DK173126B1 - Apparat til styring af forbrændingen i en hvirvellagskedel - Google Patents

Description

i DK 173126 B1

Opfindelsen angår et styreapparat, som er i stand til at styre mængden af termisk energi, der indvindes fra en del af hvirvellaget i et kedelanlæg, og fremføres til dets kedelkammer, hvilket kedelanlæg er 5 således konstrueret, at brændstof, såsom renovationsaffald, industriaffald, kul eller lignende, forbrændes i et såkaldt hvirvellag, og kedelkammeret modtager den resulterende termiske energi. Opfindelsen angår nærmere betegnet forbedring af et forbrændingsstyreapparat, som 10 er tilpasset til at forøge responset af den undertrykkende styring af øgning eller sænkning af damptryk på grund af ændringer i dampbelastningen ved at korrelere damptrykket i kedelkammeret med styring af den termiske energi, som indvindes af kedelkammeret.

15 Hvirvellagskedler er vidt kendt. Der har imid lertid på det sidste været almindelig opmærksomhed omkring kedler af denne art, som har en konstruktion, hvori hvirvellagsmediet er delt i to dele, hvoraf en del befinder sig i forbrændingskammeret, og den anden 20 befinder sig i det termiske energiindvindingskammer på en sådan måde, at mediet cirkuleres, termisk energi indvindes fra varmeindvindingsorganet, som har form af vandrør eller lignende tilvejebragt i indvindingskammeret, og mængden af indvundet termisk energi kan styres.

25 Angående princippet ved styring af mængden af termisk energi, som skal indvindes fra hvirvellagsmediet i et sådant varmeindvindingskammer, kendes der fremgangsmåder, hvorved kontaktarealet mellem varmeindvindingsorganet, eksempelvis vandrør, og hvirvellagsme-30 diet i hvirvellaget i varmeindvindingskammeret varieres således, at mængden af overført termisk energi kan styres (dvs. den såkaldte "slumping bed"-metode), eller hvorved tilstanden i det lag, som udgøres af hvirvel- 2 DK 173126 B1 lagsmediet i varmeindvindingskammeret, varieres således, at varmeoverføringskoefficienten mellem hvirvellagsmediet og varmeindvindingsorganet kan styres. Den sidstnævnte kategori omfatter sådanne fremgangsmåder, 5 som den, hvorved tilstanden i det lag, som udgøres af hvirvellagsmediet varieres mellem en hvirvellagstilstand med en ekstremt høj varmeindvindingskoefficient og en fast-lejetilstand med en ekstrem lav varmeover-føringskoefficient, idet varmeindvinding styres ved * 10 varmeafbrydelser (som beskrevet i JP-offentliggørelses- skrift nr. 58-183937, US-patentskrift nr. 3.970.011 og US-patentskrift nr. 4.363.292), og den hvorved grænsen ) mellem arealet med hvirvellagstilstand og fastlagstil- | stand varieres kontinuerligt, således at varmeindvin- ; 15 ding kan styres kontinuerligt og jævnt (som beskrevet i j JP-offentliggørelsesskrift nr. 59-1990). Endvidere er —p en anden fremgangsmåde nyligt blevet foreslået af opfinderen til den foreliggende opfindelse (som beskre-- vet i JP-patentansøgning nr. 62-9057), ved hvilken 20 hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret forsynes • med luft ved relativt lille lufthastighed (eller 0-2

Gmf med hensyn til massehastighed), idet hvirvellagsmediet holdes som et overgangslag, hvilket er en typisk lagtilstand med en varmeoverføringskoefficient, som vil ^ 25 variere hovedsagelig lineært med hensyn til lufthastig- :: heden, og varmeoverføringskoefficienten deri varieres ; kontinuerligt på en hovedsagelig lineær måde således, at indvinding af termisk energi kan styres kontinuerligt og jævnt.

30 Med hensyn til lagets tilstand skal det tilfø jes, at selv om den videnskabelige definition af et — lag, i hvilket lufthastigheden er 0 Gmf - 1 Gmf, er et fast lag, og et lag, i hvilket lufthastigheden er stør- i *rna ;§ϋ 'mm *•^58 DK 173126 B1 * 3 re end 1 Gmf, er et hvirvellag, er det almindeligt kendt, at der kræves en lufthastighed større end 2 Gmf for at tilvejebringe et stabilt hvirvellag. Endvidere skal der med det heri brugte udtryk "strømmende lag" 5 forstås et lag, i hvilket et fluidiserende medium konstant synker ned og strømmer, og denne dannede tilfredsstillende nedsynkende tilstand ødelægges ikke af bobler op til ca. 1,5 Gmf - 2,0 Gmf.

Det skal her påpeges, at idet styring af den 10 mængde termisk energi, som indvindes af et kedelkammer fra et varmeindvindingskammer, er særlig effektiv til at holde temperaturen i hvirvellaget i forbrændingskammeret inden for et passende område, anses denne art styring for at være fordelagtig, idet den giver følgen-15 de fordele.

(1) Ved at holde temperaturen i hvirvellaget på 800-850eC kan forbrændingens effektivitet forbedres (i tilfælde af kulafbrænding).

(2) Ved at undgå at temperaturen i hvirvellaget øges 20 til over 850'C, kan afbrænding af hvirvellaget forhindres (i tilfælde af afbrænding af renovationsaffald).

(3) ved at holde temperaturen i hvirvellaget på 800-850“C, hvilket er et passende niveau for dolomit, kalksten og lignende til at absorbere svovl i tilfælde 25 af kulafbrænding, kan effektiv afsvovling opnås.

(4) Ved at undgå sænkning af temperaturen i hvirvellaget til under 700eC kan dannelse af carbonmonoxid forhindres (i tilfælde af kulafbrænding).

(5) Korrosion af varmeindvindingsorganer, såsom van-30 drør og lignende, kan forhindres.

Et eksempel på et sådant apparat til styring af mængden af termisk energi indvundet fra et varmeindvindingskammer, som giver de ovennævnte fordele, er be- DK 173126 B1 4 ·> skrevet i US-patentskrift nr. 4.363.292. Ifølge dette apparat, som er vist 1 fig. l, styres mængden af varme, som indvindes fra et rør 106, der virker som varmeindvindingsorgan, i en anden hvirvelzone 100, nærmere be-5 tegnet hovedsagelig afhængigt af temperaturen i en ovn, hovedsagelig temperaturen af hvirvellaget i en første j hvirvelzone 107, ved styring af mængden af varmeind- ! vindingsluft leveret fra andre kasser gennem åbninger 102 til den anden hvirvelzone 100, der med hvirvel-10 lagsmediet som varmeindvinder udgør et varmeindvindingskammer, ved åbning eller lukning af en styreventil 104 tilvejebragt i en ledning 103 i forbindelse med den anden kasse 101 i overensstemmelse med et temperaturstyreorgan TC, der reagerer på temperatursignalet 15 fra en temperaturføler 105 i ovnen.

Med en kendt hvirvellagskedel af den ovennævnte ~ art har det imidlertid været vanskeligt at under trykke stigninger eller sænkninger i damptrykket i kedelkammeret som følge af variationer i dampbelast-’’ 20 ningen.

Nærmere betegnet er det med en hvirvellagskedel af denne art normal praksis at styre mængden af brændstof leveret til hvirvellaget i forbrændingskammeret (eller eksempelvis hvirvellaget i den første hvirvelzo-25 ne 107) ved at detektere enhver variation i damptrykket for at begrænse enhver indflydelse fra øgninger i damptrykket i et kedelkammer. Denne praksis er allerede velkendt. Men selv om mængden af tilført brændstof øges ved detektering af en reduktion i damptrykket, er den 30 termiske inerti i hvirvellejet i forbrændingskammeret ekstrem høj, og dermed vil temperaturen i hvirvellaget ikke øges brat, men kun gradvis.

Hvis det volumen luft til varmeindvinding, som fremføres til hvirvellagsmediet i varmeindvindingskamis F3 m •HJi i 5 DK 173126 B1 meret styres, og luftforsyningen kun øges 1 afhængig af gradvise øgninger 1 temperatur i hvirvellaget som optræder på den ovenfor beskrevne måde, kan den mængde termisk energi, som skal indvindes fra hvirvellagsme-5 diet i varmeindvindingskammeret (eller eksempelvis jetstrømlaget i den anden hvirvellagszone) ikke øges hurtigt. Øgninger eller sænkninger af damptrykket i kedelkammeret på grund af variationer i dampbelastningen kan således ikke begrænses hurtigt, og voldsomheden 10 af dette fænomen afhænger af den mængde indvundet varme, som skal cirkuleres tilbage til kedelkammeret.

Endvidere viser WO-A-83/03294 en hurtig hvirvellagskedel og en fremgangsmåde til styring af en sådan kedel, som omfatter en reaktor med en bunddel, en inte-15 greret primær, ikke-centrifugal, mekanisk partikelseparator, en gaspassage indeholdende konvektive varmevekslere og midler til styrbar recirkulering af udskilte partikler til reaktorbunddelen. Reaktoren, separatoren og gaspassagen er bygget som en integreret enhed inden 20 for ét og samme kølesystem. Kedlen styres ved at holde lagtemperaturen i det væsentlige konstant eller inden for et forholdsvis snævert temperaturinterval ved at regulere recirkulationsraten afhængigt af kedelbelastnin-25 gen.

Det er derfor et generelt formål med den foreliggende opfindelse at løse problemerne ved de ovennævnte, kendte teknikker, ved hvilke hurtige respons i styringen af variationer i damptryk nødvendiggjort af 30 variationer i dampbelastning ikke har været mulig.

Et andet formål med opfindelsen er at tilvejebringe et apparat til forbrændingsstyring til en hvirvellagskedel, som er i stand til hurtigt at styre øg- 6 DK 173126 B1 ninger eller sænkninger i damptrykket i et kedelkammer på grund af variationer i dampbelastning, ved styring af mængden af termisk energi, som indvindes af kedelkammeret i afhængighed af enhver variation i damptryk-5 ket, som reagerer på umiddelbare variationer i dampbelastning.

Endnu et formål med opfindelsen er at tilvejebringe et apparat til styring af forbrændingen i en hvirvellagskedel, hvilket apparat giver et væsentligt 10 forøget respons til damptrykstyreoperationer på i variationstidspunktet for dampbelastning ved et arran gement, i hvilket styringen af mængden af brændstof, I som tilføres i afhængighed af damptrykket, korreleres ? med styringen af mængden af termisk energi, som indvin-15 des fra varmeindvindingskammeret i overensstemmelse med temperaturen i forbrændingskammeret, j Endnu et formål med opfindelsen er at tilveje bringe et apparat til styring af forbrændingen i en * hvirvellagskedel, hvilket apparat ikke forhindrer re- 20 spons i styringen af øgninger og sænkninger i damptrykket på grund af ydre forstyrrelser ved en normal øgning eller sænkning af dampbelastningen, uanset om den stiger eller falder.

