DE651868C

DE651868C - Device for the automatic control of the grate feed in combustion systems

Info

Publication number: DE651868C
Application number: DEC48383D
Authority: DE
Original assignee: HUBERT BLAZEK; Ceskomoravska Kolben Danek AS
Current assignee: HUBERT BLAZEK; Ceskomoravska Kolben Danek AS
Priority date: 1933-08-14
Filing date: 1933-10-11
Publication date: 1937-10-21

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Rostvorschubes bei Feuerungsanlagen Es ist bekannt, daß sich die Temperatur einer Feuerung mit der Belastung ändert, wobei auch in einem gewissen Wärmebereich die Temperatur oberhalb der Brennstoffschicht- oder der Asche und Schlacke am Ende der Feuerungsanlage, z. B. am Ende eines Kettenrostes, Schwankungen unterliegt, indem die Temperatur am Rostende bei größerer Belastung höher, bei kleinerer Belastung niedriger ist. Dieser Umstand hat bei der selbsttätigen Regelung des Rostvorschubes von Kesselfeuerungsanlagen Bedeutung, bei denen ein von der Temperatur am Ende eines Kettenrostes beeinflußter thermostatischer Regler den Vorschub des Rostes immer derart einstellt, daß keine unverbrannten Brennstoffbestandteile in den Aschenbehälter gelangen und anderseits der Rost stets genügend weit mit einer Brennstoffschicht bedeckt bleibt, damit der Luftüberschuß keinen zu großen Wert erreicht und so einer Verschlechterung des Wirkungsgrades vorgebeugt wird.Device for automatic control of the grate feed in combustion systems It is known that the temperature of a furnace changes with the load, where even in a certain heat range the temperature above the fuel layer or the ash and slag at the end of the furnace, e.g. B. at the end of a chain grate, The temperature at the end of the grate is subject to fluctuations when the load is greater higher, lower with lower loads. This fact has happened in the case of the automatic Regulation of the grate feed of boiler combustion systems Significance in which a thermostatic regulator influenced by the temperature at the end of a chain grate always adjusts the feed of the grate in such a way that no unburned fuel components get into the ash container and on the other hand the grate always far enough with a The fuel layer remains covered so that the excess air is not too high achieved and thus a deterioration in efficiency is prevented.

Solche thermostatischen Regler bewirken je nach ihrer Empfindlichkeit bei einer gewissen unteren Temperatur t1 am Rostende das Einschalten und bei einer gewissen oberen Temperatur t2 das Ausschalten des den Rost bewegenden Motors. Die Wirkung solcher Regler bewegt sich also um einen Mittelwert der Temperatur am Rostende. Bei einer größeren oder kleineren Belastung sind sie bestrebt, wieder dieselbe Temperatur am Rostende einzuhalten, so daß es vorkommen kann, daß bei größerer Belastung der Rost nicht hinreichend weit mit Brennstoff bedeckt ist (großer Luftüberschuß), während bei kleinerer Belastung der Rost wiederum zu weit mit Brennstoff bedeckt bleibt (kleiner Luftüberschuß) und auch die Gefahr besteht, daß unausgebrannter Brennstoff in den Aschenbehälter gelangt. Beide Fälle bewirken Verluste, die den Wirkungsgrad der Feuerungsanlage verschlechtern.Such thermostatic regulators, depending on their sensitivity, cause the motor that moves the grate to be switched on at a certain lower temperature t1 at the end of the grate and, at a certain upper temperature t2, to switch off. The effect of such regulators therefore moves around an average value the temperature at the end of the grate. If the load is larger or smaller, they try to maintain the same temperature at the end of the grate, so that it can happen that the grate is not sufficiently covered with fuel when the load is greater (large excess of air), while the grate is again too far when the load is lower remains covered with fuel (small excess of air) and there is also the risk of unburned fuel getting into the ash container. Both cases cause losses that worsen the efficiency of the combustion system.

