Verfahren zur Regelung der Heißdampf- und Schlackentemperatur bei
brennstaubgefeuerten Strahlungskesseln mit flüssigem Schlackenabzug Die Erfindung
bezieht sich auf die Regelung der Heißdampf- und Schlackentemperatur bei brennstaubgefeuerten
Strahlungskesseln mit flüssigem Schlackenabzug.Process for controlling the superheated steam and slag temperature at
Dust-fired radiation boilers with liquid slag discharge The invention
refers to the regulation of the superheated steam and slag temperature in combustion dust-fired
Radiation boilers with liquid slag discharge.
Es ist eine Einrichtung zum Regeln der Heißdampftemperatur eines mit
einem Berührungsüberhitzer ausgestatteten Strahlungskessels bekannt, bei der die
in der nur mit Verdampfungsheizfläche ausgekleideten Brennkammer angeordneten Brenner
in Abhängigkeit von der Heiß:dampftemperatur um eine waagerechte Achse selbsttätig
nach oben oder unten derart verschwenkbar sind, daß. die Größe der abkühlenden Strahlungsheizfläche
und damit die Rauchgasaustrittstemperatur am Ende der Brennkammer geregelt werden
kann. Die Regelung erfolgt also durch die Kohlenstaubbrenner selbst, die vorzugsweise
an den Ecken des schachtartig ausgebildeten; und allseitig mit Kühlroheren ausgekleideten
Feuerraumes einsgebaut sind und in Richtung der senkrechten Achse des Feuerraumes
oder annähernd in dieser Richtung :den Kohlenstaub so einblasen, daß eine lotrechte
Flammensäule entsteht. Die Einblasedüsen der Brenner sind nach allen Richtungen,
vorzugsweise nach oben und unten, schwenkbar, so daß die Flamme entsprechend dem
Schwenkwinkel der Düse gehaben oder gesenkt werden kann. Dies hat zur Folge, daS
bei: gesenkter Flamme der Bereich der intensiven Strahlung und damit der wärmeaufnehmenden
Fläche vor dem Überhetzer bedeutend größer wird als! bei gehobener Flamme, bei der
die unteren Heizflächen und vor allem die Trichterpartie nicht mehr so stark zur
Abkühlung
'herangezogen wird. Infolgedessen verändert sich die' Ratichgastemperatur am Brennkammeraustritt,
und zwar so, daß, bei gesenkter Flamme die Rauchgasaustrittstemperatur-,am niedrigsten
und bei gehobener Flamme am höchsten ist. Entsprechend der Rauchgastemperatur ändert
sich aber auch- die Ifeißdampftemperatur, so daß, also durch Schwenken der Brennerdüsen
die Heißdampffemperatur in einem genügend weiten Bereich geregelt werden kann. Der
Regelimpuls wird gegeben von einem Thermoelement, das hinter dem Überhitzer in die
Heißdampfleitung eingebaut ist -:und einen, Regelmotor steuert, der als Antrieb
für die Schwenkvorrichtung der B:rennerdüsen dient.It is a device for regulating the superheated steam temperature of one with
a contact superheater equipped radiation boiler known in which the
in the combustion chamber, which is only lined with an evaporation heating surface
depending on the hot: steam temperature around a horizontal axis automatically
are pivotable up or down in such a way that. the size of the cooling radiant heating surface
and thus the flue gas outlet temperature at the end of the combustion chamber can be regulated
can. The control is therefore carried out by the pulverized coal burners themselves, which are preferably
at the corners of the shaft-like; and lined on all sides with cooling pipes
Firebox are built in and in the direction of the vertical axis of the firebox
or approximately in this direction: blow in the coal dust so that a vertical
Flame column arises. The burner injection nozzles are in all directions,
preferably up and down, pivotable so that the flame according to the
Swivel angle of the nozzle has or can be lowered. This has the consequence that
with: lowered flame the area of intense radiation and thus the heat-absorbing area
Area in front of the overreader is significantly larger than! with a raised flame, with the
the lower heating surfaces and, above all, the funnel area are no longer so strong
cooling down
'is used. As a result, the 'Ratichgas temperature at the combustion chamber outlet changes,
in such a way that the flue gas outlet temperature is lowest when the flame is lowered
and is highest when the flame is raised. Changes according to the flue gas temperature
but also- the white steam temperature, so that by pivoting the burner nozzles
the superheated steam temperature can be regulated in a sufficiently wide range. Of the
The control pulse is given by a thermocouple that is placed behind the superheater in the
Superheated steam pipe is built in -: and controls a regulating motor that acts as a drive
for the swivel device of the B: racing nozzles.