Endnu et formål med opfindelsen er at tilveje-25 bringe et apparat til styring af forbrændingen i en hvirvellagskedel, hvilket apparat ikke forhindrer respons i styringen af fald i damptrykket på grund af ydre forstyrrelser, uanset om dampbelastningen stiger uden at bevirke en situation, hvor utilstrækkelig ter-30 misk energi indvindes af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret, selv om den normale dampbelastning er for stor.

Ifølge en første udførelsesform for opfindelsen er der tilvejebragt et organ til styring af luftforsy- DK 173126 B1 51 7 ningen til varmeindvinding i afhængighed af det fremherskende damptryk, hvilket organ er indrettet til at styre mængden af termisk energi indvundet af kedelkammeret fra et varmeindvindingskammer i afhængighed af 5 det fremherskende damptryk ved variation af mængden af luft leveret til varmeindvindingskammeret i afhængighed af det deraf resulterende damptryk. Nærmere betegnet er arrangementet i en typisk udførelsesform således, at driften af organet til styring af den leverede brænd-10 stofmængde, som er Indrettet til at styre mængden af brændstof leveret til forbrændingskammeret i afhængighed af damptrykket i kedelkammeret, korreleres med driften af organet til styring af luftforsyning til varmeindvinding, som er indrettet til at styre mængden 15 af termisk energi indvundet af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret ved at variere mængden af luft leveret til varmeindvindingskammeret i afhængighed af temperaturen i forbrændingskammeret, og der er tilvejebragt et organ til styring af en indstillingstempera-20 turværdi, som er indrettet til i overensstemmelse med det fremherskende damptryk i kedelkammeret at styre den indstillingstemperatur, som ønskes i hvirvellaget i forbrændingskammeret, på grundlag af styringen af luftforsyning til varmeindvinding. Dette arrangement giver 2 5 et apparat til styring af forbrændingen i en hvirvellagskedel, som er i stand til at løse de ovennævnte problemer og responderer øjeblikkeligt på variationer i damptrykket, således at mængden af termisk energi indvundet af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret 30 øjeblikkelig ændres, hvorved der tilvejebringes hurtig styring af variationerne i damptrykket.

Idet der, som forklaret ovenfor ifølge opfindelsen, yderligere er tilvejebragt et styreorgan indrettet 8 DK 173126 B1 til at styre mængden af termisk energi indvundet af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret i afhængighed af damptemperaturen, kan mængden af termisk energi indvundet af kedelkammeret styres på grundlag af variatio-5 ner i damptrykket, som vil reagere umiddelbart på variationer i dampbelastningen, i stedet for på grundlag af faktorer, såsom temperaturen i forbrændingskammeret, som kun ændres gradvis på grund af termisk inerti. Dette giver den store fordel, at stigninger og fald i i 10 damptryk i kedelkammeret på grund af variationer i dampbelastningen kan styres hurtigt.

Styreorganet til styring af den indvundne mængde termisk energi i afhængighed af det fremherskende damptryk omfatter et organ til måling af damptrykket, og 15 som er indrettet til at afgive et damptryksignal, som angiver damptrykket, og et temperaturmåleorgan, som er indrettet til at måle den fremherskende temperatur i forbrændingskammeret og afgive temperatursignaler, der ! angiver den målte temperatur. Den tilførte mængde j 20 brændstof styres således i afhængighed af temperatur- ! signalerne, medens størrelsen af lufttilførslen til varmeindvinding vil blive styret således, at temperaturen i forbrændingskammeret kan holdes lig med den angivne indstillingstemperatur. Organet til styring af 25 indstillingstemperaturen er indrettet til at sammenholde udgangssignalerne fra trykstyreenheden, som tjener * som et organ til styring af mængden af brændstof, som ’ leveres, med den indstillede værdi af signaler fra temperaturstyreenheden, som tjener som organ til sty-30 ring af luftforsyningen til varmeindvinding. Dette til-" lader, at styringen af mængden af brændstof leveret til forbrændingskammeret i overensstemmelse med damptrykket i kedelkammeret sammenholdes med styringen af mængden 9 DK 173126 B1 af luft leveret til varmeindvinding til kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret ved variation af luftforsyningen til varmeindvindingskammeret i overensstemmelse med temperaturen i forbrændingskammeret. Den mængde 5 luft, der leveres til varmeindvindingskammeret af hensyn til varmeindvinding kan således øges eller sænkes temmelig hurtigt, selv når den styreoperation, som varetages af organet til styring af den mængde brændstof, som leveres, er af relativ lang varighed, og dette sik-10 rer, at reaktionen på styringen af damptrykket ved variationen i dampbelastning vil blive forbedret i en væsentlig grad.

Ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen er der tilvejebragt et middel til styring af den mængde 15 brændstof, som tilføres, afhængigt af den fremherskende dampbelastning, ud over de forskellige midler, som anvendes i den første udførelsesform, hvilket styremiddel er indrettet til at virke og danne passende udgangssignaler, som tjener til kontinuerligt at justere den 20 mængde brændstof, som tilføres, svarende til normale stigninger og fald i dampbelastningen, som afhænger af dampens fremherskende strømningshastighed under tilførslen af udgangssignaler, når trykstyreenheden, som styrer mængden af tilført brændstof, er i balance.

25 Trykstyreenheden, som tjener som et middel til at styre den tilførte mængde brændstof, er således afbalanceret, når den er i normaltilstand, således at udgangssignalet holdes på en værdi på 50%, og mængden af tilført luft (lufthastighed) til varmeindvinding holdes omkring en 30 middelværdi på 50% som svar på udgangssignalerne. På denne måde kan variationsområdet for lufttilførsel eller den termiske energi, som kan indvindes af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret, blive maksimeret, 10 DK 173126 B1 uanset om der sker en stigning eller et fald i dampbelastningen, og responset af operationen til styring af stigninger og fald i damptrykket på grund af ydre forstyrrelser vil ikke blive forhindret, uanset der er en 5 stigning eller et fald i dampbelastningen.

Ifølge en tredje udførelsesform for opfindelsen er der tilvejebragt et middel til styring af luft til forbrændingen ud over de forskellige midler, som anven-; des i den anden udførelsesform, hvilket middel til sty- i 10 ring af luften til forbrændingen er indrettet til fra midlet til styring af den mængde brændstof, som tilføres ifølge dampbelastningen, at modtage udgangssignaler, som stiger kontinuerligt svarende til enhver stig-I ning i dampbelastning, og øge mængden af forbrændings- 15 luft (eller lufthastighed) til forbrændingskammeret.

Den mængde hvirvellagsmedium, som cirkuleres i varmeindvindingskammeret, vil således blive øget, når dampbelastningen stiger normalt, og en tilstrækkelig mængde termisk energi kan med sikkerhed indvindes ved øgning 20 af mængden af regenerativ termisk energi. Der vil således aldrig opstå mangel på termisk energi indvundet af kedelkammeret fra varmeindvindingskammeret, og reaktionen på styringen af fald i damptryk på grund af ydre forstyrrelser, som medfører stigning i dampbelastnin-25 gen, vil slet ikke blive svækket. Dette er en væsentlig forbedring i forhold til den kendte teknik.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et skematisk billede, som viser opbyg-30 ningen af en hvirvellagskedel ifølge kendt teknik, fig. 2A, 2B, 3A, 3B og 4 illustrationer af opbygning og virkning af en kedel, som styres ved hjælp af et apparat til styring af forbrændingen ifølge opfindelsen, hvor ϋ 11 DK 173126 B1 fig. 2A og 2B er lodrette snit, der viser opbygningen af kedlen, fig. 3A en graf, der som eksempel viser forholdet mellem lufthastighed (repræsenteret ved abscissen) 5 af forbrændingsluften og mængden af cirkulerende hvirvellagsmedium (repræsenteret ved ordinaten), fig. 3B en graf, der som eksempel viser forholdet mellem lufthastigheden (repræsenteret ved abscissen) af luften til varmeindvinding og mængden af cirku-10 leret hvirvellagsmedium (repræsenteret ved ordinaten), og fig. 4 en graf, der som eksempel viser forholdet mellem lufthastigheden (repræsenteret ved abscissen) af luften til varmeindvinding og varmeoverføringskoeffi-15 denten α (repræsenteret ved ordinaten) for varmeindvindingsrøret i det vandrende lag; fig. 5A, 5B og 6 en første udførelsesform for apparatet til styring af forbrænding ifølge opfindelsen, hvor 20 fig. 5A og 5B er blokdiagrammer, som viser op bygningen af udførelsesformen, og fig. 6 en graf, der som eksempel viser indgangs-og udgangskarakteristikkerne for signalomvenderen 32, der tjener som middel til styring af indstillingstempe-25 returværdierne; fig. 7A, 7B, 8 og 9 en anden udførelsesform for apparatet til styring af forbrændingen ifølge opfindelsen, hvor fig. 7A og 7B er blokdiagrammer, der viser op-30 bygningen af udførelsesformen, fig. 8 en graf, der som eksempel viser irtdgangs-og udgangskarakteristikkerne for det beregnende element 32, der tjener som middel til styring af den mængde 12 DK 173126 B1 brændstof, som tilføres, som følge af dampbelastningen, og fig. 9 en graf, der som eksempel viser forholdet mellem dampstrømningshastigheden (repræsenteret ved or-5 dinaten) i den tilstand, hvor midlet 31 til styring af den mængde brændstof, som tilføres, er i balance og den mængde brændstof, som kræves til at danne den dampstrømhastighed, eller udgangssignalet YO (repræsenteret ved abscissen) fra det beregnende element 35; og j 10 fig. 10A og 10B blokdiagrammer, der viser en tredje udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til styring af forbrændingen.

Fig. 2A og 2B viser forskellige eksempler på I kedler, som skal styres af apparatet ifølge opfindelsen 15 til styring af forbrænding. I fig. 2A er hele kedlen A indesluttet af en væg 1, og forbrændingskammeret 3 ! er afgrænset af et par skilleplader 2, medens var meindvindingskamre 4 er afgrænset mellem skillepladerne 2 og kedlens væg.