Es sind nun Vorrichtungen bekannt, welche diesem Mangel dadurch abhelfen, daß sie im Verhältnis zur Belastung die Menge eines wärmeführenden, vom Rostende zu der wärmeempfindlichen Einrichtung des Reglers strömenden Mittels, welches auf die wärmeempfindliche Einrichtung einwirkt, derart regeln, daß einer größeren Belastung eine größere, einer kleineren Belastung eine kleinere Menge des wärmeführenden Mittels entspriclit, so daß die mittlere Temperatur, um welche der thermostatische Regler ein- und ausschaltet, ungefähr gleichbleibt. Als-wärmeübertragendes Mittel wird bei bekannten Anlagen Luft oder Wasser verwendet.Devices are now known which remedy this deficiency by that they are in relation to the load the amount of a heat-carrying, from the grate end to the thermosensitive device of the regulator flowing medium, which on the heat-sensitive device acts, so regulate that a greater load a larger, a smaller load a smaller amount of the heat-carrying agent corresponds, so that the mean temperature to which is the thermostatic Controller switches on and off, remains roughly the same. As a heat transfer agent air or water is used in known systems.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtüilg zur selbsttätigen Regelung des Rostvorschubes bei Feuerungsanlagen mit einer wärmeempfindlichen Einrichtung, die mittels eines strömenden Wärmeträgers von der am Rostende herrschenden Temperatur und zusätzlich von der Belastung der Anlage beeinflußt den Rostvorschub bei einer bestimmten hohen Temperatur unterbricht und bei einer bestimmten niedrigen 1.iemperatur anstellt. Gemäß der Erfindung steht bei Verwendung eines mit gleichbleibender. Geschwindigkeit strömenden Wärmeträgers die wärmeempfindliche Einrichtung zusätzlich unter dem Einfluß einer Gegenfeder, deren Spannung durch einen Belastungsregler eingestellt wird, wobei das eine gegen einen von dem Belastungsregler verstellten -Nocken anliegende Ende der Gegenfeder eine gegenüber der Ausdehnungskraft des wärmeempfindlichen Körpers selbsthemmende Lagerung besitzt. Die Anpassung des Thermostaten an die bei verschiedenen Belastungen verschiedenen Temperaturen am Rostende erfolgt also beim Erfindungsgegenstand nicht durch eine Änderung des dem Einfluß der Wärmeträgheit unterliegenden wärmeübertragenden Mittels sondern wird unmittelbar durch Änderung der Spannung der Gegenfeder des Thermostaten hervorgerufen, der eine derartige Bauart aufweisen muß, daß er durch verschieden starke Spannungen der Feder eingestellt werden kann. Die thermische Trägheit der Wärmeübertragungseinrichtung ist dann bei allen Belastungen- dieselbe und kann sich daher nicht nachteilig auswirken. Das eine Ende der Gegenfeder.liegt selbsthemmend gegen einen von dem Belastungsregler verstellten Nocken an, so daß.die Ausdehnungskraft des wärmeempfindlichen Körpers eine Bewegung des Endes der Feder , längs des Nockens nicht hervorruft. _ ' Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Kettenrost beiApielsweise dargestellt.The invention relates to a Einrichtüilg for automatic control the grate feed in combustion systems with a heat-sensitive device, the temperature at the end of the grate by means of a flowing heat transfer medium and in addition, the load on the system affects the grate feed at a interrupts certain high temperature and at a certain low 1.i temperature hires. According to the invention, when using one with constant. speed Flowing heat carrier the heat-sensitive device additionally under the influence a return spring, the tension of which is adjusted by a load regulator, one of which abuts against a cam adjusted by the load regulator End of the counter spring one against the expansion force of the heat-sensitive body possesses self-locking storage. The adaptation of the thermostat to the different Loads at different temperatures at the end of the grate therefore take place in the subject matter of the invention not due to a change in the heat transferring which is subject to the influence of thermal inertia By means of but directly by changing the tension of the return spring of the Caused thermostat, which must be of such a design that it by different strong tensions of the spring can be set. The thermal The inertia of the heat transfer device is then the same for all loads and therefore cannot have any adverse effect. One end of the return spring is located self-locking against a cam adjusted by the load regulator, so that.die Expansion force of the thermosensitive body a movement of the end of the spring along the cam. There is a device in the drawing according to the invention in connection with a chain grate shown atApielweise.