Bei der Anwendung vorbeschriebener.Einrichtung bei brennstaubgefeuerten
Strahlüngskes@seli. mit flüssigem Schlackenabzug tritt jedoch der Nachteil auf,
daß beim Heben der Flamme zur Steigerung der Heißdampftemperatur beim ;Schmelzkammerkessel
der Raum über der Schlackenwanne derart unterkühlt werden kann, daß der SchlackenschmeIzpunkt
unterschritten wird und die flüssige Schlacke` zum Erstarren kommt, wodurch der
Schlaekenabfluß; gefährdet wird. Dieser Zustand tritt besonders. dann auf, wenn
der Kessel mit Minderlast betrieben wird, bei der die Feuerraumtemperatur an sich
schon entsprechend der geringeren Wärmezufuhr niedriger ist. Um aber die. Heißdampf
temperatur auf der gewünschten Höhe zu halten, ist ein Heben der Flamme notwendig,
so daß, ein. Hochstellen der Brenner beim Betrieb des Kessels mit Schwachlasten
die Regel ist.When using the above-described equipment for combustion dust-fired
Strahlüngskes @ seli. with liquid slag discharge, however, the disadvantage arises,
that when the flame is raised to increase the superheated steam temperature in the melting chamber boiler
the space above the slag pan can be subcooled in such a way that the slag melting point
is fallen below and the liquid slag comes to solidify, whereby the
Slag drain; is endangered. This condition occurs especially. then on when
the boiler is operated at reduced load, at which the combustion chamber temperature itself
is already lower according to the lower heat input. But about the. Superheated steam
To keep the temperature at the desired level, it is necessary to raise the flame,
so that, a. Raise the burner when operating the boiler with low loads
the rule is.
Es ist nun weiterhin bekannt, bei solchen staubgefeuerten Sbrahlungskesselnmit
flüssigem Schlakken.abzug und mehreren um eine -waagdrechte-Achse schwenkbaren Brennern
nur die oberen Brenner- in Abhängigkeit .von,- der Überhitzungstemperatur zu verschwenken,
während die unteren Brenner unabhängig dävon ' -sö verschwenkt werden, daß. das
Schmelzen der Schlacke sichergestellt wird. Indessen erfolgt -die Verstellüng,der
unteren Brenrier bei diesen bekannten Ausführungen- vön-Hand: _ Weiterhin ist es
bekannt, diese -untere und= zur Aufrechterhaltung einer Mindesttemperatur im S.chlackenbetrt
schwenkbar angeordnete Brennergruppe in ihrer Schwenkbewegung nach oben hin zu begrenzen.
Hierbei soll die Begrenzung der Schwenkbewegüng-:d'er 'unteren- Brenner engex gdhalten
werden -(221/z°) als die für-die Schwenkbewegung der: oberen (45').It is now also known to use in such dust-fired braziers
liquid Schlken.abzug and several burners that can be swiveled around a horizontal axis
only swivel the upper burner - depending on - the superheating temperature,
while the lower burners are pivoted independently of the fact that. the
Melting of the slag is ensured. Meanwhile, the adjustment takes place
Lower Brenrier in these known designs - vön-hand: _ Furthermore, it is
known, this -lower and = to maintain a minimum temperature in the slag bed
to limit pivotably arranged burner group in their pivoting movement upwards.