20 Ved bunddelen af forbrændingskammeret 3 findes et luftkammer 6, hvis øvre flade er dækket af en luftforsyningsplade 5 med flere luftforsyningshuller 5a. Luftkammeret 6 kan være opdelt i flere underkamre. Luftkammeret 6 er forbundet med et forbrændingsluft-25 forsyningsrør 7, som kommer fra forbrændingsluftkilden. En temperaturføler 3a, der tjener som et middel til måling af temperaturen, er fastholdt i en position over luftkammeret 6. Luftforsyningspladen 5, luftforsyningshullerne 5a og luftkammeret 6 udgør tilsam-30 men midlet til forsyning af forbrændingsluft. I forbrændingsluftforsyningsrøret 7 er indsat en styreventil 7a og en strømningsmåler 7b med førstnævnte tættest ved forbrændingsluftkilden. I bunddelen af var-

N

13 DK 173126 B1 meindvindingskammeret 4 findes et luftkammer 6a, hvis øvre flade er dækket af en luftfordelingsplade 8 (middel til luftforsyning til varmeindvinding) med flere luftforsyningshuller 8a, og til hvilket er forbun-5 det et varmeindvindingsluftforsyningsrør 9 fra kilden til luft til varmeindvinding. I varmeindvindingsluftforsyningsrøret er indsat en styreventil 9a og en strømningsmåler 9b med den førstnævnte tættest på kilden til luft til varmeindvinding. Et varmeindvin-10 dingsrør 10 er anbragt som en spiral over luftfordelingspladen 8 i varmeindvindingskammeret 4. Den ene ende af varmeindvindingsrøret 10 er direkte forbundet med et kedelkammer 17, som det skal forklares senere, og den anden ende af røret 10 er forbundet med kedel-15 kammeret gennem en cirkulationspumpe li.

Forbrændingskammeret 3 og varmeindvindingskammeret 4 er begge fyldt med partikler (med en partikelstørrelse på ca. 1 mm) af kvarts eller lignende. Det skal bemærkes, at partiklerne i forbrændingskammeret 3 20 tillades at strømme over den øvre ende af de respektive skilleplader 2 ind til hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret 4, medens partiklerne i varmeindvindingskammeret 4 bringes til at vende tilbage til forbrændingskammeret 3 gennem området under de respekti-25 ve skilleplader 2, således at der tillades cirkulation af hvirvellagsmediet.

I en ikke vist åbning, som står i forbindelse med forbrændingskammeret 3 er anbragt et organ 14 til brændstofforsyning, som er udrustet med en trans-30 portsnekke 13 (se fig. 5A), som drives af en indbygget motor 12.

Kedelkammeret 17 er anbragt i væggen 1 af kedlen A i den øvre del deraf på en sådan måde, at 14 DK 173126 B1 det omgives af et varmemodtagende vandrør 16 med en røggasåbning 16a 1 en del deraf, og er 1 stand til at modtage varme fra forbrændingskammeret 3. Kedelkammeret 17 er forsynet med et øvre dampkammer 17a og 5 et nedre vandkammer 17c, som er forbundet med dampkammeret ved hjælp af flere konvektionsrør 17b.

Et vandforsyningsrør 19 strækker sig fra vandkilden til dampkammeret 17a, og et damprør 20 strækker sig fra dampkammeret 17a til en dampbelastning 10 21 gennem en dampseparator 17d. I damprøret er an bragt en strømningsmåler 20a, der tjener som middel til måling af dampstrømningshastigheden, og en trykmåler 20b, der tjener som middel til måling af damptrykket. Henvisningstallet 22 angiver en udstøds-15 port for forbændingsgas, som er indsat i væggen l af kedlen nær kedelkammeret 17.

Styreapparatet B er tilvejebragt som en separat enhed nær kedlen A, som styres af apparatet B. Apparatet B modtager via signallinierne udgangssigna-20 ler fra henholdsvis temperaturføleren 3a, strømningsmålerne 7b, 9b og 20a samt fra trykmåleren 20b. Udgangssignalerne fra styreapparatet B føres gennem signallinierne til henholdsvis styreventilerne 7a, 9a, og et organ 14 til brændstofforsyning.

25 Fig. 2B viser en anden udførelsesform for ked len, som styres af apparatet ifølge opfindelsen til styring af forbrænding. I fig. 2B er hele kedlen C indesluttet af væggen 1. Forbrændingskammeret 3 er afgrænset af et par refleksionsskilleplader 2b, hvis 30 øvre endedel 2a er bukket opad og lodret, ved midterdelen af bunden af kedlen under den skråtstillede flade af skillepladerne, medens varmeindvindingskamrene 4 er afgrænset ved den ydre periferi af den centrale bunddel over den skråtstillede flade.

H

15 DK 173126 B1

Ved bunden af forbrændingskammeret 3 er tilvejebragt luftkamre, som er opdelt i flere underkamre, hvis øvre overflade er dækket af en luftforsyningsplade 5 med flere luftforsyningshuller 5a og indrettet som 5 en rampe, der fører mod midten af forbrændingskammerets bunddel. Luftkammeret 6 er forbundet med forbrændingsluftrøret 7 fra kilden til forbrændingsluft. Temperaturføleren 3a, der tjener som middel til måling af temperaturen, er anbragt over kammeret. Luftforsy-10 ningspladen 5, luftforsyningshullerne 5a og luftkammeret 6 udgør tilsammen forbrændingsluftforsyningsmidlet. I forbrændingsluftrøret 7 er i serie indsat en styreventil 7a og en strømningsmåler 7b, hvor førstnævnte er tættest ved forbrændingsluftkilden. Fle-15 re rækker af cylindriske luftspredningsrør 8b er anbragt strækkende sig langs den skråtstillede, øvre flade af refleksionsskillepladen 2b som forsyningsmiddel for varmeindvindingsluft (i fig. 2B er kun vist én række af sådanne rør). Der er boret flere luftfordelings-20 dele 8a' i overfladen af luftfordelingsrøret 8b på den side, som vender mod refleksionsskillepladen 2b.

Den nedre ende af luftfordelingsrøret 8b er forbundet med forsyningsrøret 9 for varmeindvindingsluft, som strækker sig fra varmeindvindingsluftforsyningskilden.

25 En styreventil 9a og en strømningsmåler 9b er anbragt i serie i luftforsyningsrøret 9 med førstnævnte tættest på forsyningskilden til varmeindvindingsluft.

Et varmeindvindingsrør 10, som er en del af midlet til varmeindvinding, er anbragt over luftfordelingsrøret 30 eb i varmeindvindingskammeret 4. Den ene ende af varmeindvindingsrøret 10 er forbundet direkte med kedelkammeret 17, og den anden ende er forbundet med kedelkammeret via en cirkulationspumpe 11.

16 DK 173126 B1

Forbrændingskammeret 3 og varmeindvindingskammeret 4 er begge fyldt med et hvirvellagsmedium, såsom kvartspartikler (med en partikelstørrelse på ca.

1 mm) eller lignende. Hvirvellagsmediet i forbrændings-5 kammeret tillades at trænge ind i varmeindvindingskammeret 4 over den øvre del af de respektive refleksionsskilleplader 2b, medens hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret 4 vender tilbage til forbrændingskammeret 3 under de respektive refleksionsskil-10 leplader 2b i varmeindvindingskammeret 4, således at hvirvellagsmediet er i stand til at cirkulere i begge kamre.

I en ikke vist åbning i forbindelse med forbræn-- dingskammeret 3 er anbragt et organ 14 til brænd- 15 stofforsyning. En transportsnekke (se fig. 5a), som 3 drives af en motor 12, er indbygget i dette brændstof- I forsyningsorgan.

Kedelkammeret 17 er passet ind i væggen l af kedlen C i den øvre del deraf på en sådan måde, at Π · 20 den er omgivet af et varmemodtagende vandrør 16, som har en røggasåbning 16a i en del af sig og er i stand til at modtage varme fra forbrændingskammeret 3. Kedelkammeret 17 er forsynet med et øvre dampkammer 17a og et nedre vandkammer 17c, som er forbundet ved 25 hjælp af flere konvektionsrør 17b.

Der er tilvejebragt et vandforsyningsrør 19, som strækker sig fra vandkilden til dampkammeret 17a.

I et damprør 20, som strækker sig fra dampkammeret 17a til en dampbelastning 21 gennem en dampseparator 30 17d, er der tilvejebragt en strømningsmåler 20a, der tjener som middel til måling af dampstrømningshastigheden, og en trykmåler 20b, der tjener som middel til måling af damptrykket. Henvisningstallet 22 angiver » n iu ii 17 DK 173126 B1 en udstødsport for forbrændingsgassen, som er indsat i væggen 1 af kedlen nær kedelkammeret 17.

Et styreapparat B er tilvejebragt som en særskilt enhed ved siden af kedlen C, som det styrer 5 ifølge opfindelsen. Styreapparatet B forsynes gennem signallinier med udgangssignaler fra temperaturføleren 3a, strømningsmålerne 7b, 9b og 20 samt trykmåleren 20b. Gennem signallinier leveres udgangssignaler fra styreapparatet B til styreventilerne 7a, 9a og 10 brændstofforsyningsorganet 14.

I det følgende gives en generel forklaring af driften af kedlerne A og C vist i 2A og 2B og styret ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring.

15 Hvirvellagsmediet i forbrændingskammeret 3 blæses opad af forbrændingsluften, som har en passende lufthastighed (en massehastighed på mere end ca.

2 Gmf), som føres ind i luftkammeret 6 gennem forbrændingsluftrøret 7 og blæses op i forbrændingskam-20 meret 3 fra luftforsyningshullerne 5a i luftforsyningspladen 5, således at der dannes et hvirvellag.

En del af hvirvellaget i forbrændingskammeret 3 bringes til at strømme fra hvirvellagets urolige overflade, og en del af hvirvellagsmediet, som strømmer 25 over den øvre endedel 2a af skillepladen 2, bringes til at cirkulere 1 varmeindvindingskammeret 4. Den samme mængde hvirvellagsmedium, dvs. svarende til den mængde hvirvellagsmedium, der således er trængt ind i varmeindvindingskammeret 4, bringes til at vende til-30 bage til forbrændingskammeret 3, hvorved der skabes en cirkulerende strømning. Den mængde hvirvellagsmedium, som kan strømme ind 1 varmeindvindingskammeret 4 fra forbrændingskammeret 3, kan styres ved hjælp af luft- 1Θ DK 173126 B1 hastigheden af forbrændingsluften (eller massehastigheden).

Fig. 3A viser et eksempel på forholdet mellem forbrændingsluftens hastighed (massehastigheden) og den 5 mængde hvirvellagsmedium, som strømmer ind i varmeindvindingskammeret fra forbrændingskammeret. Ifølge denne graf vist i fig. 3A kan mængden af cirkulerende hvirvellagsmedium styres til ikke at overskride en værdi på ' 10 gange i det omtrentlige område fra 0,1 til 1, når 10 lufthastigheden varierer i området fra 4-8 Gmf.

