DE817042C

DE817042C - Procedure and arrangement for determining or controlling the calorific value

Info

Publication number: DE817042C
Application number: DEP30091A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm E Germer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-10-15

Description

Verfahren und Anordnung zur Bestimmung oder zur Kontrolle des Heizwertes Zur Ermittlung des Brennstoffheizwertes wird bisher fast ausschließlich das kalorimetrische Verfahren angewendet. Nach Bestimmung des Wassergehaltes wird hierbei der Brennstoffheizwert einer kleinen ßrennstoffprobe von etwa 1 g im Kalorimeter ermittelt. Da die festen Brennstoffe, wie Steinkohle, Rohbraunkohle, Koks usw., keine homogenen Stoffe darstellen, ist diese Heizwertbestimmung in großem Maße von der Probeentnahme und der Bestimmung des Wassergehaltes des Brennstoffs abhängig. Wird daher der gleiche Brennstoff von verschiedenen Stellen auf seinen Heizwerft untersucht, so ergeben sich erhebliche Schwankungen in dem gefundenen Wert, die bis zu 1o0/o betragen können. L)ieser Fehler wirkt sich natürlich stark z. B. bei der Bestimmung des Kesselwirkungsgrades aus, wenn diese auf der Grundlage des Heizwertes vorgenommen wird.Procedure and arrangement for determining or controlling the calorific value To the Determination of the fuel calorific value has so far been almost exclusively calorimetric Procedure applied. After determining the water content, the fuel calorific value is determined a small fuel sample of about 1 g determined in the calorimeter. Since the solid Fuels such as hard coal, raw lignite, coke etc. are not homogeneous substances, This determination of the calorific value is largely dependent on the sampling and determination depends on the water content of the fuel. Therefore, the same fuel is used by examined various places on his heating yard, the result is considerable Fluctuations in the value found, which can be up to 1o0 / o. L) this mistake naturally has a strong effect on z. B. when determining the boiler efficiency, if this is done on the basis of the calorific value.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, diese Unhestirnmtheiten bei der Ermittlung des Brennstoffheizwertes zu beheben und damit eine brauchbarere Grundlage für alle Ermittlungen zu schaffen, bei denen der Heizwert eine Rolle spielt. The aim of the invention is to remedy these inconsistencies in the To fix the determination of the fuel calorific value and thus a more usable basis for all investigations in which the calorific value plays a role.

Die erfindungsgemäße Heizwertermittlung oder I leizwertkontrolle zeichnet sich gegenüber der bisherigen Art der Heizwertbestimmung grundsätzlich dadurch aus,- daß sie nicht auf. einen winzigen Bruchteil der zur Verfeuerung kommenden Brennstoffmenge abgestellt ist, sondern der gesamte, an der Verfeuerung beteiligte Brennstoff bei der. Kontrolle erfaßt wird. The determination of the calorific value according to the invention or leizwertsteuer is fundamentally different from the previous type of calorific value determination through this from - that they are not on. a tiny fraction of what is burned Fuel amount is turned off, but the entire, involved in the combustion Fuel at the. Control is detected.

Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nun darin, daß Nutzwärme Et, Abgaswärme E2 und Brennstoffmenge B gemessen und der untere Heizwert Hu nach der Beziehung Hit = E1 + E2 ~ 100 B IQOa ermittelt wird. Hierin bedeutet a den in Prozent ausgedrückten Brennstoffverlust durch Leitung, Strahlung, Herdrückstand und Flugkoks. The peculiarity of the method according to the invention is now that useful heat Et, exhaust gas heat E2 and amount of fuel B measured and the lower calorific value Hu is determined according to the relationship Hit = E1 + E2 ~ 100 B IQOa. Herein means a is the percentage of fuel loss due to conduction, radiation, and pressure and aviation coke.

Der Erfindung liegt folgende Überlegung zugrunde: Unter Voraussetzung vollkommener Verbrennung wird die insgesamt zugeführte Brennstoffwärme E in der Feuerungsanlage umgesetzt in Nutzwärme Et, Abgaswärme E2 und Verluste E3 durch Wärmeableitung, Wärmeabstrahlung und Unverbranntes. Die Verluste E3 sind im allgemeinen klein und bewegen sich bei mittleren und größeren Kesseln etwa zwischen 3 und s°/o. Für eine ordnungsgemäß geführte Feuerungsanlage sind die Verluste innerhalb gleichbleibender Leistungsbereiche praktisch konstant. The invention is based on the following consideration: Provided that complete combustion is the total supplied fuel heat E in the Combustion system converted into useful heat Et, exhaust gas heat E2 and losses E3 through heat dissipation, Heat radiation and unburned items. The losses E3 are generally small and for medium-sized and larger boilers, they range between 3 and s ° / o. For one Properly managed combustion system, the losses are within constant Performance ranges practically constant.