Der Kettenrost i wird mit dem Brennstoff 2 in Zeitabständen über die Übersetzung 3 vom Elektromotor 4 bewegt. Die für die Verbrennung notwendige Luftmenge wird der geschlossenen Kammer 5 unterhalb des Rostes zugeführt. Am Ende des Rostes oberhalb der Brennstoffschicht 6 befindet sich ein flacher, dünnwandiger Körper 7, der stets von einer bestimmten, gleichbleibenden Wassermenge durchflossen wird. Das Wasser fließt aus dem Sammelgefäß 28 mit .einem durch den Schwimmer 30 gesteuerten Ventil 29 in gleichbleibender Menge zu und wird durch den Drosselhahn io so eingestellt; daß bei der größten Belastung die Temperatur 'äes in einen Trichter abfließenden Wassers 5ö° C nicht übersteigt, wodurch die Lebensdauer sowie Betriebssicherheit des Körpers 7 erhöht werden. Die Temperaturänderungen am Ende des Rostes werden durch das wärmeübertragende Wasser dem wärmeempfindlichen Körper i i des Thermostatschalters 8 übermittelt. Sobald der Brennstoff am Rostende 6 in der Nähe des thermostatischen Körpers 7 ausbrennt, sinkt die Temperatur am Rostende und bewirkt damit auch eine Temperatursenkung des Wassers, welches auf den wärmeempfindlichen Körper i i der Schalteinrichtung 8 so einwirkt, daß sie sofort durch Verstellen des Quecksilberkippschalters 16 den Strom zum Elektromotor ¢ für den Antrieb des Rostes einschaltet. Der Elektromotor 4 setzt den Rost i in Bewegung und schiebt so die Brennstoffschicht um eine kleine Strecke (etwa 5 bis io cm, je nach der Rostgröße) vor. Ein hydraulisch-elektrischer Druckschalter 9 ist in Reihe mit dem Kippschalter 16 des Thermostatschalters 8 in den elektrischen Stromkreis des Rostmotors eingeschaltet und wird nach bestimmten Zeitabschnitten, deren Größe von der jeweiligen Öffnung des unter dem Einfluß des Hebels 20 stehenden Drosselventils 2 i abhängig ist, abwechselnd geöffnet und geschlossen. Dieses wiederholt sich so oft, bis die Temperatur am Ende des Rostes wieder ihre obere Grenze erreicht, bei welcher der thermostatische Schalter 8 den Stromkreis unterbricht. Die Zeit zwischen dem Ein- und Ausschalten des thermostatischen Schalters wird somit immer in einige Arbeits- und Pausenzeiten des Antriebsmotors 4 unterteilt, um einen möglichst gleichmäßigen (feiner abgestuften) Vorschub des Brennstoffes zu erreichen und ein Überregeln in der Fortbewegung des Brennstoffes an das Ende des Rostes zu vermeiden. Das Öffnen und Schließen des Druckschalters 9 wird dadurch erzielt, daß die Pumpe 22, welche mit dem Antriebsmotor 4 gekuppelt ist, eine Flüssigkeit über das Rückschlagventil 25 in den Windkessel 23 preßt, an welchem der Druckschalter 9 und die zum Sammelkasten 24 führende Rücklaufleitung mit dem verstellbaren Ventil ei angebracht sind. Der Druckschalter 9 wird bei einem bestimmten oberen Druck im Windkessel 23, hervorgerufen durch die eingepumpte Flüssigkeit, geöffnet und bei einem bestimmten unteren Druck im Windkessel, d. h. nach dem Auslaufen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge aus dem Windkessel, wieder. geschlossen. Je nach der Stellung des Drosselventils 21 werden sowohl die Pausenzeiten als auch im kleineren Ausmaße die Arbeitszeiten des Rostantriebsmotors verschieden lang, und damit wird auch die mittlere Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit verschieden groß.The chain grate i is moved with the fuel 2 at time intervals via the transmission 3 from the electric motor 4. The amount of air necessary for the combustion is fed to the closed chamber 5 below the grate. At the end of the grate above the fuel layer 6 there is a flat, thin-walled body 7 through which a certain, constant amount of water always flows. The water flows from the collecting vessel 28 with .einem valve 29 controlled by the float 30 in a constant amount and is set by the throttle valve io so; that at the greatest load the temperature 'äes flowing water into a funnel does not exceed 50 ° C, whereby the service life and operational reliability of the body 7 are increased. The temperature changes at the end of the grate are transmitted to the heat-sensitive body ii of the thermostat switch 8 by the heat-transferring water. As soon as the fuel burns out at the end of the grate 6 in the vicinity of the thermostatic body 7, the temperature at the end of the grate drops and thus also causes a temperature decrease in the water, which acts on the heat-sensitive body ii of the switching device 8 in such a way that it is immediately activated by adjusting the mercury toggle switch 16 Power to the electric motor ¢ switches on to drive the grate. The electric motor 4 sets the grate i in motion and thus pushes the fuel layer forward by a small distance (about 5 to 10 cm, depending on the grate size). A hydraulic-electrical pressure switch 9 is connected in series with the toggle switch 16 of the thermostat switch 8 in the electrical circuit of the grate motor and is switched after certain time periods, the size of which depends on the respective opening of the throttle valve 2 i under the influence of the lever 20, alternately open and closed. This is repeated until the temperature at the end of the grate again reaches its upper limit, at which the thermostatic switch 8 interrupts the circuit. The time between switching the thermostatic switch on and off is thus always divided into some work and pause times of the drive motor 4 in order to achieve the most even (finer graded) feed of the fuel and an over-regulation in the movement of the fuel to the end of the To avoid rust. The opening and closing of the pressure switch 9 is achieved in that the pump 22, which is coupled to the drive motor 4, presses a liquid through the check valve 25 into the air chamber 23, on which the pressure switch 9 and the return line leading to the collecting box 24 with the adjustable valve egg are attached. The pressure switch 9 is opened at a certain upper pressure in the air chamber 23, caused by the pumped-in liquid, and again at a certain lower pressure in the air chamber, ie after a certain amount of liquid has run out of the air chamber. closed. Depending on the position of the throttle valve 21, both the pause times and, to a lesser extent, the working times of the grate drive motor are of different lengths, and thus the mean fuel supply speed is also of different magnitude.

