DK172248B1 - Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist - Google Patents

Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist Download PDF

Info

Publication number
DK172248B1
DK172248B1 DK84295A DK84295A DK172248B1 DK 172248 B1 DK172248 B1 DK 172248B1 DK 84295 A DK84295 A DK 84295A DK 84295 A DK84295 A DK 84295A DK 172248 B1 DK172248 B1 DK 172248B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
grate
vibration
primary air
fuel
reduction
Prior art date
Application number
DK84295A
Other languages
English (en)
Other versions
DK84295A (da
Inventor
Joergen Boegild Johnsen
Original Assignee
Burmeister & Wains Energi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Burmeister & Wains Energi filed Critical Burmeister & Wains Energi
Priority to DK84295A priority Critical patent/DK172248B1/da
Priority to ES96610028T priority patent/ES2153553T3/es
Priority to DE1996610670 priority patent/DE69610670T2/de
Priority to EP19960610028 priority patent/EP0754907B1/en
Publication of DK84295A publication Critical patent/DK84295A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK172248B1 publication Critical patent/DK172248B1/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F23L1/02Passages or apertures for delivering primary air for combustion  by discharging the air below the fire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/16Combustion apparatus using only lump fuel the combustion apparatus being modified according to the form of grate or other fuel support
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/10Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
    • F23G7/105Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses of wood waste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/02Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air above the fire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/107Furnace arrangements with vibrating grate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/10Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/103Arrangement of sensing devices for oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/20Waste supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/30Oxidant supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/55Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55009Controlling stoker grate speed or vibrations for waste movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

DK 172248 B1
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist, der vibreres i et kort tidsrum og holdes i ro i et væsentligt længere tidsrum, hvor primærluft tilføres på 5 ristens underside og strømmer op gennem åbninger i denne, hvor sekundærluft tilføres gennem dyser anbragt på mindst én kedelvæg og brændslet indkastes på risten gennem en indkastningsåbning i mindst én kedelvæg, og hvor den tilførte primærluftmængde og/eller tilførte 10 brændselsmængde bestemmes i afhængighed af resultatet af løbende målinger af én eller flere af kedlens tilstandsstørrelser og parametre, som er udtryk for luftoverskuddet og varmeoptaget,
Kendte kedler af denne art anvendes bl.a. til 15 afbrænding af træflis, træaffald, savsmuld og lignende materialer eller blandinger heraf, men kan anvendes til afbrænding af stort set alle former for fast brændsel, som kan kastes (spreades) ind på risten.
Risten vibreres periodisk, typisk i ca. 2-5 20 sekunder med en frekvens på 5-8 Hz og en amplitude på ca. 7-10 mm efterfulgt af en stilstandsperiode på 5-30 minutter. Risten kan hælde 7-10° ned imod et slaggefald og vibrering kan typisk ske i en retning, der hælder i en vinkel på 10-18° modsat ristens hældning.
2 5 Hensigten med vibrer ingen er dels at det på risten beliggende brændsel skal fordeles over dennes overflade, dels at aske stammende fra forbrændingen skal transporteres til slaggefaldet. Ved vibrering af risten sker der en ændring af den øjeblikkelige omsætning af 3 0 brændsel på risten, og i de kendte kedler, hvor der anvendes høj primær luftmængde, vil forbrændingsraten være stigende. Indvirkningen på brændselsomsætningen på risten er betydende i 2-5 minutter efter rystet. Yderligere bevirker vibreringen af risten, at en del 2 DK 172248 B1 brændbart materiale hvirvles op fra risten og brænder i fyrrummet i en periode på 3-10 sekunder efter vibreringen.
