 ab

Bei mechanisch, geregelten Dampfkessielfeuerungen liegt die Aufgabe vor, die Brennstoffmenge dem Dampfbedarf anzupassen. Man pflegt dabei die Änderungen des¹. Dampfdruckes oder besser noch, die Änderungen der zu den Verbrauchern strömenden Dampfmenge als auslösenden Impuls für eine 'Regelanordnung zu verwenden, die bei steigender Menge bzw. sinkendem Druck dieBrennstoffmenge vergrößert und umgekehrt.

Es ist bekannt, daß man normalerweise für -eine Regelvorrichtung eine sogenannte Rückführung benötigt, welche das durch! den Regelimpuls aus seiner Nullage verstellte Regelglied in diese wieder zurückführt und dadurch den Regelvorgang beendet. Im vorliegenden Falle muß die Rückführung den Regelvorgang dann zum Abschluß bringen, wenn die Brennstoffmenge dem neuen Belastungszustand der Kraftanlage angepaßt ist. Die Rückführung ist bei Kohlenstaubfeuerungen bisher nur unter Einschaltung besonderer Hilfsmittel möglich gewesen. Man. hat vorgeschlagen, mit der Fördervorrichtung für den Kohlenstaub eine Hilfsfördervorrichtung zu verbinden, deren Fördermenge in einem bestimmten Verhältnis zur Brennstoffmenge steht. Die von dieser Hilfsvorrichtung¹ ausgehenden Impulse wurden als Rückführimpulse für die Hilf sst euer ung verwendet.

Abgesehen davon, daß der Aufbau einer derartigen Regelungsanordnung recht verwickelt ist,. bestehen ,noch Fehlermöglichkeiten, und zwar dadurch, daß eine Verschiebung in dem Förderverhältnis zwischen Brennstoffförderung und Hilfsförderung eintreten kann, wodurch, der Regelsinn gestört wird.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die baulichen und betrieblichen Schwierigkeiten, die bei den bisherigen Regelanordnungen für Kohlenstaubfeuerungen auftraten, dadurch ausgeschaltet werden, daß der Rückfühxungsimpuls für die die Brennstoffmenge regelnde Vorrichtung von den Mengenänderungen des Kohlenstaub - Luft - Geirusches abgenommen wird. Es wird also nicht die Brennstoffmenge allein berücksichtigt, sondern die Menge des, Gemisches, das zur Feuerung strömt. Voraussetzung ist hierbei, daß das Mischungsverhältnis von Luft und Kohlenstaub konstant bleibt, eine Bedingung, die sich schon aus¹ dem Verbrennungsvorgang selbst ergibt. Um das Mischungsverhältnis konstant zu halten, ist es vorteilhaft, die Änderungen der Mengenimpulse des Gemisches gleichzeitig als auslösende Impulse für die Regelvorrichtung der zuzumischenden Luft zu verwenden. Der Rückfühxungsimpuls für die Luftregelung wird dann zweckmäßig von den Änderungen der zugeführten Luftmenge abgenommen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung schematisch dargestellt. Als auslösende Impulse für die Brennstoff-

*) Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Ferdinand Köhler in Berlin-Charlottenburg.

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regelung dienen die Mengenänderungen der in der Leitung ι strömenden Dampfmenge. Die Impulse werden an - einer Stauscheibe 2 abgenommen und wirken auf einen Taktgeber 3, der mit dem Steuerkolben 4 einer Hüfssteuervorrichtung verbunden ist. Die HilfsSteuerung dient zur Verstellung eines Kolbens 5, der mit dem Schalthebel eines Reglers 6 für einen Elektromotor 7 gekuppelt ist.

Der Brennstoff wird aus dem Bunker 8 durch, eine Schnecke 9 in eine Leitung 10 gefördert. Die Schnecke 9 ist mit dem Motor 7 gekuppelt. Steigt die Druckdifferenz an der Stauscheibe 2, d. h. vergrößert sich, die in der Leitung 1 strömende Dampfmenge, so wird die Drehzahl des Motors 7 erhöht und die durch die Schnecke 9 geförderte Kohlenstaubmenge vergrößert. Die Gemischluft wird durch einen Ventilator 11 über eine Leitung 12 in die Leitung 10 gedrückt, wo sie sich innig mit dem Kohlenstaub mischt. Das Kohlenstaub-Luft-Gemisch gelangt zu einer Meßivorrichtung 13, die nach. Art eines Venturirohres ausgebildet ist. Die sich in der Vorrichtung 13 einstellende Druckdifferenz wird gemäß der Erfindung als Rückführimpuls für die Hilfssteuerung· 4 verwendet. Zu diesem Zweck sind die Räume verschiedenen Druckes der Meßvorrichtung 13 durch. Leitungen 14 und 15 mit einem Rückführglied 16 verbunden, das im gezeichneten Beispiel zwischen dem Taktgeber 3 und dem Steuerkolben 4 zwischengeschaltet ist.

Hatte sich der Taktgeber 3 infolge Erhöhung der Druckdifferenz an der Stauscheibe 2 nach links bewegt, so wird, da bei einer Vergrößerung der Brennstoffmenge der Druck in der Leitung 14 ansteigt, der Rückführer 16 nach rechts bewegt, d.h. es wird durch seine Einwirkung eine der Regelbewegung entgegengesetzt verlaufende Bewegung eingeleitet.