Bei Änderung der Belastung, z. B. einer Vergrößerung .derselben, beginnt der Druck im Kessel allmählich zu sinken, wodurch in bekannter Weise der Zug sowie die Menge der unterhalb der Rostfläche zugeführten Luft vermehrt werden, so daß eine stärkere Verb%ennung stattfindet. Gleichzeitig wird das Drosselventil 21 entsprechend der eintretenden Belastungsänderung stärker geöffnet, so daß die Pausenzeiten kürzer, die Arbeitszeiten des Antriebsrnotors q. dagegen etwas länger werden, wodurch auch die mittlere Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit eine Erhöhung erfährt. Die Temperatur am Rost-,ende 6 wächst aber ,an, und es ist Vorsorge zu treffen, daß der thermostatischeSchalter8 erst bei höherer Temperatur den Rostvorschub ausschaltet bzw. daß er nicht zu früh den Antriebsstromkreis unterbricht und so den Rost i zu weit ausbrennen läßt, was einen zu großen Luftüberschuß bewirken würde.When changing the load, e.g. B. an enlargement .the same begins the pressure in the boiler will gradually decrease, causing in a known manner the train as well the amount of air supplied below the grate surface can be increased so that a stronger association takes place. At the same time, the throttle valve 21 is accordingly more open to the change in load, so that the pause times are shorter, the working hours of the drive motor q. on the other hand get a little longer, which also the mean fuel feed rate experiences an increase. The temperature at the grate, end 6, however, grows, and care must be taken that the thermostatic switch 8 The grate feed is only switched off at a higher temperature or that it is not too early interrupts the drive circuit and so the grate i burns out too far, what would cause too much excess air.