Sådanne pludselige stigninger i forbrændingsraten 5 vil, såfremt der ikke tages forholdsregler herimod, føre til fald i iltindholdet af røggassen og dermed til udledelse af store mængder af CO og andre forurenings-produkter stammende fra ufuldstændig forbrænding. Styringen af forbrændingen i kendte kedler er baseret 10 på, at iltindholdet i røggassen og værdien af én eller flere parametre, der er udtryk for varmeoptaget i kedlen, måles løbende, og at mængden af tilført primærluft, brændsel og sekundærluft tilpasses i forhold hertil. Denne reguleringsmåde lider af den mangel, at 15 målingerne afspejler de øjeblikkelige forhold med en tidsforsinkelse på typisk ét minut, og det er derfor ikke muligt for reguleringssystemet tilstrækkeligt hurtigt at tage hensyn til den ovennævnte hurtige stigning af forbrændingsraten, som forekommer ved 20 ristens vibration.
Stigningen af forbrændingsraten medfører en hurtig stigning af varmefrigivelsen og af iltbehovet, hvilket resulterer i et fald af iltindholdet af røggassen, og som følge deraf af udledelse af store mængder af CO og 25 andre forureningsprodukter stammende fra ufuldstændig forbrænding. For at undgå dette anvendes i sådanne kedler typisk et luftoverskud på omkring 30% i forhold til det støkiometrisk nødvendige.
Det er hensigten med opfindelsen at angive en 30 fremgangsmåde af den indledningsvis omtalte art, ved hvilken den øjeblikkelige varmefrigivelse holdes tilnærmelsesvis konstant, samtidig med, at pludselige fald i røggassens iltindhold undgås. Denne hensigt nås ifølge opfindelsen ved, at den tilførte primærluftmængde 35 og/eller brændselsmængde, i forbindelse med hver 3 DK 172248 B1 vibrering, reduceres i forhold til den af den løbende måling bestemte mængde, at reduktionen påbegyndes umiddelbart før vibreringen har nået sin maksimale frekvens og formindskes efter ophøret af vibreringen til 5 i det væsentlige niveauet før reduktionen, på en sådan måde, at summen af den procentvise reduktion af den tilførte primærluftmængde og den procentvise reduktion af den tilførte brændselsmængde opgjort hver for sig som løbende middelværdi over fem sekunder i hovedparten af 10 en periode, der begynder når vibreringen har nået sin maksimale frekvens og slutter halvfems sekunder senere, udgør mindst 15%. Hvis fx den procentvise reduktion af den tilførte primærluftmængde, målt som angivet, er 50% og den procentvise reduktion af den tilførte brændsels-15 mængde målt på samme måde er 80% er summen af reduktionerne 13 0%.
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen udnyttes det forhold, at to af de parametre der har væsentlig indflydelse på forbrændingen, nemlig den tilførte 20 primærluftmængde og den tilførte brændselsmængde, kan ændres næsten øjeblikkeligt. Yderligere bestemmes det tidspunkt, hvor ændringen af disse parametre skal ske ud fra kendskabet til tidspunktet for vibreringens begyndelse, og der undgås derved den tidligere omtalte 25 tidsforsinkelse i forbindelse med måling af iltindholdet i røggassen. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen reguleres kedlen i hovedsagen som i kendte kedler, men denne regulering er overlejret af en regulering af den øjeblikkeligt tilførte primærluftmængde og/eller 30 brændselsmængde, som er styret ud fra kendskabet til tidspunktet for vibreringen.
Herved opnås, at variationer i røggassens iltindhold kan begrænses, og at det gennemsnitlige luft-overskud dermed kan reduceres, samtidig holdes den 35 øjeblikkelige varmefrigivelse tilnærmelsesvis konstant.
4 DK 172248 B1
En samlet virkning er, at der også opnås en stabil driftsform, hvilket bl.a. har den fordel, at den giver mulighed for yderligere forbedringer af forbrændingen som ellers ikke ville være mulige.
5 De væsentlige fordele der opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at luftoverskuddet bliver mindre, hvilket medfører en mindre produktion af NO, et mindre energiforbrug til at tryksætte forbrændingsluft og til at suge røggasser gennem kedlen, samt et mindre varmetab 10 med kedlens røggas.
Det er en yderligere, væsentlig fordel, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen tillader at riste belastningen, i forhold til kendte kedler, kan forøges væsentligt. Det har vist sig, at ved kendte kedler 15 findes der i praksis en øvre grænse for belastningen ved omkring 2MW/m . Skal belastningen øges herud over, er det nødvendigt enten at øge mængden af primærluft, eller at udnytte primærluftmængden bedre end hidtil.