, Fig. 3B viser et eksempel på forholdet mellem varmeindvindingsluftens hastighed (eller massehastig-l heden) og nedstigningshastigheden af hvirvellagsmedium i det strømmende lag i varmeindvindingskammeret 4 el-15 ler mængden af hvirvellagsmedium, som kan vende tilbage til forbrændingskammeret 3 fra varmeindvindingskammeret 4. Ifølge dette forhold kan mængden af cirkulerende hvirvellagsmedium, som er bestemt ud fra mængden af hvirvellagsmedium, der vender tilbage til forbræn-20 dingskammeret, udtrykkes ved forholdet (eller driftskurven) til mængden af hvirvellagsmedium, som strømmer ind i varmeindvindingskammeret (eller parameteren vist i fig. 3B). Cirkulationens størrelse varierer afhængigt ~ af forbrændingslufthastigheden og øges lineært for hver 25 mængde fluidiseringsmedium, som strømmer over fra forbrændingskammeret til varmeindvindingskammeret. Hvis størrelsen af cirkulationen af hvirvellagsmedium, som strømmer fra forbrændingskammeret, er fastsat, kan den-? ne mængde fluidiseringsmedium øges eller sænkes hoved- 30 sagelig proportionalt med lufthastigheden til varmeindvinding udtrykt ved abscissen langs den tilsvarende driftskurve i området fra 0-1 Gmf lufthastighed til forbrænding.

ms 19 DK 173126 B1 Når forbrændingslufthastigheden er konstant, kan størrelsen af cirkulationen af hvirvellagsmedium følgelig styres ved hjælp af hastigheden af luften til varmeindvinding. Når hastigheden af forbrændingsluften 5 imidlertid ikke er konstant, kan størrelsen af cirkulationen af hvirvellagsmedium styres ved hjælp af lufthastighederne for både luft til varmeindvinding og forbrændingsluften.

Brændstof, såsom kul eller lignende, eller af-10 fald, såsom renovation eller lignende, fyldes på hvirvellaget i forbrændingskammeret 3 for at forbrændes der og holde hvirvellaget ved en høj temperatur i størrelsesordenen 800-900eC. Følgelig modtager kedelkammeret 17 den varme, som dannes ved denne høje tempera-15 tur, og omdanner det vand, som tilføres kedelkammeret 17 via vandforsyningsrøret 19 til damp i dampkammeret 17a. Når derefter vandet er fjernet af damp/vand-separatoren 17d, føres dampen til dampbelastningen 21 via damprøret 20. Driften af kedler af den ovenfor 20 beskrevne art er i sig selv velkendt.

Hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret 4 vil danne et lag, som gradvis bevæger sig nedad på en ordnet måde, som en fast masse, svarende til indsprøjtningen af luften til varmeindvinding med relativt lav 25 hastighed fra fordelingshullerne 8a i luftfordelingspladen 8 i varmeindvindingskammeret. Dette bevægelige lag vil forblive i kontakt med varmeindvindingsrøret 10, således at varmen i det bevægelige lag ledes ind i vandet i varmeindvindingsrøret 10 ved hjælp af varme-30 overføring. Følgelig vil det opvarmede vand i varmeindvindingsrøret 10 blive tvunget ind i dampkammeret 17a ved hjælp af cirkulationspumpen 11. På denne måde vil varmen 1 hvirvellagsmediet i varmeindvindingskamme- 20 DK 173126 B1 ret 4 eller varmen 1 hvirvellaget i forbrændingskammeret 3 bliver overført til og indvundet af kedelkammeret 17. På denne måde vil varmen i hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret 4 og varmen i hvirvellaget 5 i forbrændingskammeret 3 blive overført til kedelkammeret. Det skal imidlertid bemærkes, at den indvundne mængde termisk energi kan styres ved hjælp af ! , lufthastigheden (eller massehastigheden) af luften til varmeindvinding, som ledes ind i varmeindvindingskamme-10 ret 4 gennem luftfordelingspladen 8. Nærmere betegnet viser fig. 4 med fuldt optrukket linie et eksempel på forholdet mellem hastigheden (eller massehastigheden) af varmeindvindingsluften og varmeoverføringskoef- i ] ficienten α for varmeindvindingsrøret 10 i hvirvel- 15 laget. Ifølge denne graf kan varmeoverføringskoefficienten a, når lufthastigheden af varmeindvindingsluften varieres i området fra 0-2 Gmf styres hovedsagelig lineært med en relativt stor gradient (eller stigning) sammenlignet med den for det svævende lag eller det J 20 fikserede lag.

I samme graf viser den stiplede linie eksempler på varmeoverføringskoefficienten, som vil variere afhængigt af lufthastigheden, idet de viste varmeoverfø-ringskoefficienter er dem, der normalt ville optræde i 25 et fikseret leje ved en lufthastighed på mindre end 1 Gmf og i et svævende lag ved en lufthastighed på mere end 2 Gmf, og disses vises i sammenligning med dem, der er opnået i et strømmende lag (vist med den fuldt optrukne linie). Som denne graf viser, er den variation 30 i varmeoverføringskoefficienterne, som afhænger af ændringerne i lufthastighederne, lille (eller gradienten er ekstremt blød), og selv om enhver variation i varmeoverføringskoefficienten som følge af lufthastigheden 21 DK 173126 B1 vil blive ganske betragtelig i overgangsområdet mellem det fikserede lag og hvirvellaget, er lufthastighedsområdet svarende til dette overgangsområde så lille, at styring af varmeoverføringskoefficienten ved fikseret 5 lag, hvirvellag eller overgangsområde ikke har nogen praktisk betydning.

Idet drift af kedlen C vist i fig. 2B er identisk med driften af kedlen A, som allerede er blevet forklaret, skal en nærmere forklaring ikke gives her.

10 Som beskrevet ovenfor er de tekniske midler til variering af hastigheden af varmeindvindingsluften i indvindingskammeret for termisk energi i stand til trinvis og lineær styring af varmeoverføringskoefficienten over et bredt område sammenlignet med den kon-15 ventionelle trinvise intermitterende styrede varmeindvinding, ved hvilken lagtilstanden af hvirvellagsmediet kun varieres mellem en hvirvellagstilstand med ekstremt høj varmeoverføringskoefficient og en fastlagstilstand med en ekstremt lav varmeoverføringskoefficient. Idet 20 de tekniske midler til variering af hastigheden af varmeindvindingsluften i indvendingskammeret for termisk energi, som vist i fig. 3B, endvidere er i stand til at styre mængden af cirkulerende hvirvellagsmedium, muliggøres finstyring over et stort område ved disse teknis-25 ke midler som en flerdoblet effekt af styringen af varmeoverføringskoefficienten og styringen af mængden af cirkulrende hvirvellagsmedium. Kombineret med den tekniske idé, at mængden af varmeindvindingsluft, som tilføres indvindingskammeret for termisk energi, bestemmes 30 af det damptrykafhængige styreorgan for varmeindvindingsluftforsyningen og hurtigt kan øges eller mindskes, tilvejebringer den foreliggende opfindelse derfor en operativ effekt, at variationen af damptrykket I ke- 22 DK 173126 B1 delkammeret på grund af variationer af dampbelastningen kan styres mere præcist og hurtigt end ved konventionelle apparater.

Den konkrete udformning og drift af et apparat 5 B ifølge opfindelsen til styring af forbrændingen vil nu blive forklaret. Det skal bemærkes, at de samme henvisningstal og symboler anvendes i den følgende forkla-| ring til at angive komponenter, som allerede er omtalt i beskrivelsen.

| 10 Fig. 5A og 5B viser en første udførelsesform for { apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring anvendt på kedlerne A og C. Udgangen fra trykmåleren 20b i damprøret 20 er forbundet med en indgang for et signal PV01 i en trykstyreenhed 31, som tjener 15 som middel til styring af den tilførte brændstofmængde, I og en indgang for en indstillingstrykværdi SV01 til trykstyreenheden 31 er forbundet med en kilde med re-" levante, indstillingstrykværdisignaler. udgangen fra " trykstyreenheden 31 for udgangssignalet MV01 er 20 forbundet med indgangen af en signalomvender 32, der tjener som middel til styring af indstillingstemperaturværdien, og med en motor 12 i brændstofforsyningsorganet 14 ved en forgrening før signalomvenderen.

Udgangssignalet fra signalomvenderen 32 er T! 2 5 forbundet med indgangen for indstillingstemperaturvær- disignalet SV02 til en temperaturstyreenhed 33, og temperaturføleren 3a, der tjener som middel til måling - af temperaturen i forbrændingskammeret 3, er forbundet med indgangen for indgangssignalet SV02 til tempera-30 turstyreenheden 33. Udgangen for udgangssignalet MV02 fra temperaturstyreenheden 33 er forbundet med ind-r gangen for indstillingsstrømningshastighedsværdisigna- let SV03 til en strømningshastighedsstyreenhed 34.

Τ5Π 23 DK 173126 B1

Udgangen for udgangssignalet MV03 fra strømningshastighedsstyreenheden 34 er forbundet med styreindgangen for styreventilen 9a i varmeindvindings-luftrøret 9, og indgangen for indgangssignalet PV03 5 til strømningshastighedsstyreenheden 34 er forbundet med udgangen fra strømningsmåleren 9b i luftrøret 9. Temperaturstyreenheden 33, strømningsstyreenheden 34, styreventilen 9a og strømningsmåleren 9b i luftrøret 9 udgør tilsammen et middel til styring af luft-10 forsyningen til varmeindvinding. Yderligere udgør de sammen med brændstoftilførselsstyreenheden 31 og styreenheden 32 for indstillingstemperaturværdien et middel til styring af luftforsyningen til varmeindvinding i afhængighed af damptrykket.

15 Drift af apparatet til forbrændingsstyring vist 1 fig. 5A og 5B skal nu forklares. Når dampbelastningen stiger, vil det damptryk, som måles af trykmåleren 20b i damprøret 20, blive reduceret, og indgangssignalet PV01 til trykstyreenheden 31 vil således også blive 20 reduceret. Idet indgangssignalet PV01 så vil blive mindre i forhold til indstillingstrykværdisignalet SV01, som er indstillet på en konstant værdi, viser udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 tendens til at stige, hvorved omdrejningshastigheden af motoren 25 12 i brændstofforsyningsorganet 14 stiger. På denne måde vil driftshastigheden af transportsnekken 13 blive øget for at øge størrelsen af brændstofforsyningen, hvorved forbrændingen i forbrændingskammeret kan gøres mere aktiv. Temperaturen i forbrændingskammeret 30 3's hvirvellag vil i det lange løb blive hævet, og følgelig vil mængden af varme modtaget af kedelrummet fra forbrændingskammeret 3 også stige, således at damptrykket i kedelkammeret 17 vil stige gradvis og vende tilbage til sit tidligere niveau.

24 DK 173126 B1

Medens ovennævnte operation finder sted, vil signalomvenderen 32 på kort sigt reagere på udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 og afgive et udgangssignal til temperaturstyreenheden 33 som ind-5 stillingstemperaturværdisignal SV02 til temperaturstyreenheden, således at ændringer i den indstillede temperaturværdi muliggøres. Nærmere betegnet har sig-! nalomvenderen 32 en indgang/udgangskarakteristik, som I vist i fig. 6, således at den som indgangssignal vil 10 modtage et udgangssignal MV01 fra trykstyreenheden 31, som varierer i området fra 0-100%, og som udgang vil give et indstillingstemperaturværdisignal SV02 svarende til en temperatur i området fra 800-850*0 til temperaturstyreenheden 33. Idet udgangssignalet MV01

X

15 har en tendens til at stige i det nævnte driftseksem- ¥ pel, vil signalomvenderens driftspunkt blive forskudt i den retning, som er vist ved pilen i fig. 6, og ind-stillingstemperaturværdisignalet SV02, som leveres til temperaturstyreenheden, vil således ændres til en 20 lavere værdi. Det skal forstås, at variationsområdet for Indstillingstemperaturværdisignalet SV02 svarende til variationsområdet på 0-100% for udgangssignals let MV01 er blevet valgt som 800-850*0 på grund af

1 J

kendskab til, at drift af hvirvellaget i det tempera-25 turområde er fordelagtigt ud fra forskellige synspunk- Τ' ter, såsom bedre forbrændingseffektivitet, forhindring af sintring af hvirvellaget, bedre afsvovlingseffektivitet (i tilfælde af kulafbrænding), forhindring af I .i dannelse af carbonmonoxid (i tilfælde af kulafbrænding) 30 osv.

Når Indstillingstemperaturværdisignalet SV02 i temperaturstyreenheden 33 reduceres, da vil indgangssignalet PV02 fra temperaturføleren 3a og det iii

II

25 DK 173126 B1 indstillede temperaturværdisignal SV02 i temperaturstyreenheden 33 ikke svare til hinanden, således at temperaturstyreenheden 33 vil forsøge at reducere denne forskel ved at øge udgangssignalet MV02.

5 Idet der så er tilvejebragt større indstillings strømningsværdier ved strømningstyreenheden 34, som modtager det øgede udgangssignal MV02 som det indstillede strømningshastighedsværdisignal SV03, vil udgangssignalet MV03 blive forøget for at bringe ind-10 gangssignalet PV03 fra strømningsmåleren 9b til at svare til den nylig tilvejebragte indstillingsværdi.

Dermed vil åbningsgraden af styreventilen 9a blive øget, og hastigheden af den varmeindvindingsluft, som fremføres til luftfordelingspladen 8 gennem varmeind-15 vindingsluftrøret 9 og derefter strømmer ind i varmeindvindingskammeret 4, blive forøget.

Som det klart fremgår af den allerede forklarede graf i fig. 4, vil varmeoverføringskoefficienten i det strømmende lag i varmeindvindingskammeret 4 følgelig 20 også have en tendens til at stige som følge af stigningen i varmeindvindingsluftens hastighed, og mængden af termisk energi, som overføres til kedelkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4 gennem varmeindvindingsrøret 10 vil også stige.

25 Forøgelse af mængden af termisk energi som følge af hastigheden af varmeindvindingsluften kan, som forklaret ovenfor, muliggøre, at damptrykket øges og bringes tilbage til sit tidligere niveau i et kort tidsrum ved, at varme akkumuleret 1 det strømmende lag i varme-30 Indvindingskammeret 4 udledes til varmeindvindingsrøret 10. Dette optræder dog kun midlertidigt, før damptrykket øges som følge af størrelsen af brændstoftilførsel, hvilket tager længere tid som allerede forklaret .

26 DK 173126 B1 Når damptrykket er hævet og vendt tilbage til sit tidligere niveau, vil indgangssignalet PVOl til trykstyreenheden 31 fra trykmåleren 20b også udvise en tendens til at øges. Idet trykstyreenheden 31 vil 5 afbalanceres på det punkt, hvor indgangssignalet PVOl er øget, således at det svarer til det forud indstillede trykværdisignal SV01, vil udgangssignalet MV01 j fra trykstyreenheden 31 falde til ro ved medianpunk tet (50%). Tilsvarende vil størrelsen af brændstoffor-10 syning fra brændstofforsyningsorganet 14 også blive sat tilbage til medianen (50%) på dette tidspunkt i forbindelse dermed, og hastigheden af varmeindvindingsluften ved luftfordelingspladen i varmeindvindingskammeret 4 vil også returnere til tæt ved medianen , 15 (50%). Den ovenfor forklarede operation udøves som sy- \ stems svar på enhver ydre forstyrrelse i kraft af en reduktion i damptryk. Operationen vil selvfølgelig ske ii I omvendt som svar på enhver ydre forstyrrelse i kraft af en forøgelse af damptryk.

i 20 Sammenfattet anvendes apparatet ifølge opfindel sen til forbrændingsstyring i en kedel med hvirvellag, med et forbrændingskammer 3 fyldt med hvirvellagsmedium og indrettet til at forbrænde brændstof og et varmeindvindingskammer 4 anbragt ved siden af forbræn-25 dingskammeret og afgrænset på en sådan måde, at fluidi-seringsmedium i forbrændingskammeret er i stand til at cirkulere dertil, hvorved varmen i hvirvellagsmediet i varmeindvindingskammeret kan indvindes og overføres til kedelkammeret 17, gennem varmeindvindingsorganer 10 30 og 11 tilvejebragt i varmeindvindingskammeret, i afhængighed af den mængde varmeindvindingsluft, som tilføres varmeindvindingskammeret 4 fra varmeindvindingslufttilførselsorganerne 6a, 8, 8a, 8a' og 8b m 27 DK 173126 B1 i varmeindvindingskammeret, hvor apparatet til forbrændingsstyring er således konstrueret, at styreenhederne 31, 32, 33, 34, 9, 9a og 9b til styring af mængden af tilført varmeindvindingsluft som følge af damptrykket 5 styrer den mængde luft (eller lufthastigheden), som tilføres varmeindvindingskammeret 4 i afhængighed af damptrykket som svar på damptryksignalet PV01 fra trykmåleren 20b, der tjener som middel til måling af damptrykket. På denne måde kan den mængde termisk ener-10 gi, som overføres til kedelkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4 styres i afhængighed af damptrykket. Mængden af tilført brændstof kan typisk styres i afhængighed af damptrykket på en sådan måde, at trykstyreenheden 31, der tjener som styreorgan til 15 styring af mængden af tilført brændstof, vil tilvejebringe udgangssignalet MV01 til brændstofforsyningsorganet 14, således at damptryksignalet PV01 fra trykmåleren 20b, som tjener som trykmålende middel, kan balanceres i forhold til det fastsatte trykværdi-20 signal SV01. På den anden side vil temperaturstyreenheden 33, der tjener som varmeindvindingsluftforsyn-ingsstyreorgan 33, 34, 9, 9a, 9b sende udgangssignalet MV02 til strømningsstyreenheden 34 som ind stillingsværdisignalet SV03, således at temperatursig-25 nalet PV02 fra temperaturmåleren 3a kan afbalanceres i forhold til det indstillede temperaturværdisignal SV02. Strømningsstyreenheden 34 sender udgangssignalet MV03 til styreventilen 9a, således at (luft) strømningssignalet PV03 fra strømningsmåleren 9b kan 30 afbalanceres i forhold til indstillingsværdisignalet SV03, varierer mængden (lufthastigheden) af luft, som tilføres varmeindvindingskammeret 4 og styrer mængden af termisk energi, som overføres til kedelkammeret 17 28 DK 173126 B1 fra varmeindvindingskammeret 4 i afhængighed af temperaturen. De to ovennævnte arter af styreoperationer kan sættes i indbyrdes forbindelse ved at sætte udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 i for-5 bindelse med indstillingsværdisignalet SV02, som leveres til temperaturstyreenheden 33 af signalomvenderen 32 som indstillingstemperaturstyreorganet. Medens én styreoperation tjener til at udøve langfristet styring i kraft af trykstyreenhedeh 31, der virker som brænd-10 stofforsyningsstyreorgan, til konstant at sikre den rette mængde brændstof uden hensyn til stigninger eller fald i damptrykket på grund af variationer i dampbe-s lastningen, kan mængden (eller lufthastigheden) af var meindvindingsluft, som tilføres varmeindvindings-= 15 kammeret 4, på denne måde øges eller sænkes i et kort tidsrum i afhængighed af damptrykket, således at varme j akkumuleret i hvirvellagsmediet i varmeindvindingskam meret 4 kan overføres til kedelkammeret 17 på en "•“i j sådan måde, at den udledes momentant, eller varmefor- ! 20 syningen til kedelkammeret 17 kan begrænses på en så dan måde, at der momentant akkumuleres varme i hvirvellagsmediet. styringen af damptrykket kan således udøves hurtigt, når der er en variation i dampbelastningen.

Det skal imidlertid bemærkes ved i de i fig. 5A 25 og 5B viste apparater til styring af forbrændingen, at ~ idet mængden af brændstof, som skal tilføres, kun sty- ^ res på grundlag af damptrykket, når det er nødvendigt at styre mængden af leveret brændstof konstant i lyset ^ af variationer i dampbelastningen eller damptrykket 30 over en længere periode, bliver det nødvendigt konstant at justere mængden af tilført brændstof fra brændstofforsyningsorganet 14, hvilket medfører, at styringen af damptrykket ved trykstyreenheden 31 sættes ud af

W

m "tm n

TU

TI

29 DK 173126 B1 balance. Følgelig er det, med hensyn til styringen af damptrykket på grundlag af hastigheden af varmeindvindingsluften gennem samvirken mellem temperaturstyreenheden 33 og strømningsstyreenheden 34, nødvendigt at 5 tage i betragtning at opretholdelse af hastigheden af varmeindvindingsluften nær medianen (eller 50%) over for ydre forstyrrelser vil blive mulig, og at det vil være vanskeligt at opnå ensartet maksimering af den mængde termisk energi, som indvindinges og overføres 10 til kedelkammeret 17, hvilket både kan omfatte forøgelse og sænkning af en sådan mængde.

Fig. 7A og 7B viser en anden udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring, hvilket appparat kan anvendes henholdsvis ved kedlen A 15 vist i fig. 2A og kedlen C vist i fig. 2B.

I fig. 7A er udgangen af en strømningsmåler 20a i et damprør 20 forbundet med en af indgangene i et beregnende element 35, der tjener som et middel til styring af størrelsen af brændstoftilførsel på grundlag 20 af en dampbelastning, medens den anden indgang til det beregnende element 35 er forbundet med et udgangssignal MV01 fra en trykstyreenhed 31. En udgang fra det beregnende element 35 er forbundet med en motor 12 i et brændstoftilførselsorgan 14. Den resterende 25 opbygning er identisk med den første udførelsesform vist i fig. 5A og 5B.

Driften af det i fig. 7A viste apparat til forbrændingsstyring vil nu blive forklaret. Når dampbelastningen stiger, vil damptrykket, som måles af tryk-30 måleren 20b, falde, og udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 vil således have en tendens til at stige. Det er det samme som i tilfældet ved den første udførelsesform (vist i fig. 5A og 5B). Udgangssig- 30 DK 173126 B1 nalet MVOl føres imidlertid ikke direkte til motoren 12 i brændstofforsyningsorganet 14 som ved den første udførelsesform, men føres i stedet til den anden indgang af det beregnende element 35.

5 Idet et udgangssignal fra strømningsmåleren 20a i damprøret 20 tilføres som et indgangssignal PV04 og angiver, at dampstrømningshastigheden har en tendens til at stige, vil det beregnende element 35 på dette tidspunkt beregnet det aritmetiske udgangssignal YO, 10 som udtrykkes i den følgende ligning i afhængighed af indgangssignalet PV04 og udgangssignalet MVOl og - føre det til motoren 12.

YO * PV04 + a (2MV01 - 100) 1 15 hvor "a" er en konstant, der således bestemmer varia- * tionsområdet for det aritmetiske udgangssignal YO.

Der skal nu gives en forklaring af, hvorledes det aritmetiske udgangssignal YO bestemmes af signa-20 let PV04 og MVOl, som er tilvejebragt af strømningsmåleren 20a og trykstyreenheden 31, med henvisning til fig. Θ og 9.

— Fig. 8 er en graf, som viser forholdet mellem " udgangssiganlet MVOl, som føres til den anden indgang 25 af det beregnende element 35, og det aritmetiske ud- 7 gangssignal YO fra det beregnende element. Drifts punktet Pi, som repræsenterer en normaltilstand, hvori udgangssignalet MVOl fra trykstyreenheden 31 ligger på 50%, befinder sig på den karakteristikkurve, som er 30 vist ved fuldt optrukket linie, og det aritmetiske udgangssignal YO på abscissen svarende til punktet PI kan således bestemmes. Det fremgår af den ovennævnte ligning, at det aritmetiske udgangssignal YO også i rå· w "Ί1Τ· il 31 DK 173126 B1 styres af indgangssignalet PV04, som tilføres en af det beregnende element 35's indgange.

Fig. 9 er en graf, som viser forholdet mellem dampstrømningshastigheden (PV04) målt af strømningsmå-5 leren 20a og størrelsen af brændstoftilførsel (%) eller det aritmetiske udgangssignal YO, som tilføres brændstoftilførselsorganet 14 fra det beregnende element 35. Idet dette forhold er indbefattet i indgangs-og udgangskarakteristikkerne for det beregnende element 10 35, som det styres af indgangssignalet PV04, er, hvis dampstrømningshastigheden (PV04) er Q1 ved en normaltilstand, dvs. ved 50%, driftspunktet ql fastlagt på karakteristikkurven, og det aritmetiske udgangssignal YOl på abscissen svarende til driftspunktet kan 15 bestemmes. Det forstås, at det aritmetiske udgangssignal YOl er sammenfaldende med det aritmetiske udgangssignal YOl svarende til driftspunktet Pi på den karakteristikkurve, som er vist med fuldt optrukket linie i fig. 8.

20 Når dampbelastningen stiger, og dampstrømnings hastigheden (PV04) øges trinsvis fra Ql til Q2, da forskydes driftspunktet fra ql til q2 for karakteristiklinien i fig. 9. Idet værdien af det aritmetiske udgangssignal YO stiger trinvis fra YOl til Y02, vil 25 den som fuldt optrukket linie I fig. 8 viste karakteristikkurve blive forskudt opad og til høj re på tegningen til den som en stiplet linie viste karakteristikkurves position, og følgelig vil driftspunktet PI øjeblikkelig blive forskudt til driftspunktet P2.

30 Idet damptrykket vil reagere på stigninger i dampstrømningshastigheden (PV04) i følgeskab med en stigning i dampbelastningen på en sammensat måde, vil damptrykket falde midlertidigt, og indgangssignalet 32 DK 173126 B1 pvoi fra trykmåleren 20b til trykstyreenheden 31 vil også blive reduceret. Som reaktion på denne reduktion vil udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 blive forøget gradvis, og driftspunktet P2 på den 5 som stiplet linie i fig. 8 viste karakteristikkurve vil også blive hævet langs karakteristikkurven, eksempelvis til driftspunktet P2'. Følgelig vil det aritmetiske udgangssignal YO på abscissen i fig. 1 blive gradvis i øget til punktet Y02'.

10 Efterfølgende vil motoren 12's hastighed, som svar på den gradvise stigning i det aritmetiske udgangssignal YO, stige, og størrelsen af braendstoftil-] førslen fra det brændstoftilførende organ 14 vil også 1 stige, hvorved forbrændingen i forbrændingskåfnrneret 3 :Ψ } 15 vil blive mere aktiv, og en stigende mængde fordampning - vil finde sted i kedelkammeret 17. Det te "vi 1”Igen bevirke, at damptrykket gradvis øges, og’ i~det lange løb - vil udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 ^ blive tvunget op til værdien 50% på det tidspunkt, hvor 20 trykstyreenheden 31 er i balance og vil falde til ro ved den værdi.

Under denne operation vil samvirkningen af signalomvenderen 32, som reagerer samtidig på gradvise stigninger i det aritmetiske udgangssignal YO ved at 25 bevirke en stigning i udgangssignalet Mvoi, med temperaturstyreenheden 33 og strømningsstyreenheden 34 styre mængden af termisk energi, som overføres til ke-^ delkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4, som ~ allerede beskrevet, hvorved den afbalancering, som ud- ^ 30 føres af trykstyreenheden 31, vil blive lettet.

Følgelig vil driftspunktet P2', som blev hævet langs den i fig. 8 med en stiplet linie2'viste karakteristikkurve, blive tvunget nedad og falde til ro til 'mt ia

"TU

mi

Tffl m 33 DK 173126 B1 driftspunktet P2. Det aritmetiske udgangssignal YO svarende til driftspunktet P2 vil på dette tidspunkt falde til ro ved værdien Y02 og sikre det til driftspunkt q2, som stiger konstant langs den i fig. 9 viste 5 karakteristiklinie. Når størrelsen af brændstoftilførslen fra brændstoftilførselsorganet 14 øges eller sænkes ved den konstante ændring af værdien af det aritmetiske udgangssignal YO fra det beregnende element 35 som reaktion på konstante ændringer i dampbelastningen, 10 kan udgangssignalet MV01 fra trykstyreenheden 31 således tvinges konstant ned til værdien 50%.

Dette vil muliggøre, at den variable mængde termisk energi, som indvindes og overføres til kedelkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4 maksimeres 15 ensartet, uanset der sker forøgelser eller sænkninger af denne mængde, idet hastigheden af varmeindvindings-luften holdes konstant ved sit medianpunkt inden for styreområdet med damptrykket i en normaltilstand. Dette er muligt, fordi damptrykket hurtigt bringes til det 20 tidligere niveau, når der optræder en stigning eller sænkning, hvilket opnås ved at bevirke en øjeblikkelig forøgelse eller sænkning af mængden af termisk energi i afhængighed af hastigheden af varmeindvindingsluften gennem samvirkningen mellem signalomvenderen 32, tem-25 peraturstyreenheden 33 og strømningsstyreenheden 34, der virker på samme måde som i den første udførelsesform (vist i fig. 5A og 5B).

Den anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring anvendt på kedlen 30 A vist i fig. 2A er blevet forklaret med henvisning til fig. 7A. Idet anvendelsen af styreapparatet ved kedlen C vist i fig. 2B svarer til den ovennævnte anvendelse, skal forklaring af apparatet til forbrændingsstyring vist i fig. 7B udelades her.

34 DK 173126 B1

Sammenfattet kan nævnes, at ifølge den anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring beregner det beregnende element 35, som tjener som det brændstoftilførselsstyrende organ 5 til styring af mængden af tilført brændstof på basis af dampbelastningen, og danner det aritmetiske udgangssignal YO, som kræves til sikring af konstant justering af størrelsen af brændstoftilførslen i overensstemmelse med de konstante variationer i dampbelastningen, som 10 afhænger af dampstrømningshastigheden, når den tilføres udgangssignalet MV01 (50%) fra trykstyreenheden 31, der tjener som brændstoftilførselsstyrende organ, i den tid, hvor systemet er i balance, idet dette signal da j er udgang til brændstofforsyningsorganet 14. Dette vil 15 bevirke, at trykstyreenheden 31 holdes konstant i ba-j lance i normaltilstanden uanset den fremherskende damp- il belastning eller mængden af tilført brændstof, holder udgangssignalet MV01 på værdien 50%, bringer mængden af tilført varmeindvindingsluft (eller lufthastigheden) 20 tæt ved medianen på 50% ved hjælp af varmeindvindings- luftforsyningsstyreorganet 33, 34, 9, 9a og 9b, som reagerer på udgangssignalet MV01, og således maksimerer området for variationer i mængden af tilført varmeindvindingsluft ensformigt, hvadenten mængden der-L 25 af stiger eller falder.

Ifølge den anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring vil, hvis - der er en konstant mængde af hvirvellagsmediet, som strømmer fra forbrændingskammeret 3 til varmeindvin-30 dingskammeret 4 (den konstante mængde bestemmes af forbrændingslufthastigheden, som er fast indstillet), dette bevirke, at varmen akkumuleret i hvirvellagsmediet i det strømmende lag i varmeindvindingskammeret

-S

iiidu 35 DK 173126 B1 udledes momentant for at blive overført til kedelkammeret 17. Mængden af hvirvellagsmedium, som kan afledes fra forbrændingskammeret 3 til varmeindvindingskammeret 4 styres imidlertid slet ikke. Følgelig kan mæng-5 den af termisk energi hæves eller sænkes fordelagtigt i kraft af en variation i hastigheden af varmeindvindingsluften, når der er balance ved hvert af varmeind-vindingsluftforsyningsstyreorganerne 33, 34, 9, 9a og 9b. Idet termisk energi akkumuleret i hvirvellagsmediet 10 i det strømmende lag 1 varmeindvindingskammeret vil 4 ikke styres fuldt ud, når damptrykket føres tilbage til normaltilstanden efter en ydre forstyrrelse, som bevirker en stigning i tryk, mængden af termisk energi akkumuleret i varmeindvindingskammeret 4 imidlertid 15 være så lille, at der kan være vanskeligheder ved momentant at genoprette damptrykket.