Zu diesem Zwecke dient die von dem Belastungsregler bzw. von dem Zugregler i g beeinflußte Feder 14., die als Gegenfeder auf den Thermostaten i i einwirkt und mit eineue Ende selbsthemmend gegen den Nocken 17 anliegt, der von dem Zugregler ig mittels des Hebels 18 gedreht werden kann. Bei einer Belastungsvergrößerung wird die Feder i.i. durch den Nocken 17 des von dem Zugregler ig beeinflußten Hebels 18 mehr. zusammengedrückt, und zwar in dem Maße, daß der ,thermostatische Schalter 8 den Stromkreis erst dann unterbricht, wenn der Brennstoff die Rostfläche so weit bedeckt hat, daß der Luftüberschuß wieder ungefähr denselben Wert erreicht, den er vor der Belastungsänderung besaß.The load regulator or the tension regulator is used for this purpose i g influenced spring 14th, which acts as a counter spring on the thermostat i i and with one end rests self-locking against the cam 17, which is of the tension regulator ig can be rotated by means of the lever 18. If the load increases the spring i.i. by the cam 17 of the lever influenced by the tension regulator ig 18 more. compressed to the extent that the, thermostatic switch 8 only interrupts the circuit when the fuel has reached this point has covered that the excess air again reaches approximately the same value as he owned before the change in burden.

Bei einer Belastungsverkleinerung wird die Feder i ¢ weniger zusammengedrückt, so daß der thermostatische Schalter 8 den Stromkreis bei einer niedrigeren mittleren Temperatur am Rostende 6 ein- und ausschaltet. Das Ein- und Ausschalten des. Antriebsstromes für den Rostmotor durch den thermostatischen Schalter 8 erfolgt durch die Ausdehnung des wärmeempfindlichen Körpers i i, dessen Bewegung sich über seine Spitze 12 auf den Hebel 13 überträgt, auf den die Feder 14 in entgegengesetztem Sinn ebenfalls durch eine Spitze einwirkt. Sobald der Hebel 13 auf Grund des Kräfteunterschiedes zwischen dem infolge der Wärme sich ausdehnenden Körpers ii und der Feder 14 sich oberhalb oder unterhalb seiner waagerechten Lage bewegt, erfolgt infolge des durch die Hilfsfeder 15 hervorgerufenen Kippmomentes ein Schließen und Öffnen des Kippschalters 16 bzw. ein Ein- oder Ausschalten des Antriebsstromkreises des Elektromotors 4..When the load is reduced, the spring is compressed less, so that the thermostatic switch 8 switches the circuit on and off at a lower mean temperature at the grate end 6. The activation and deactivation of the drive current for the grate motor through the thermostatic switch 8 takes place through the expansion of the heat-sensitive body ii, the movement of which is transmitted via its tip 12 to the lever 13 , to which the spring 14 is also directed in the opposite direction by a tip acts. As soon as the lever 13 moves above or below its horizontal position due to the force difference between the body ii expanding due to the heat and the spring 14, the toggle switch 16 closes and opens due to the tilting moment caused by the auxiliary spring 15 - or switching off the drive circuit of the electric motor 4 ..

In demselben Maße, wie die Feder 14 mehr oder weniger zusammengedrückt wird, wird zugleich das Drosselventil 21 mehr oder weniger entsprechend der Belastungsänderung geöffnet, so daß auf diese Weise die mittlere Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit durch verschieden lange Pausen- und Arbeitszeiten des Antriebsmotors 4. vergrößert oder verkleinert wird. Das Ventil 21 wird bei einer Belastungssteigerung weiter geöffnet und bei einer Belastungsverminderung gedrosselt. Die Steuerung des Drosselventils 21 wird so eingestellt, daß der thermostatische Schalter 8 bei jeder Belastung gezwungen ist, zeitweise den Strom zu unterbrechen.To the same extent as the spring 14 is more or less compressed is, at the same time the throttle valve 21 is more or less in accordance with the change in load opened so that in this way the average fuel feed rate through different lengths of breaks and working times of the drive motor 4. increased or is reduced. The valve 21 is opened further when the load increases and throttled when the load is reduced. The control of the throttle valve 21 is set so that the thermostatic switch 8 is forced at every load is to temporarily interrupt the power.

Claims

PATENT CLAIM: Device for automatic control of the grate feed in the case of combustion systems with a heat-sensitive device that is controlled by means of a flowing heat transfer medium from the temperature prevailing at the end of the grate and additionally of the load ger plant affects the grate feed at a certain high Temperature interrupts and starts at a certain low temperature, thereby characterized in that when using a flowing at a constant speed Heat carrier the heat-sensitive device in addition under the influence of a Counter spring (14) is available, the tension of which is controlled by a load regulator. set is, with the one resting against a cam adjusted by the load regulator End of the counter spring (14) one against the expansion force of the heat-sensitive Body possesses self-locking storage.