Vælges det at forøge primærluftmængden, opstår 20 andre problemer, først og fremmest evt. uforbrændte partikler blæses op i fyrrummet.
Vælges det derimod at forøge brændselslagets tykkelse, for derigennem at skabe en intim kontakt mellem primærluften og brændslet, med henblik på at 25 undgå at forøge primærluftmængden, vil der ved hver vibrering optræde et så kraftigt fald i iltindholdet af røggassen og af varmefrigivelsen, at forbrændingen ikke kan holdes under kontrol af kedlens sædvanlige regule-ringsstystem, hvilket resulterer i ustabil drift.
30 Ifølge opfindelsen er der nu tilvejebragt en fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel, der bevirker, at sådanne fald i iltindhold og af varmefrigivelsen kan reduceres væsentligt eller helt elimineres. Dette åbner mulighed for drift af kedler med 5 DK 172248 B1 en ristebelastning, der kan være en 10 - 15% højere end hidtil anvendt.
En foretrukken udførelsesform af opfindelsen er ejendommelig ved, at den tilførte sekundærluftmængde 5 forøges samtidigt med reduktionen af den tilførte primærluftmængde og/eller tilførte brændselsmængde.
Ved at modvirke den øgede forbrændingsrate under og efter ristens vibration ved at mindske tilførslen af nyt brændsel, vil den samlede røggasmængde falde, idet 10 der sker et fald i udvikling af vanddamp fra udtørring af det tilførte brændsel. Tilsvarende vil reduceret primærluftmængde bevirke, at den samlede røggasmængde reduceres. Ved at øge sekundærluftmængden kan der i det væsentlige opretholdes en konstant røggasmængde. Herved 15 reduceres variationer i varmeoptag i kedlens hedeflader, og variationer i tryk og temperaturer i kedlen bliver begrænset.
En anden fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der i bestemmelsen af størrelsen 20 af nævnte reduktion af den tilførte primærluftmængde og/eller brændselsmængde under en given vibrering indgår resultatet af måling af mindst én af kedlens tilstandsstørrelser .
Hensigten er at sikre, at reduktionen af den 25 tilførte primærluftmængde og/eller brændselsmængde har den rette størrelse i forhold til den aktuelle driftstilstand. Resultatet af målinger af kedlens tilstandsstørrelse ved forudgående vibreringer indgår i en algoritme til bestemmelse af størrelsen af reduktionen 30 ved en efterfølgende vibrering.
En tredje fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at nævnte tilstandsstørrelse er røggassens iltindhold, og at størrelsen af reduktionen af den tilførte primærluftmængde og/eller brændsels-35 mængde øges når målingen indikerer et fald i iltind- 6 DK 172248 B1 holdet af røggassen umiddelbart efter vibreringen af risten, og at størrelsen af reduktionen formindskes når resultatet af målingen indikerer en stigning i iltindholdet af røggassen.
5 Ved måling af iltindholdet i røggassen kan algorit men bestå i en sammenligning af iltindholdet i røggassen umiddelbart før, og 1-2 minutter efter vibreringen af risten, hvor et fald i iltindholdet på over 0,2% point bevirker, at reduktionen af den tilførte primærluftmæng-10 de og/eller tilførte brændselsmængde øges med 20% og hvor en stigning i iltindholdet i røggassen på over 0,2% point bevirker, at nævnte reduktion formindskes med 20%.
En fjerde udførelsesform er ejendommelig ved, at reduktionen af den tilførte primærluftmængde ved 15 vibreringens begyndelse er 30% af udgangsværdien, at reduktionen af den tilførte brændselsmængde formindskes til 30% af udgangsværdien fem sekunder efter ophøret af vibreringen, og at hver af nævnte mængders procentvise afvigelse fra udgangsværdien formindskes gradvist, 20 således at de er halveret hver gang, der er forløbet to minutter.