Eine Vergrößerung der Brennstoffmenge führt zu einer Störung des Verhältnisses Kohlenstaub — Luft. Diese . Vergrößerung¹ äußert sich an der Meßstelle 13 und wird durch die Leitungen 17 und 18 auf einen Taktgeber 19 übertragen, der eine Hilfssteuerung 20 für den Luftschieber 21 betätigt. Der Regelvorgang verläuft derart, daß bei steigender Druckdifferenz, d.h. Ansteigen des Druckes in der Leitung 18, der Taktgeber 19 nach links bewegt und hierdurch¹ der Schieber 21 weiter geöffnet wird. Infolge dieser Vergrößerung der Luftzufuhr tritt auch eine Erhöhung der Druckdifferenz an der Stauscheibe22 ein, die in die Leitung 12 eingebaut ist. Die Änderung dieser Druckdifferenz wirkt als Rückführimpuls auf einen Rückführer 23, und zwar derart, daß dieser sich bei Anstieg der Druckdifferenz nach' rechts bewegt, also die Hilf ssteuerung 20 wieder in- ihre Mittelstellung zurückführt.

Hiermit wird das vorher gestörte Gleichgewicht zwischen den Druckkräften in dem Taktgeber 19 und Rückführer 23 wieder hergestellt. Diese Druckkräfte sind das Produkt aus den wirksamen Druckflächen im Taktgeber 19 und Rückführer 23 und den Druckdifferenzen an den Meßstellen 13 und 22. An beiden Meßstellen strömt das gleiche Volumen, bei 22 als reine Luft, bei 13 als Gemisch aus Luft und Kohlenstaub, dessen Volumen gegenüber dem der Luft zu vernachlässigen ist. Dagegen sind die spezifischen Gewichte an den Stellen 13 und 22 verschieden, und zwar ist das; spezifische Gewicht des KoHenstaub-Luft-Gemisches naturgemäß größer als das der reinen Luft; es ergibt sich unmittelbar aus dem Sollwert des Mischungsverhältnisses. Nach den Gesetzen der Strömungslehre verhalten sich¹ die bei 13 und 22 gemessenen Druckdifferenzen bei gleicher Strömungsmenge und bei gleichen Strömungsquerschnitten, wie sie der. Einfachheit halber vorausgesetzt werden mögen, wie die spezifischen Gewichte daselbst. Ihre Wirkungen auf die beiden, Druckflächen im Taktgeber 19 und Rückführer 23 werden sich gerade aufheben, wenn die Druckflächen sich umgekehrt verhalten wie die spezifischen Gewichte. Durdhi diese Bemessung der beiden Druckflächen erreicht man, daß das Gleichgewicht zwischen der Druckkraft und damit der Abschluß des Regelvorganges erst dann eintritt, wenn ein bestimmtes Verhältnis der spezifischen Gewichte oder mit anderen Worten ein bestimmtes, von vornherein festgelegtes Mischungsverhältnis sich 'eingestellt hat. -

Wenn nun, wie vorher beschrieben, der Mengenimpuls des Kohlenstaub-Luft-Gemisches auf die Regelvorrichtung des Motors 7 zurückwirkt, so bedeutet dies das gleiche, als ob der Impuls von der Kohlenstaubmenge selbst kommt. Die Hilfssteuerung 4 wird durch diesen Impuls in ihre Mittelstellung zurückgeführt und erreicht sie, wenn die Kohlenstaubmenge der Dampfmenge entspricht.

In dem Ausführungsbeispiel sind Rückführer 16 und Taktgeber 19 parallel geschaltet, d.h. sie erhalten beide ihre Impulse von der Metßstelle 13 unmittelbar. Der Sinn der Regelung ändert sich nicht, wenn der Rückführer 16 dem Taktgeber 19 nachgeschaltet wird, in der Weise, daß der Rückführer 16 seinen Impuls von der durch den Taktgeber 19 eingeregelten Luftmenge erhält.

Claims

Patentansprüche:

ι. Verbrennungsregler für Kohlenstaubfeuerungen mit in Abhängigkeit von der Kesselbelastung geregelter Zuführung des Brennstoffes, dessen Mischungsverhältnis mit Luft konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückfiührungsimpuls für die Regelvorrichtung (3) der Brennstoffmenge von den Mengenänderungen des Brennstoff-Luft-Gemisches (13, 16) unmittelbax oder mittelbar abgenommen wird.
2. Verbrennungsregler nach Anspruch! 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Mengenänderungen des Brennstoff-Luft-Gemisches ausgehenden Impulse (13, 17, 18) gleichzeitig als auslösende Impulse auf. die Regelvorrichtung (19) für die zuzumisdhende Luft einwirken.
3. Verbrennungsregler nach Anspruch! 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsimpuls (23) für die die Luftmenge regelnde Vorrichtung (19) von den Mengenänderungen der zuzurnischenden Luftmenge abgenommen wird.

.4. Verbrennungsregler nach. Anspruch 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß der Rückführungsimpuls für die Regelvorrichtung der Brennstoffmenge von den Men- 3c genänderungen der zuzumischenden Luftmenge abgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen