EP0399994A2 - Device for controlling the secondary air supply of a burner, especially of a heater - Google Patents
Device for controlling the secondary air supply of a burner, especially of a heater Download PDFInfo
- Publication number
- EP0399994A2 EP0399994A2 EP90890151A EP90890151A EP0399994A2 EP 0399994 A2 EP0399994 A2 EP 0399994A2 EP 90890151 A EP90890151 A EP 90890151A EP 90890151 A EP90890151 A EP 90890151A EP 0399994 A2 EP0399994 A2 EP 0399994A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- combustion
- combustion section
- area
- primary
- air supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/16—Controlling secondary air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
Definitions
- the invention relates to a device for controlling the secondary air supply for a furnace, in particular a boiler, with a primary combustion path and a secondary combustion path downstream of the secondary air supply, a measuring device for a parameter dependent on the quality of combustion in the area of the secondary combustion path and with a control device for the secondary air supply depending on the actual value of the parameter.
- the combustion air is supplied divided in adaptation to the combustion process, specifically in the area of the embers as primary air and in the area of the combustible gases emerging from the embers as secondary air. Accordingly, it can be spoken between a primary combustion section and a secondary combustion section arranged downstream of this primary combustion section following the secondary air supply.
- the secondary air supply is generally controlled as a function of the exhaust gas temperature, the residual oxygen content in the exhaust gases or the carbon monoxide content, that is to say as a function of a parameter which represents a measure of the quality of combustion, with the assumption that changing conditions in the area of the primary combustion path via the parameters recorded for controlling the secondary air supply can be considered sufficiently.
- a parameter which represents a measure of the quality of combustion with the assumption that changing conditions in the area of the primary combustion path via the parameters recorded for controlling the secondary air supply can be considered sufficiently.
- more detailed studies have shown that this is not the case and that it would be desirable to control the secondary air supply as a function of the respective combustion conditions in the area of the primary combustion path.
- the invention is therefore based on the object to design a device for regulating the secondary air supply for a furnace, in particular a boiler, of the type described above with simple means so that the combustion taking into account the changing combustion conditions in the area of the primary combustion section with regard to the efficiency and can be optimized for the pollutant content.
- the measuring device consists of a pair of electrodes for detecting the electrical conductivity of the flame or the combustion gases in the region of the secondary combustion path, that a further measuring device with a pair of electrodes for detecting the electrical conductivity of the flame or the combustion gases is provided in the area of the primary combustion section and that the control device comprises a setpoint value specification for the secondary combustion section which is dependent on the detected conductivity in the area of the primary combustion section, with a stored association between the guide values in the area of the primary combustion section and the setpoints for the secondary combustion section.
- the electrical conductivity of a flame or a combustion gas depends on the number of thermally released ions and electrons and thus on the effective temperature of the flame and the chemical composition of the combustion gases
- the electrical conductivity of the flame or the combustion gas is not only one the combustion quality is particularly meaningful ter, but also a parameter that can be easily measured using a pair of electrodes, because the positively charged ions are concentrated in the flame root, while the considerably more mobile electrons are found mainly in the area of the flame end, so that there is between the Flame root and the flame end gives a potential difference that depends on the temperature and the composition of the combustion gases.
- This ratio between the conductance values in the area of the primary and the secondary combustion section occurring with an optimized combustion process can be empirically determined in a series of tests for different conditions in the area of the primary combustion section for a particular furnace and then specified to the control devices for such a furnace, because yes if the geometric conditions remain the same, the conductance ratios do not change under certain combustion conditions.
- the guide values assigned to the guide values in the area of the primary combustion section in a test series in the area of the secondary combustion section thus provide as target values for the secondary combustion section A comparison of the target and actual values following an intervention in the secondary air supply ensures that the optimal combustion conditions specified in the test series are safe even with subsequent burns.