Herved fås en jævn, asymptotisk overgang til udgangsværdien før vibreringen, hvilket bidrager til at iltindholdet i røggassen holdes konstant. Om det er den 25 tilførte primærluftmængde eller brændselsmængde eller en kombination af disse, som reduceres er ikke afgørende for at opnå den ønskede virkning. Sker der en reduktion af kun én parameter, skal denne reduktion være kraftigere .
30 I en femte udførelsesform af fremgangsmåden kan der skabes en luftstrøm over risten i retning fra ristens udløbskant ved slaggefaldet til ristens modsatte ende, hvilken luftstrøm i en sjette udførelsesform kan skabes ved indblæsning af sekundærluft gennem flere sekundær-35 luftdyser, der placeres i kedelvæggen over ristens 7 DK 172248 B1 udløbskant og under brændselsindkastningsåbningens niveau, hvilke dyser kan være rettet mod ristens overflade i området ved ristens bagkant. Yderligere kan hver sekundærluftdyses centerlinie placeres indenfor en 5 kegleflade med toppunkt i dysen og med en topvinkel på ca. 20°, hvilken kegles midterakse rettes mod et skæringspunkt mellem ristens overflade og en imaginær, lodret linie udgående fra et i samme niveau som dysen og overfor denne beliggende punkt af overfladen af en 10 del af en kedelvæg.
Herved opnås, at en del af det brændbare materiale, der som følge af vibrationen af risten hvirvles op fra m denne, føres til området ved ristens bagkant, hvor det på grund af røggasstrømmens afbøjning ved kedelvæggen 15 ved ristens bagkant vil blive udskilt fra strømmen og falde tilbage på risten, hvor det indgår i det brændsel der er beliggende på risten og forbrænder sammen med dette, i stedet for at forbrænde i fyrrummet over risten. Samtidig samler og blander gasstrømmen primær-20 luft og afgasningsprodukter fra risten og sikrer derved en kraftig forbrænding i området over risten, hvilket sikrer tilbagestråling mod risten.
I en ottende udførelsesform af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan den tilførte primærluftmængde 25 fordeles således over risten, at den primærluftmængde pr arealenhed, der tilføres gennem hovedparten af den trediedel af ristens aktive areal, som befinder sig nærmest slaggefaldet, er større end primærluftmængden pr arealenhed tilført gennem hele ristens aktive areal, 30 hvor det aktive areal defineres som arealet af det mindste reaktangel, som omslutter samtlige ristens åbninger.
Ved at tilføre en primærluftmængde pr. arealenhed som angivet ovenfor på ristens nederste tredjedel, opnås 35 nederst på risten en kraftig forbrænding, med høj 8 DK 172248 B1 temperatur specielt i den zone, hvor brændslet ophører med at dække ristens primærluftåbninger. Dette sikrer en stabil tænding i røggasstrømmen hen over risten.
Tilførslen af sekundærluft til sekundærluftdyserne 5 kan udgøre mellem 1/4 og 1/8 af primærluftmængden ved et tryk, som ved kedlens maksimale ydelse typisk er 6000 Pa. Indkastningen af brændslet skal tilpasses således, at ca. 2/3 af brændslet kan kastes på ristens midterste tredjedel, medens 1/3 kastes på ristens øverste tredje-10 del på en sådan måde, at mængden af brændsel som når ristens bageste del er nær nul.
Ved ovenstående driftsform er det muligt at anvende meget lave primærluftmængder typisk 30% primærluft og 70% sekundærluft ved forbrænding af træflis med op til 15 55% fugtindhold. Ved sådanne lave primærluftandele, ved ovennævnte primærluftfordeling og ovennævnte gasbevægelse hen over risten, er det muligt at reducere mængden af brændselspartikler som blæses ovenud af fyrrummet, at reducere det dermed forbundne tab, samt 20 at reducere mængden af CO og andre miljøskadelige stoffer stammende fra ufuldstændig forbrænding af disse partikler under afkølingen af røggasserne.
Opfindelsen vil nu blive nærmere forklaret ved hjælp af tegningen, på hvilken 25 fig. 1 er et sidebillede af et lodret snit i fyrrummet i en kedel til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2-5 grafer, der viser driftsparametre og tilstandsstørrelser i en kendt kedel i afhængighed af 30 tiden, nemlig henholdsvis ristens vibrationsfrekvens, den tilførte brændselsmængde, den tilførte primærluft-mængde, og O2-indholdet i røggassen, og fig. 6-9 grafer, der viser paramtre og tilstandsstørrelser som i fig. 2-5, men for en kedel til udøvelse 35 af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
9 DK 172248 B1
Kedlen har et fyrrum 1, der er begrænset af en frontvæg 2 og en bagvæg 3 og forneden har en vibrations-rist 4. Under risten er der askefald 5, og ved enden af risten nærmest frontvæggen et slaggefald 6. Brændslet 5 tilføres ved hjælp af en ikke vist snegletransportør til en skakt 7, hvorfra det glider til en spreaderstoker, der kaster det ud på risten 4 gennem en åbning i frontvæggen 8 ved hjælp af en indblæsningsdyse 9, der tilføres luft fra en luftkanal 10. Indkastningen af 10 brændslet skal tilpasses således, at ca. 2/3 af brændslet kan kastes på ristens midterste tredjedel, medens 1/3 kastes på ristens øverste tredjedel på en sådan måde, at mængden af brændsel som når ristens bageste del er nær nul. Under åbningen 8 i frontvæggen er anbragt 15 luftdyser 15, der tilføres luft fra en luftkanal 16. Dyserne 15 er rettet mod ristens bagkant og tjener til at blande afgasningsprodukter og primærluft fra brændslet på vibrationsristen 4.
Til indblæsning af sekundærluft har kedlen flere 20 grupper af sekundærluftdyser. Ved bagvæggen over risten findes dyser 17 og 19, der tilføres luft fra luftkanaler henholdsvis 18 og 20. På frontvæggen og bagvæggen er placeret over for hinanden beliggende fremspring 25 og 26, der bærer sekundærdyser 30,31, der tilføres luft fra 25 en luftkanal 32 og 33,34, der tilføres luft fra en luftkanal 35. Tilførslen af sekundærluft til sekundær-luftdyserne kan udgøre mellem 1/4 og 1/8 af primærluftmængden ved et tryk, som ved kedlens maksimale ydelse typisk er 6000 Pa.
30 Vibrationsristen 4 er placeret så den hælder 7° i forhold til vandret og med det højeste punkt ved bagvæggen 3. Til gennemstrømning af primærluft har risten typisk 1000 huller pr. m med en diameter på 3-4 mm. Risten vibreres af en vibrationsenhed 11 med en 35 frekvens på ca. 9 Hz og en amplitude på ± 5 mm i en 10 DK 172248 B1 retning, der danner en vinkel på 13° med vandret og er rettet modsat ristens hældning. Vibreringen foretages periodisk, idet risten for hver periode vibreres i ca.
2-5 s efterfulgt af en stilstandsperiode på 5-20 min.
5 Til illustration af den effekt der opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemgås nedenfor først forbrændingsforholdene for en kendt kedel, som illustreret i fig. 2-5 og derefter de tilsvarende forhold for en kedel til udøvelse af fremgangsmåden 10 ifølge opfindelsen som illustreret i fig. 6-9.
Fig. 2 viser, hvorledes frekvensen af ristens vibrationer ændrer sig i afhængighed af tiden. I figurens venstre side er frekvensforløbet vist over en abscisseakse, der er inddelt i 10 sekunders intervaller, 15 medens abscisseaksen i figurens højre side er delt i intervaller på 1 minut. Samme inddeling af akserne er anvendt i alle de følgende figurer og vil derfor ikke blive omtalt i forbindelse med disse.
Det ses af fig. 3 og 4, at den tilførte brændsels-20 mængde og den tilførte primærluftmængde reguleres ned indenfor de første par minutter efter ophøret af vibreringen af risten, hvorefter kedlens reguleringssystem langsomt forøger nævnte mængder til de værdier de havde før vibreringen startede. Årsagen til denne 25 langsomme nedregulering fremgår af fig. 5, der viser at den faktiske værdi af iltindholdet i røggassen (kurven angivet med henvisningsbetegnelsen a) falder brat som følge af vibreringen af risten, medens den af de konventionelle C>2 målere målte værdi, vist ved kurven 30 b, falder langsommere. Det er som følge af sidstnævnte fald, at primærluftmængde og brændselsmængde reguleres ned, og at iltindholdet i røggassen atter stiger asymptotisk til niveauet før vibreringen.