Fig. 10A og 10B viser udformningen af en tredje udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring, som er anvendt på kedlen A vist 20 i fig. 2A og kedlen C vist i fig. 2C. Forskellen mellem den tredje udførelsesform og den anden udførelsesform vist i fig. 7A og 7B består i, at den signallinie, som forbinder udgangen fra det beregnende element 35 og motoren 12 i brændstofforsyningsorganet 25 14, har en gren, et sted før den når motoren, hvilken gren fører til indgangen for strømningsindstillingsværdisignalet SV05 til forbrændingsluftforsyningens strømningsstyreenhed 36.

i forsyningsledningen 7 for forbrændingsluft, 30 som strækker sig til luftkammeret 6 fra den på tegningen ikke viste forbrændingsluftkilde, er der en styreventil 37 og en strømningsmåler 38 tilvejebragt i den rækkefølge mod luftkammeret. Forbrændings- 36 DK 173126 B1 luftens strømningsstyreenhed 36*s udgang for udgangssignalet MV05 er forbundet med styreventilen 37' s styreindgang, og udgangen fra strømningsmåleren 38 er forbundet med indgangen for indgangssignalet PV05 i 5 strømningsstyreenheden 36. Strømningsstyreenheden 36, styreventilen 37 1 forbrændingsluftrøret 7 og strømningsmåleren 38 i luftrøret udgør et styreorgan for forbrændingsluftforsyningen.

Som følge af den ovenfor forklarede opbygning 10 vil indgangssignalet PV04 til det beregnende element 35, ved momentan stigning eller sænkning af dampbelastningen, idet dampstrømningshastigheden målt af strømningsmåleren 20a stiger eller falder, blive hævet eller sænket, og som reaktion derpå vil det beregnende 15 element momentant skifte driftspunkt opad på den i fig.

8 viste karakteristikkurve enten mod venstre eller mod „ højre, således at det aritmetiske udgangssignal YO

I fra det beregnende element 35 øjeblikkeligt hæves el- | ler sænkes. Dette vil sikre momentan genoprettelse af 1 20 damptrykket. Hvis på den anden side damptrykket, som måles af trykmåleren 20b, afhængigt af den normale ændring i dampbelastningen øges eller sænkes på normal måde, vil det beregnende element 35 ændre det stabile driftspunkt, når trykstyreenheden 31 er i balance, i : 25 afhængigt af størrelsen af dampstrømningen og forsyne den elektriske motor 12 med et normalt aritmetisk udgangssignal YO svarende til den øgede eller mindskede dampbelastning. Dette vil sikre en langsigtet styring af damptrykket. Idet udgangssignalet YO fra det be-30 regnende element 35 også tilføres forbrændingsluftforsyningens strømningsstyreenhed 36 som en indstillingsværdi for strømningshastighedssignalet SV05, og idet det antages, at dampbelastningen øges, således at m 37 DK 173126 B1 størrelsen af brændstoftilførslen fra brændstoftilførselsorganet 14 vil vise tegn på forøgelse, vil indstillingsværdien for strømningshastighedssignalet SV05, som er udgangssignal fra det beregnende element 5 35, også vise tegn på forøgelse. Idet indgangssignalet PV05 ikke vil være sammenfaldende med indstillingsværdien for strømningshastighedssignalet SV05 ved strømningsstyreenheden 36, vil strømningshastighedsstyreenheden 36 følgelig forøge udgangssignalet MV05 og 10 øge åbningsgraden af styreventilen 37.

Når dampbelastningen forøges normalt og mængden af tilført brændstof også forøges normalt, da vil åbningsgraden af styreventilen 37 følgelig også forøges normalt, således at hastigheden af forbrændingsluft, 15 som blæses ind i forbrændingskammeret 3 fra luftkammeret 6 gennem forbrændingsluftrøret 7, også vil blive forøget. Driftspunktet på driftskurven vil som forklaret med henvisning til fig. 3A blive forskudt i retningen vist ved pilen i fig. 3A, og mængden af hvir-20 vellagsmedium, som strømmer fra forbrændingskammeret 3 til varmeindvindingskammeret 4 vil blivé'Torøget, således at parameteren (eller størrelsen af cirkulationen af hvirvellagsmediet) i driftskurverne vist i fig. 3B, som allerede forklaret, tilsvarende vil forøges, og den 25 aktuelle driftskurve vil bevæges i den med pile viste retning.

Derfor vil den mængde af hvirvellagsmedium, som strømmer fra varmeindvindingskammeret 4 til forbrændingskammeret 3 eller størrelsen af cirkulationen af 30 hvirvellagsmediet blive forøget, og således vil hvir-vellagsmediet blive ført til hvirvellagsmediet i det strømmende lag i varmeindvindingskammeret 4, hvorved den termiske energi akkumuleret i det strømmende lag 38 DK 173126 B1 vil blive forøget og mindske reduktionen af temperaturen af det strømmende lag, der varierer afhængigt af den indvundne, termiske energi, og temperaturen holdes på et højt niveau.

5 Idet varmen R indvundet til kedelkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4 udtrykkes ved ligningen = R * Α*α*ΔΤ 10 hvor A = det effektive varmemodtagende areal af varmeindvindingsrøret 10, α = varmeoverføringskoefficient, ΔΤ = temperaturforskel mellem hvirvellagsmediet i 15 det strømmende lag i varmeindvindingskammeret ·=» 4 og dampen i kedelkammeret 17, betyder opretholdelse af et højt temperaturniveau i ® hvirvellagsmediet i det strømmende lag I varmeindvin- ^ dingskammeret 4, at mere termisk energi kan indvindes.

^ 20 Selv om dampbelastningen ofte er yderligtgående, kan ΐ tilstrækkelig indvinding af varmeenergi til kedelkamme- ΐ ret fra varmeindvindingskammeret 4 således sikre en

..S

= hurtig genoprettelse af damptrykket.

Som det klart fremgår af den foregående forkla-25 ring, vil forbrændingsluftforsyningens styreorgan 7, 36, 37 og 38, i den tredje udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen til forbrændingsstyring, reagere på det kontinuerligt stigende aritmetiske udgangssignal YO fra det beregnende element 35, som er indbefattet 30 i midlet til styring af størrelsen af brændstoftilførslen afhængigt af dampbelastningen, når dampbelastningen stiger på en normal måde, hvorved størrelsen af for-brændingsluftforsyningen (eller hastigheden af luften 11 T! «1« -mam 39 DK 173126 B1 til forbrænding) til forbrændingskammeret 3 øges, og mængden af hvirvellagsmedium, som cirkulerer i varmeindvindingskammeret 4 forøges, og den termiske energi, som føres fra forbrændingskammeret 3 og 5 oplagres i hvirvellagsmediet, forøges. Dette vil sikre, at en tilstrækkelig mængde termisk energi indvindes til kedelkammeret 17 fra varmeindvindingskammeret 4, selv om dampbelastningen overstiger normalen, hvorved en genopbygning af damptrykket kan forhindres i at bli-10 ve forsinket på grund af utilstrækkelig indvundet termisk energi.

Idet damptrykket i kedelkammeret ifølge opfindelsen sammenholdes med styringen af den termiske energi, som indvindes til kedelkammeret, således at damp-15 trykkets styrerespons mod variationer på grund af variationer i dampbelastningen forøges, kan opfindelsen anvendes ved styreorganet i hvirvellagskedler indrettet til afbrænding af brændstoffer, såsom renovationsaffald, industriaffald, kul og lignende.

Claims (21)

1. Apparat til styring af forbrændingen i en hvirvellagskedel og omfattende et forbrændingskammer (3) indeholdende hvirvellagsmedium til forbrænding af brændstoffer i hvirvel-5 lagsmediet; et brændstoftilførselsorgan (14) til tilførsel af en forudbestemt mængde brændstof til forbrændingskammeret (3); et forbrændingsluftforsyningsorgan (5, 5a, 6, 7) JO til tilførsel af forbrændingsluft til fofbrændingskammeret (3); et kedelkammer (17) til at modtage varme fra forbrændingskammeret (3); et varmeindvindingskammer (4) ved siden af for-15 brændingskammeret (3) og afgrænset således, at hvirvellagsmediet i forbrændingskammeret (3) kan cirkuleres derigennem; ] .et varmeindvindingsluftforsyningsorgan (6a, 8, -4 1 8a, 8a', 8b) til tilførsel af varmeindvindingsluft til 20 varmeindvindingskammeret (4) ved en forudbestemt lufthastighed (eller massehastighed); et varmeindvindingsorgan (10, 11) tilvejebragt i I varmeindvindingskammeret (4) til indvinding og overfør sel til kedelkammeret (17) af varmen i det hvirvellags-25 medium; som cirkulerer gennem varmeindvindingskammeret (4) i afhængighed af den forudbestemte hastighed (eller massehastighed) af varmeindvindingsluften, k end e -tegnet ved et damptrykmåleorgan (20b) til måling af damp-30 trykket i kedelkammeret (17) og afgivelse af et damp-^ tryksignal (PV01), som angiver damptrykket, og J= et damptrykafhængigt styreorgan (31, 32, '33, 34, 9, 9a, 9b) for varmeindvindingsluftforsyningen indret- m m 41 DK 173126 B1 tet til at reagere på damptryksignalet (PV01) og til styring af hastigheden (massehastigheden) af varmeindvindingsluften ved hjælp af varmeindvindingsluftforsyningsorganet (6a, 8, 8a, 8a', 8b) på grundlag af damp-5 trykket.

2. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 1, kendetegnet ved, at damptrykmåleorganet omfatter en trykmåler anbragt i et damprør (20), som forbinder kedelkammeret (17) med en damptrykbelastning 10 (21).

3. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved, at det damptrykafhængige styreorgan for varmeindvindingsluftforsyningen tilfører brændstofforsyningsorganet (14) et ud- 15 gangssignal (MV01) til styring af størrelsen af brændstoftilførslen i afhængighed af det damptryksignal PV01, som afgives af trykmåleren.