- the electrodes of each of the two measuring devices which are connected to an electrical bias, can be connected in series with an ohmic resistance, the voltage drop being present in the area of the primary and / or the secondary combustion path for the detection of the conductivity this resistance is measured.
- the two measuring devices can each have separate electrodes. Particularly simple constructional relationships result, however, if the grate of the furnace forms at least one of the two electrodes for the measuring device assigned to the primary combustion path.
- the electrical conductivity in the area of the secondary combustion section can also be detected via a pair of electrodes, one electrode of which is arranged at the beginning of the primary combustion section and the other electrode at the end of the secondary combustion section, because the conductivity of the primary combustion section is recorded separately, it is also possible to use the Use the grate of the furnace as an electrode for both measuring devices.
- the regulation of the secondary air supply as a function of the ratio of the electrical conductance values in the area of the primary and the secondary combustion path also allows the combustion conditions that change with the fuel to be taken into account when determining the ratio of the conductance values required for optimal combustion for these different fuels.
- the control device can set a switchable setpoint for at least two different fuels with the assignments empirically determined for these fuels have the guide values in the area of the primary combustion section and the target values for the secondary combustion section. When using one of these fuels, it is only necessary to change the setpoint specification for the control device to this fuel in order to be able to take the fuel-specific combustion conditions into account when regulating the secondary air supply.
- the two measuring devices for recording the conductance values in the primary and secondary combustion systems can each be connected to the control device via an averager, with the aid of which only changes recorded over longer periods of time and used for the regulation.
- the solid fuel furnace shown for a boiler has a primary combustion section 2 formed by a combustion chamber 1 and an adjoining secondary combustion section 3 in the form of a post-combustion chamber or flame channel 4.
- the fuel is conveyed via a feed device indicated by an arrow 5 onto a grate 6, which closes the combustion chamber 1 at the bottom.
- the primary air is fed to the fuel via a blower 7 through the grate 6, the combustion gases resulting from the combustion flowing into the flame tube 4 for post-combustion, for which combustion air is provided via a blower 8.
- a speed is used to control this combustion air supplied as secondary air Controlled motor 9 for the blower 8, the actuator 10 for the speed control is acted upon by a control device 11.
- the electrical conductance values are recorded in the area of the primary combustion section 2 and in the area of the secondary combustion section 3, with the aid of one measuring device 12 or 13 with two electrodes 14, 15 or 16, 15 as shown in the drawing can be used according to the embodiment of the grate 6 as a common electrode 15 for both measuring devices 12 and 13, but this need not be the case.
- the electrodes 14, 15 and 16, 15 are each connected to a voltage source 17 and are connected in series with an ohmic resistor 18, the voltage drop across the ohmic resistor 18 being detected by a transducer 19 and being forwarded to an averager 20, which generates the averaged measured values over a predetermined period of time in order to be able to compensate for short-term fluctuations.
- the control device 11 is assigned a setpoint specification 21, in which a specific assignment between the conductivity in the area of the primary combustion path 2 and the setpoint value of the conductivity for the secondary combustion path 3 is stored via an input 22, in order to use the mean value of the conductivity present via the input 23 the primary combustion path 2 to be able to read the stored setpoint assigned to this mean value to the control device 11 as a reference variable.
- the electrical conductivity in the area of the secondary combustion section 3 is then measured for the cheapest combustion set in each case and assigned to the conductivity in the area of the primary combustion section, so that after the storage of this assignment in the setpoint specification 21 when certain combustion conditions characterized by a conductance occur in the range of Primary combustion section 2, the secondary air supply can be readjusted on the basis of the setpoint value assigned to this conductance for the secondary combustion section in accordance with the empirically determined, cheapest combustion. If the use of different fuels is to be expected, 50 the ratio of the guide values in the area of the primary and secondary combustion path can also be adapted and stored to different fuels by means of appropriate test series. When changing the fuel in this case, only the setpoint specification 21 needs to be switched accordingly.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Sekundärluftzufuhr für eine Feuerung, insbesondere eines Heizkessels, mit einer Primärverbrennungsstrecke und einer nachgeordneten Sekundärverbrennungsstrecke im Anschluß an die Sekundärluftzufuhr, einer Meßeinrichtung für einen von der Verbrennungsgüte abhängigen Parameter im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke und mit einer Regeleinrichtung für die Sekundärluftzufuhr in Abhängigkeit vom Istwert des Parameters.The invention relates to a device for controlling the secondary air supply for a furnace, in particular a boiler, with a primary combustion path and a secondary combustion path downstream of the secondary air supply, a measuring device for a parameter dependent on the quality of combustion in the area of the secondary combustion path and with a control device for the secondary air supply depending on the actual value of the parameter.