Fig. 6 viser på samme måde som i fig. 2 frekvens-35 forløbet af ristens vibrationer, men for en kedel til 11 DK 172248 B1 udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Fig. 7 og 8 viser at den tilførte brændselsmængde, henholdsvis den tilførte primærluftmængde falder brat ved vibrerin-gen, hvorefter disse mængder stiger på kontrolleret 5 måde. For den tilførte primærluftmængdes vedkommende er det i fig. 8 angivet, at den oprindelige reduktion af den tilførte primærluftmængde på 30%, angivet ved kurven e, tilnærmelsesvis halveres for hver gang der er forløbet 2 minutter. Kurverne vist i fig. 7 og 8 mærket 10 henholdsvis d og f antyder værdien af de brændselsmængder henholdsvis primærluftmængder, der indstilles af kedlens reguleringssystem baseret på konventionel 02 måling i røggassen. Kurverne c og henholdsvis e viser de faktisk indstillede brændselsmængder og primærluft-15 mængder, der opnås ved den yderligere regulering, der sker ud fra kendskabet til vibreringens begyndelse.
I fig. 9 viser kurven g den faktiske værdi af iltindholdet i fyrrummet, medens kurven h viser den værdi, der måles ved hjælp af en konventionel 02_måler.
Som det ses er der opnået et praktisk talt konstant 5 iltindhold i røggassen som følge af reguleringen af de tilførte primær luf tmængder og brændselsmængder, dog sker der, som indikeret ved henvisningstallet i, en kortvarig forøgelse af denne, på konventionel måde målt 02-værdi.

Claims (9)

12 DK 172248 B1
1. Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist, der vibreres i et kort tidsrum og holdes i ro i et væsentligt længere tidsrum, 5 hvor primærluft tilføres på ristens underside og strømmer op gennem åbninger i denne, hvor sekundærluft tilføres gennem dyser anbragt på mindst én kedelvæg og brændslet indkastes på risten gennem en indkastningsåbning i mindst én kedelvæg, og hvor den tilførte primærluft-10 mængde og/eller tilførte brændselsmængde bestemmes i afhængighed af resultatet af løbende målinger af én eller flere af kedlens tilstandsstørrelser og parametre, som er udtryk for luftoverskuddet og varmeoptaget, kendetegnet ved, at den tilførte primærluftmængde 15 og/eller brændselsmængde, i forbindelse med hver vibrering, reduceres i forhold til den af den løbende måling bestemte mængde, at reduktionen påbegyndes umiddelbart før vibreringen har nået sin maksimale frekvens og formindskes efter ophøret af vibreringen til 20 i det væsentlige niveauet før reduktionen, på en sådan måde, at summen af den procentvise reduktion af den tilførte primærluftmængde og den procentvise reduktion af den tilførte brændselsmængde opgjort hver for sig som løbende middelværdi over fem sekunder i hovedparten af 25 en periode, der begynder når vibreringen har nået sin maksimale frekvens og slutter halvfems sekunder senere, udgør mindst 15%.
2. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendetegnet ved, at den tilførte sekundærluftmængde forøges 30 samtidigt med reduktionen af den tilførte primærluftmængde og/eller tilførte brændselsmængde.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende -tegnet ved, at der i bestemmelsen af størrelsen af nævnte reduktion af den tilførte primærluftmængde 35 og/eller brændselsmængde under en given vibrering indgår 13 DK 172248 B1 resultatet af måling af mindst én af kedlens tilstandsstørrelser.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at nævnte tilstandsstørrelse er røggassens 5 iltindhold, og at størrelsen af reduktionen af den tilførte primærluftmængde og/eller brændselsmængde øges når målingen indikerer et fald i iltindholdet af røggassen i perioden umiddelbart efter vibreringen af risten, og at størrelsen af reduktionen formindskes når resulta-10 tet af målingen indikerer en stigning i iltindholdet af røggassen.