Aus den vorstehend begründeten Beziehungen: E = E1 + E2 + E3 und a = Joo E ergibt sich E - E1 + E2 I00 - a Da ferner E = B Hit ist, worin B die Brennstoffmenge und Hu den Brennstoffheizwert bilden, so ergibt sich für Hu die Beziehung Hu = E1 + E, IOO B Ioo-a Es ist also nur erforderlich, die Nutzwärme, die Abgaswärme und die verfeuerte Brennstoffmenge zu messen, um den wirklichen unteren Heizwert der gesamten verfeuerten Brennstoffmenge zu ermitteln. Diese Ermittlung zeichnet sich durch hohe Genauigkeit aus, insbesondere wenn die Bestimmung des Heizwertes bei mittlerer Kesselbelastung erfolgt, für welche der a-Wert des Kessels ermittelt wurde, so daß Abweichungen im a-Wert praktisch nicht auftreten. Die Messung der Nutz- und Abgaswärme und der Brennstoffmenge läßt sich mit einer Genauigkeit von etwa 0,5 bis IO/o durchführen. From the relationships established above: E = E1 + E2 + E3 and a = Joo E results in E - E1 + E2 I00 - a Since E = B Hit, where B is the amount of fuel and Hu form the fuel calorific value, the relationship Hu = E1 results for Hu + E, IOO B Ioo-a So it is only necessary to use the useful heat, the exhaust heat and To measure the amount of fuel burned to get the real lower calorific value of the to determine the total amount of fuel burned. This determination stands out characterized by high accuracy, especially when determining the calorific value at average boiler load takes place, for which the a-value of the boiler was determined, so that deviations in the a-value practically do not occur. The measurement of the useful and Exhaust heat and the amount of fuel can be calculated with an accuracy of about 0.5 to carry out OK / o.

Irgendeine Abhängigkeit von einer Probenahme oder von der Sorgfalt der Wassergehaltsbestimmung besteht nicht. Die Verringerung des theoretischen Heizwertes durch den Wassergehalt bedarf überhaupt keiner besonderen Feststellung, da die zur Verdampfung der Brennstoffeuchtigkeit aufgewandte Wärme in den mit den Abgasen abgeleiteten Dämpfen gebunden wird.Any reliance on sampling or diligence the water content determination does not exist. The reduction in the theoretical calorific value Due to the water content, no special determination is required at all, since the for Evaporation of the fuel moisture expended heat in the dissipated with the exhaust gases Steaming is bound.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Verbindung mit Dampfkesselfeuerungen eine wesentliche Vereinfachung erfahren, indem die Messung der Nutzwärme E1 ersetzt wird durch die Messung der Dampfmenge mittels eines Differenzdruckdampfmengenmessers ohne Temperaturberichtigung. Wenn mit größeren Dampfdruckschwankungen zu rechnen ist, so empfiehlt es sich, den Differenzdruckdampfmengenmesser mit automatischer Druckberichtigung auszustatten. The method according to the invention can be used in connection with steam boiler firing experience a significant simplification by replacing the measurement of useful heat E1 is made by measuring the amount of steam using a differential pressure steam flow meter without temperature adjustment. If larger fluctuations in vapor pressure are to be expected is, so it is recommended to use the differential pressure steam meter with automatic Equip pressure correction.

Die Ermittlung der Abgaswärme geschieht zweckmäßig mit Hilfe eines an eine Rauchgasmeßdüse angeschlossenen Rauchgasmengenmessers und zweier Widerstandsthermometer zur Feststellung der Abgas- und Lufttemperatur. The exhaust gas heat is expediently determined with the aid of a a flue gas flow meter and two resistance thermometers connected to a flue gas measuring nozzle to determine the exhaust gas and air temperature.