The aim here is to limit the pivoting movement: d'er 'lower burner closex gd keep
- (221 / z °) than that for-the pivoting movement of the: upper (45 ').
Gemäß der: Erfindung..'soll - nun; =diese bekannte Anordnung dahin
- abgeändert werden, daß, die 'Schwenkbewegung der unteren..Brennei so lange in
Abhängigkeit von der Srhlackentemperatuf geregelt wird, bis .die Schlackentemperatur
eine bestimmte, vorn -Aschenschmelzpunkt des verfeuerten ' Brennstoffes-abhängige
Höhe hat,- und daß. dann der Regelimpuls. durch die Heiß:dampftemperätur gegeben
wixd: .According to the: Invention .. 'should - now; = this known arrangement there
- can be changed so that 'the' pivoting movement of the lower ... burner for so long in
Depending on the slag temperature, it is regulated until the slag temperature
a certain, front-ash melting point of the burned 'fuel-dependent
Has height - and that. then the control pulse. given by the hot: steam temperature
wixd:.
Aus dieser Anordnung ergibt sich eine Reihe-von Vorteilen: Zünächist--eirnmäl
werden. Überhitzungen im Schlackenbettvermiedeni, die:nncht'nür-wärmetechnische
Verluste mit sich bringen . wüfden und einen erhöhten Wärmeschutz des Traggerüstes-bedingen,
sondern es wird- insbesondere auch die Sublimierung von Asche im Rohrsystem durch
Überbitzung verhindert. Zum anderen. erfolgt eine vollständige Regelung .der Temperatur
in allen Teilen und zu jeder Zeit sowie bei jeder Belastung, während. nach den bisherigen
Ausführungen praktisch so verfahren wurde, daß, die untere, von Hand einstellbare
Brennergruppe so z. B. nach dem Aschenschmelzpunkt des jeweils, verfeuerten: Brennstoffes
eingerichtet wurde, daß, selbst bei ungünstigsten= Verhältnissen, nämlich bei Schwachlast,
eine ausreichende Temperatur im Schlackenbett erreicht wurde, so daß, also die Verschwenkbarkeit
dieser - unteren Brennergruppe in: erster Linie zur Einstellung auf den Brennstoff,
nicht aber zur Feinregelung während des schwankenden, Kesselbetriebes benutzt wurde.This arrangement has a number of advantages: Zünächist - once
will. Avoid overheating in the slag bed, which is not just thermal
Bring losses. wüfden and require an increased thermal protection of the supporting structure,
but it will - especially the sublimation of ash in the pipe system through
Prevents overheating. On the other hand. there is a complete control of the temperature
in all parts and at all times and with every load during. according to the previous
Executions were practically proceeded in such a way that, the lower one, adjustable by hand
Burner group so z. B. after the ash melting point of each, burned: fuel
it was arranged that, even in the most unfavorable = conditions, namely with low load,
a sufficient temperature has been reached in the slag bed, so that the pivotability
this - lower burner group in: primarily to adjust to the fuel,
but was not used for fine control during the fluctuating boiler operation.
Bei, der Stellung der die Heißdampftemperatur -beeinflussenden Brenner
mit Neigung nach unten, beispielsweise bei Vollast, wird der Trichterpartie Wärme
zugeführt, die den Impulsgeber der die Schlackentemperatur beeinflussenden. Brenner
zum Hebern mit Neigung nach oben veranlaßt. Dadurch würde die Regeltätigkeit der
die Heißdampftemperatur beeinflussenden Brenner gestört werden, da, obwohl diese
nach unten geneigt sind, ein Heben der Flamme durch die die Schlackentemperatur
beeinflussenden Brenner erfolgt. Sobald eine bestimmte, vorn der Aschenschmelztemperatur
des Brennstoffes abhängige Temperatur erreicht oder überschritten -ist, wird
der von der Schlackentemperatur gegebene Regelimpuls von dem Impulsgeber der Heißdampftemperatur
übernommen...Erst dann, wenn die Temperatur in der Trichterpartie unter das vorgenannte
,--Maße absinkt, setzt die normale Regeltätigkeit wie-- der ein.In the position of the burner influencing the superheated steam temperature with a downward incline, for example at full load, heat is supplied to the funnel section, which influences the pulse generator for the slag temperature. Burner caused to lift inclined upwards. This would disrupt the control activity of the burners influencing the superheated steam temperature, since although they are inclined downward, the flame is raised by the burners influencing the slag temperature. As soon as a certain temperature, which depends on the ash melting temperature of the fuel, is reached or exceeded, the control pulse given by the slag temperature is taken over by the pulse generator of the superheated steam temperature ... Only when the temperature in the funnel section falls below the above-mentioned dimensions , normal control activity starts again.