5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at reduktionen af den tilførte primærluftmængde ved vibreringens begyndelse 15 er 3 0% af udgangsværdien, at reduktionen af den tilførte brændselsmængde formindskes til 30% af udgangsværdien fem sekunder efter ophøret af vibreringen, og at hver af nævnte mængders procentvise afvigelse fra udgangsværdien formindskes gradvist, således at de er halveret 20 hver gang, der er forløbet to minutter.
6. Fremgangsmåde ifølge enhvert af ovenstående krav, kendetegnet ved, at der skabes en luftstrøm over risten i retning fra ristens udløbskant ved slaggefaldet til ristens modsatte ende.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendeteg net ved, at luftstrømmen skabes ved indblæsning af sekundærluft gennem flere sekundærluftdyser, der placeres i kedelvæggen over ristens udløbskant og under brændselsinkastningsåbningens niveau, og at dyserne er 30 rettet mod ristens overflade i området ved ristens bagkant.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at hver sekundærluftdyses centerlinie placeres indenfor en kegleflade med toppunkt i dysen og med 35 en topvinkel på ca. 20°, hvilken kegles midterakse ret- 14 DK 172248 B1 tes mod et skæringspunkt mellem ristens overflade og en imaginær, lodret linie udgående fra et i samme niveau som dysen og overfor denne beliggende punkt af overfladen af en del af en kedelvæg.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 6-8, kende- tegnet ved, at den tilførte primærluftmængde fordeles således over risten, at den primærluftmængde pr arealenhed, der tilføres gennem hovedparten af den trediedel af ristens aktive areal, som befinder sig 10 nærmest slaggefaldet, er større end primærluftmængden pr arealenhed tilført gennem hele ristens aktive areal, hvor det aktive areal defineres som arealet af det mindste reaktangel, som omslutter samtlige ristens åbninger.
DK84295A 1995-07-18 1995-07-18 Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist DK172248B1 (da)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK84295A DK172248B1 (da) 1995-07-18 1995-07-18 Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist
ES96610028T ES2153553T3 (es) 1995-07-18 1996-07-16 Procedimiento para controlar la combustion en una caldera provista de una rejilla vibratoria.
DE1996610670 DE69610670T2 (de) 1995-07-18 1996-07-16 Verfahren zur Regelung der Verbrennung in einem Heizkessel mit schwingendem Rost
EP19960610028 EP0754907B1 (en) 1995-07-18 1996-07-16 A process for controlling the combustion in a boiler having a vibrating grate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK84295A DK172248B1 (da) 1995-07-18 1995-07-18 Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist
DK84295 1995-07-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK84295A DK84295A (da) 1997-01-19
DK172248B1 true DK172248B1 (da) 1998-02-02

Family

ID=8098170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK84295A DK172248B1 (da) 1995-07-18 1995-07-18 Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0754907B1 (da)
DE (1) DE69610670T2 (da)
DK (1) DK172248B1 (da)
ES (1) ES2153553T3 (da)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0977965B1 (en) 1997-04-24 2002-07-17 Dell-Point Combustion Inc. Solid fuel burner for a heating apparatus
DE19817121A1 (de) * 1998-04-17 1999-10-21 Kohlenstaubtechnik Dr Schoppe Verfahren und Vorrichtung zur Zuführung des Windes zur Verbrennung von stückigem Brennstoff
DK173557B1 (da) * 1998-07-10 2001-03-12 Fls Miljoe As Fremgangsmåde til fyring i en kedel og kedel til udøvelse af fremgangsmåden
EP1106921A1 (en) * 1999-12-09 2001-06-13 Ansaldo Volund A/S Method of operating a vibrating grate in a biomass-fired plant