4. Apparat til forbrædingsstyring ifølge krav 3, og yderligere omfattende en temperaturføler (3a) til 20 måling af temperaturen i forbrændingskammeret (3) og afgivelse af et temperatursignal (PV02), som angiver temperaturen, kendetegnet ved, at det damptrykafhængige styreorgan for varmeindvindingsluftforsyningen omfatter varmeindvindingsluftforsyningsstyreor-25 ganer (33, 34, 9a, 9b), som reagerer på damptryksignalet (PV01) og temperatursignalet (PV02) og styrer hastigheden (eller massehastigheden) af varmeindvindingsluften ved hjælp af varmeindvindings luftForsyningsorga-net (6a, 8, 8a, 8a', 8b), således at temperaturen i 30 forbrændingskammeret (3) bringes til at falde sammen med en forudbestemt indstillingsemperaturværdl.

5 YO » PV04 + a(2MV01 - 100) hvor "a" er en koefficient til at fastsætte YO's variationsområde.

5. Apparat til forbrændingsstyring ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at 42 DK 173126 B1 nævnte hvirvellagsmedium, der cirkulerer gennem nævnte varmeindvindingskammer (4), danner et bevægende lag, som bevæger sig oppefra og nedad i nævnte kammer,

6. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 5 1,kendetegnet ved et brændstofforsyningsstyreorgan (31) til styring af mængden af brændstof, som tilføres af brændstoftilførselsorganet (14), i afhængighed af damptryksignalet (PV01); 10 en temperaturmåler (3a) til at måle temperaturen i forbrændingskammeret (3) og afgive et temperatursig- j nal (PV02), som angiver temperaturen; varmeindvindingsluftforsyningsstyreorgan (33, 34, 9, 9a, 9b) til styring af hastigheden (eller masse-15 hastigheden) af varmeindvindingsluften ved hjælp af varmeindvindingsluftforsyningsorganet (6a, 8, 8a, 8a', I 8b) i afhængighed af temperatursignalet (PV02), således at den temperatur, som angives ved temperatursignalet, bringes til at falde sammen med en forudbestemt, ind- 20 stillingstemperaturværdi; og et temperaturindstillingsværdistyreorgan (32) til styring af temperaturindstillingsværdien ved varme-indvindingsluftforsyningsstyreorganet (33, 34, 9, 9a, 9b) i overensstemmelse med styringen af mængden af 25 brændstof tilført af brændstoftilførselsorganet (14), *s som er styret af brændstoftilførselsstyreorganet (31).

^ 7. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav II 6, kendetegnet ved at damptrykmåleorganet omfatter en trykmåler (20b) anbragt i et damprør (20), 30 som forbinder kedelkammeret (17) med en damptrykbelastning (21), og at temperaturmåleorganet omfatter en temperaturføler (3a) anbragt i forbrændingskammeret O). i ια 43 DK 173126 B1

8. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 7, kendetegnet ved, at den forudbestemte temperaturindstillingsværdi er en temperaturindstillingsværdi (SV02) svarende til udgangen fra brændstof-5 forsyningsstyreorganet (31), at varmeindvindingsluft-forsyningsstyreorganet omfatter en temperaturstyreenhed (33), som er tilpasset til at modtage det forudbestérrite temperaturindstillingsværdisignal (SV02) og temperatursignalet (PV02) fra temperaturføleren (3a) og afgive et 10 strømningshastighedsindstillingsværdisignal (MV02), som angiver strømningshastighedsindstillingsværdien, og at det omfatter en strømningshastighedsstyreenhed (34), som er indrettet til at modtage strømningshastighedsindstillingsværdisignalet (MV02) og styre strømnings-15 hastigheden af varmeindvindingsluften ved at styre åbningsgraden af en styreventil (9a), som er anbragt i et luftrør (9), således at hastigheden af varmeindvindingsluften bringes til at falde sammen med strømningshastighedsindstillingsværdisignalet (MV02).

9. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 6, kendetegnet ved, at temperåtuTindstil-lingsværdistyreorganet omfatter en omvender (32), som er indrettet til at omvende udgangen fra forbrændingsforsyningsstyreorganet (31). .......

10. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 1 eller 6, kendetegnet ved, et dampstrømningshastighedsmålende organ (20a) til at måle strømningshastigheden af dampen fra kedelkammeret (17) til en dampbelastning og afgive et 30 dampstrømningshastighedssignal (PV04), som angiver strømningshastigheden; og et dampbelastningsafhængigt brændstoftilførsels-styreorgan (35) til styring af mængden af brændstof le- 44 DK 173126 B1 veret af brændstofforsyningsorganet (14) i afhængighed af strømningshastigheden af dampen angivet ved dampstrømningshastighedssignalet (PV04), som afhænger af dampbelastningen, i tillæg til styring ved hjælp af 5 forbrændingsforsyningsstyreorganet (31) til styring af mængden af brændstof tilført af brændstofforsyningsorganet (14).

11. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 10, kendetegnet ved at damptrykmåleorganet 10 omfatter en trykmåler (20b) anbragt i et dåmprør (20), som forbinder kedelkammeret (17) med en damptrykbelast-j ning (21), og at temperaturmåleorganet omfatter en - temperaturføler (3a) anbragt i forbrændingskammeret I (3). I 15

12. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 11, kendetegnet ved, at den 'forudbestemte temperaturindstillingsværdi er en temperåturindstil-lingsværdi (SV02) svarende til udgangen fra brændstofforsyningsstyreorganet ( 31), at varmeindvindingsluft- 20 forsyningsstyreorganet omfatter en temperaturstyreenhed (33), som er tilpasset til at modtage det forudbestemte temperaturindstillingsværdisignal (SV02) og temperatursignalet (PV02) fra temperaturføleren (3a) og afgive et strømningshastighedsindstillingsværdisignal (MV02), som 25 angiver strømningshastighedsindstillingsværdien, og at det omfatter en strømningshastighedsstyreenhed (34), som er indrettet til at modtage strømningshastighedsindstillingsværdisignalet (MV02) og styre strømningshastigheden af varmeindvindingsluften ved at styre åb-30 ningsgraden af en styreventil (9a), som er anbragt i et luftrør (9), således at hastigheden af varmeindvindingsluften bringes til at falde sammen med strømningshastighedsindstillingsværdisignalet (MV02). *9 -i~* 45 DK 173126 B1

13. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 10, kendetegnet ved, at temperaturindstil-lingsværdistyreorganet omfatter en omvender (32), som er indrettet til at omvende udgangen fra forbrændings- 5 forsyningsstyreorganet (31).

14. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 10, kendetegnet ved, at det dampbelastnings-afhængige brændstoftilførselsstyreorgan er et beregnende element (35), som er indrettet til at modtage et ud- 10 gangssignal (MVOl) afgivet af brændstofforsyningsstyreorganet (31) som reaktion på damptryksignalet (PV01) og på dampstrømningshastighedssignalet (PV04) og beregne et udgangssignal (YO), som tilføres brændstofforsyningsorganet (14), i overensstemmelse med formlen: 15 YO = PV04 + a(2MV01 - 100) hvor "a" er en koefficient til at fastsætte YO's variationsområde.

15. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 7 eller 10, kendetegnet ved et forbrændingsluftforsyningsstyreorgan (7, 36, 37, 38) til styring af hastigheden (eller massehastigheden) af forbrændingsluften ved hjælp af forbrændings- 25 luftforsyningsorganet (5, 5a, 6, 7) i overensstemmelse med styringen af mængden af brændstof tilført af brændstofforsyningsorganet (14) styret af brændstofforsyningsstyreorganet (31) og det dampbelastningsafhængige brændstofforsyningsstyreorgan (35).

16. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 15, kendetegnet ved at damptrykmåleorganet omfatter en trykmåler (20b) anbragt i et damprør (20), som forbinder kedelkammeret (17) med en damptrykbelast- 46 DK 173126 B1 ning (21), og at temperaturmåleorganet omfatter en temperaturføler (3a) anbragt i forbrændingskammeret (3).

17. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 5 16, kendetegnet ved, at den forudbestemte temperaturindstillingsværdi er en temperaturindstillingsværdi (SV02) svarende til udgangen fra brændstofforsyningsstyreorganet (31), at varmeindvindingsluft-forsyningsstyreorganet omfatter en temperaturstyreenhed 10 (33), som er tilpasset til at modtage det forudbestemte temperaturindstillingsværdisignal (SV02) og temperatursignalet (PV02) fra temperaturføleren (3a) og afgive et strømningshastighedsindstillingsværdisignal (MV02), som angiver strømningshastighedsindstillingsværdien, og at 15 det omfatter en strømningshastighedsstyreenhed (34), j som er indrettet til at modtage strømningshastigheds indstillingsværdisignalet (MV02) og styre strømningshastigheden af varmeindvindingsluften ved at styre åbningsgraden af en styreventil (9a), som er anbragt i et 20 luftrør (9), således at hastigheden af varmeindvindingsluften bringes til at falde sammen med strømningshastighedsindstillingsværdisignalet (MV02).

18. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 15, kendetegnet ved, at temperaturindstil- 25 lingsværdistyreorganet omfatter en omvender (32), som er indrettet til at omvende udgangen fra forbrændingsforsyningsstyreorganet (31).

19. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 15, kendetegnet ved, at det dampbelast- 30 ningsafhængige brændstoftilførselsstyreorgan er et beregnende element (35), som er indrettet til at modtage et udgangssignal (MV01) afgivet af brændstofforsyningsstyreorganet (31) som reaktion på damptryksignalet 'ψΙ tø 47 DK 173126 B1 (PV01) og på dampstrømningshastighedssignalet (PV04) og beregne et udgangssignal (YO), som tilføres brændstofforsyningsorganet (14), i overensstemmelse med formlen:

20. Apparat til forbrændingsstyring ifølge krav 10 19, kendetegnet ved, at forbrændingsluft- forsynlngsstyreorganet omfatter en styreventil (37) indrettet til at styre strømningshastigheden af den forbrændingsluft, som tilføres forbrændingskammeret (3), en strømningsmåler (38) indrettet til at måle 15 strømningshatigheden af forbrændingsluften og afgive et strømningshastighedssignal, der angiver strømningshastigheden, og en strømningshastighedsstyreenhed (36) indrettet til at modtage udgangssignalet (YO) og strømningshastighedssignalet og styre åbningsgråden af sty-20 reventilen (37), således at strømningshastlghéclssigna-let kan falde sammen med nævnte udgangssignal.

21. Apparat til forbrændingsstyring ifølge ethvert af kravene 1-20, kendetegnet ved, at forbrændingluftforsyningsorganet (5, 5a, 6, 7) er ind- 25 rettet til at tilføre forbrændingsluft til forbrændingskammeret (3) ved en lufthastighed på mere end 2 Gmf, og nævnte varmeindvindingsluftforsyningsorgan (6, 8, 8a, 8a', 8b) er indrettet til at tilføre" varmeindvindingsluft til varmeindvindingskammeret (4) ved en 30 forudbestemt lufthastighed (eller masséhåstighéd), som ligger i området fra 0-2 Gmf.