Die Brennstoffmenge kann mittels Kohlenwaage genau gewogen werden. Sofern die Speisung der Feuerung aus einem Bunker erfolgt, ist es natürlich notwendig, darauf zu achten, daß die Füllung des Bunkers zu Beginn und am Ende des Versuchs gleich ist. The amount of fuel can be precisely weighed using the coal scales. If the furnace is fed from a bunker, it is of course necessary to make sure that the filling of the bunker at the beginning and at the end of the experiment is equal to.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im übrigen aber nicht auf die Messung von Durchschnittswerten für Dampf, Rauchgas und Brennstoffmenge angewiesen. Es besteht vielmehr ohne weiteres die Möglichkeit, mit Niomentanwerten zu arbeiten, womit gleichzeitig eine laufende Anzeige des Heizwertes ermöglicht wird. The method according to the invention is otherwise not based on the Measurement of average values for steam, flue gas and amount of fuel instructed. Rather, it is easily possible to work with instantaneous values, which at the same time enables a continuous display of the calorific value.

Die Messung des Momentanwertes, der Rauchgasmenge und der Dampfmenge ist ohne weiteres gegeben. Auch bei Verfeuerung von Gas oder Öl ist der Momentanwert der zugeführten Brennstoffmenge leicht zu messen. Aber auch bei feinkörnigen Brennstoffen, wie Staubkohle oder feinkörnig zerkleinerter Rohbraunkohle, ist eine Messung der Momentanmenge durchführbar, z. B. durch eine Einschaltung einer automatischen Bandwaage in den aus Transportbändern bestehenden Förderweg des zu verfeuernden Brennstoffs. Eine solche Bandwaage wiegt selbsttätig zugeführte Brennstoffmengen, wobei mit Hilfe eines Hebelzeigers die Brennstoffmenge an einer Skala angezeigt werden kann. Die für die Durchführung des Verfahrens an einer Feuerungsanlage vorzusehenden Meßeinrichtungen ergeben sich aus den für die Messung und Kontrolle erforderlichen Meßwerten von selbst. The measurement of the instantaneous value, the amount of smoke gas and the amount of steam is given without further ado. The instantaneous value is also used when burning gas or oil easy to measure the amount of fuel supplied. But also with fine-grain fuels, like pulverized coal or fine-grained crude lignite, is a measurement of the Immediate amount feasible, e.g. B. by switching on an automatic belt scale in the conveying path of the fuel to be burned, which consists of conveyor belts. Such a belt scale automatically weighs the amount of fuel supplied, with the help of a lever pointer, the amount of fuel can be displayed on a scale. the Measuring devices to be provided for carrying out the process on a combustion system result from the measured values of required for the measurement and control self.

In ihrer weiteren Ausbildung empfiehlt die Erfindung eine besonders zweckdienliche Anordnung für den Fall, daß Momentanwerte von der Rauchgas-, Dampf und Brennstoffnlenge gemessen werden. Erfindungsgemäß sind die Mengenmesser für Brennstoff und Rauchgas und der Differenzdruckdampfmengenmesser je mit einem elektrischen Widerstandsferngeber ausgerüstet und an ein elektrisches Gerät zur Anzeige des mit dem Faktor 100 E1 +E2 100-a berichtigten Quotienten B angeschlossen. In its further development, the invention recommends a particular one Appropriate arrangement in the event that instantaneous values of the flue gas, steam and fuel quantity can be measured. According to the invention, the flow meters are for Fuel and flue gas and the differential pressure steam meter each with an electrical one Resistance transmitter equipped and connected to an electrical device to display the with connected to the factor 100 E1 + E2 100-a corrected quotient B.

Claims

PATENT CLAIMS I. Method for determining or controlling the calorific value of fuels fired in a furnace, characterized in that Useful heat E1, exhaust gas heat E2 and Fuel quantity B measured and the lower calorific value hit according to the relationship Hu = E1 + E2. I00 Hit B ioo-a determined where a is the estimated fuel loss expressed as a percentage by Means conduction, radiation, standing back and flying coke.

2. The method according to claim I, in connection with steam boiler furnaces, characterized in that the measurement of the useful heat E1 by measuring the amount of steam by means of a differential pressure steam meter without temperature correction, but expediently with pressure correction.

3. The method according to claim I or 2, characterized in that for the purpose of enabling a continuous display of the calorific value, instantaneous values of the to measuring quantities can be determined.

4. Arrangement for carrying out the method according to claim 3 in the case of steam boiler furnaces with heating by constantly supplied fuels (gas, oil, fine coal) characterized in that the flow meter for fuel and flue gas and the differential pressure steam flow meter each equipped with an electrical resistance transmitter and an electrical one Device connected to display the quotient E1 + E2 IOO-a corrected with the factor I00 are.