DE10050575C5 (de) * 2000-10-12 2009-10-29 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zum Verbrennen von Abfallprodukten
FI116985B (fi) 2002-01-25 2006-04-28 Tulikivi Oyj Tulisija ja menetelmä kiinteän polttoaineen polttamiseksi tulisijassa
US7004086B2 (en) * 2004-06-17 2006-02-28 General Electric Company Injection of overfire air through the upper furnace arch for penetration and mixing with flue gas
EP2870412A1 (en) * 2012-07-06 2015-05-13 Babcock & Wilcox Vølund A/S Vibrating grate stoker
ITUB20160520A1 (it) * 2016-01-29 2017-07-29 Rivoira Gas S R L Metodo migliorato per la combustione di biomasse in un boiler con alimentazione a lancio (spread-striker) e relativo boiler
JP7427154B2 (ja) * 2017-09-11 2024-02-05 エネロ インヴェンションズ インコーポレイテッド 固体燃料ベースの燃焼プロセスのフィードバック制御を改善するための動的熱発生計算
CN108800197A (zh) * 2018-06-05 2018-11-13 北京德普新源科技发展有限公司 一种生物质锅炉水冷振动炉排的控制方法及系统
CN108916905A (zh) * 2018-07-20 2018-11-30 潘真清 多风道物燃料采暖炉

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585120A (en) * 1976-08-20 1981-02-25 Heenan Environmental Systems Furnaces
US4278052A (en) * 1979-09-27 1981-07-14 Leeds & Northrup Company Boiler control system
SE8307041L (sv) * 1983-12-20 1985-06-21 Hb Consult Raodgivande Ing Ab Panna med skakrost
US4838183A (en) * 1988-02-11 1989-06-13 Morse Boulger, Inc. Apparatus and method for incinerating heterogeneous materials
US5239935A (en) * 1991-11-19 1993-08-31 Detroit Stoker Company Oscillating damper and air-swept distributor

Also Published As

Publication number Publication date
DK84295A (da) 1997-01-19
EP0754907A2 (en) 1997-01-22
DE69610670D1 (de) 2000-11-23
DE69610670T2 (de) 2001-05-23
ES2153553T3 (es) 2001-03-01
EP0754907A3 (en) 1998-05-20
EP0754907B1 (en) 2000-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK172248B1 (da) Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist
US4528917A (en) Solid fuel burner
US6269755B1 (en) Burners with high turndown ratio
CZ282511B6 (cs) Způsob regulace jednotlivých nebo veškerých činitelů ovlivňujících spalování na roštu topeniště
JPH0371601B2 (da)
US4332206A (en) Afterburner for combustion of starved-air combustor fuel gas containing suspended solid fuel and fly ash
JP3135892B2 (ja) 焼却装置の火力を制御する方法
US20080163803A1 (en) Method and systems to control municipal solid waste density and higher heating value for improved waste-to-energy boiler operation
US4177740A (en) Apparatus for generating heat from waste fuel
US6193503B1 (en) Ash melting furnace and ash melting method thereof
US4462341A (en) Circulating fluidized bed combustion system for a steam generator with provision for staged firing
SE517399C2 (sv) Förfarande vid automatiserad eldning med fastbränsle
EP0248808B1 (en) Burner especially for burning biomass
US3902436A (en) Energy generation systems adaptable for burning dust-type fuels
US3756201A (en) Industrial boilers
KR20000065241A (ko) 쓰레기소각로의연소제어방법
RU2052715C1 (ru) Способ сжигания грубоизмельченного твердого топлива в вихревой топке и вихревая топка
EP0329984A2 (en) Improved automatic combustion control method for a rotary combustor
US3301201A (en) Furnace
US1275986A (en) Furnace.
WO2021141564A2 (en) Solid and liquid/gas fired smokeless water tube steam boiler with combustion efficiency maximization system featuring solid fuel section operating with autothermic gasification method
JP2005343656A (ja) 粉粒体供給装置と燃焼装置とその運転方法
JP2000171026A (ja) 石炭焚火力発電プラントの出炭量制御方法及び装置
CA1229525A (en) Solid fuel burner
JPH10169955A (ja) 汚泥焼却装置の燃焼制御方法およびその装置並びにファジィ推論燃焼制御プログラムの媒体

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Effective date: 20140731