In der Zeichnung, die in Abb: i einen senkrechten Schnitt durch die
Bre.nnkammer und in Abt. z den G"rundriß. eines köhlenstäubgefeuerten -Kessels zeigt,
ist vorbeschriebene Erfindung an einem -Beispiel erläutert.In the drawing shown in Fig: i is a vertical section through the
Bre.nnkammer and in section z shows the outline of a coal dust-fired boiler,
the above-described invention is explained using an example.
An den Ecken der.Brennkammera, die allseitig mit --Kühlrohren b ausgekleidet
ist, befinden sich die B.rennergruppen c mit den Düsen d, die um ihre waagerechte
Achse schwenkbar gelagert sind. Die Brennerd'tisen- blasen ixi: Richtung=
der Birennkatninerächse auf einen gedachten Kreis e -und sind nach oben und unten
vierschwenkbar. Die Rauchgase verlassen, die Brennkammer durch denn Austritt f;
hinter dem der i`lberhitzer g angeordnet ist. Hinter dem Überhitzer befindet sich
in der Heiß.dampfleitungh das Thermöelement i; das den Impuls für die Regelung der
oberen- beiden: Brennerdüsen hergibt und ihn an den .B!etätigungsmechanssmus k für
diese beiden Düsen weiterleitet. Die Schlacke fällt in den Schmelztrichter L, dessen
Temperatur vorn dem Thermöelement m ermittelt wird, das seinen Impuls an den Betätigungsmechanismus
o .für die untere Brennerdüse entsendet. Der Verstellmec'han.ismus ist also geteilt
und so eingerichtet, daß die Düsen d1 und d" von einem durch die Heißdampftemperatur
beeinflußten
Steuermechanismus. und die Düsen d3 durch einen von
der Temperatur der Trichterpartie beeinflußten Impulsgeber unabhängig voneinander
betätigt werdent können. Nur bei Überschreiten. der Temperatur derTrichterpartie
über ein vomAschen,-schmelzpunkt des verfeuerten Brennstoffes abhängiges Maß, schaltet
sich letzterer aus, wobei dessen Aufgabe dann von dem von, der Heißidampftemperatur
beeinflußten Impulsgeber übernommen wird.At the corners of the combustion chamber a, which is lined on all sides with cooling tubes b, are the B. burner groups c with the nozzles d, which are pivoted about their horizontal axis. Di e Brennerd'tisen- bubbles ixi: Direction = the Birennkatninerächse on an imaginary circle e -and can be swiveled up and down in four directions. The flue gases leave the combustion chamber through the outlet f; behind which the superheater g is arranged. The thermal element i is located behind the superheater in the hot steam line; which provides the impulse for regulating the upper two burner nozzles and forwards it to the actuation mechanism k for these two nozzles. The slag falls into the melting funnel L, the temperature of which is determined by the thermal element m, which sends its impulse to the actuating mechanism o. For the lower burner nozzle. The adjustment mechanism is divided and set up in such a way that the nozzles d1 and d "can be actuated independently of one another by a control mechanism influenced by the superheated steam temperature and the nozzles d3 by a pulse generator influenced by the temperature of the funnel section the temperature of the funnel section above a level that depends on the ash, melting point of the fuel being burned, the latter switches off, and its task is then taken over by the pulse generator, which is influenced by the hot steam temperature.