Um insbesondere bei festen Brennstoffen vorteilhafte Verbrennungsverhältnisse sicherzustellen, wird die Verbrennungsiuft in Anpassung an den Verbrennungsvorgang geteilt zugeführt, und zwar im Bereich des Glutstockes als Primärluft und im Bereich der aus dem Glutstock austretenden, brennbaren Gase als Sekundärluft. Dementsprechend kann zwischen einer Primärverbrennungsstrecke und einer dieser Primärverbrennungsstrecke nachgeordneten Sekundärverbrennungsstrecke im Anschluß an die Sekundärluftzufuhr gesprochen werden. Zur Regelung einer solchen Verbrennung wird im allgemeinen die Sekundärluftzufuhr in Abhängigkeit von der Abgastemperatur, dem Sauerstoffrestgehalt in den Abgasen oder dem Gehalt an Kohlenstoffmonoxid, also in Abhängigkeit von einem ein Maß für die Verbrennungsgüte darstellenden Parameter gesteuert, wobei vorausgesetzt wird, daß sich ändernde Verhältnisse im bereich der Primärverbrennungsstrecke über den zur Steuerung der Sekundärluftzufuhr erfaßten Parameter ausreichend berücksichtigt werden können. Genauere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß dies nicht der Fall ist und daß es wünschenswert wäre, die Sekundärluftzufuhr auch in Abhängigkeit von den jeweiligen Verbrennungsverhältnissen im Bereich der Primärverbrennungsstrecke zu steuern.In order to ensure advantageous combustion conditions, in particular in the case of solid fuels, the combustion air is supplied divided in adaptation to the combustion process, specifically in the area of the embers as primary air and in the area of the combustible gases emerging from the embers as secondary air. Accordingly, it can be spoken between a primary combustion section and a secondary combustion section arranged downstream of this primary combustion section following the secondary air supply. To control such a combustion, the secondary air supply is generally controlled as a function of the exhaust gas temperature, the residual oxygen content in the exhaust gases or the carbon monoxide content, that is to say as a function of a parameter which represents a measure of the quality of combustion, with the assumption that changing conditions in the area of the primary combustion path via the parameters recorded for controlling the secondary air supply can be considered sufficiently. However, more detailed studies have shown that this is not the case and that it would be desirable to control the secondary air supply as a function of the respective combustion conditions in the area of the primary combustion path.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Regeln der Sekundärluftzufuhr für eine Feuerung, insbesondere eines Heizkessels, der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so auszugestalten, daß die Verbrennung unter Berücksichtigung der sich ändernden Verbrennungsbedingungen im Bereich der Primärverbrennungsstrecke im Hinblick auf den Wirkungsgrad und auf den Schadstoffgehalt optimiert werden kann.The invention is therefore based on the object to design a device for regulating the secondary air supply for a furnace, in particular a boiler, of the type described above with simple means so that the combustion taking into account the changing combustion conditions in the area of the primary combustion section with regard to the efficiency and can be optimized for the pollutant content.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Meßeinrichtung aus einem Elektroden paar zum Erfassen der elektrischen Leitfähigkeit der Flamme bzw. der Verbrennungsgase im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke besteht, daß eine weitere Meßeinrichtung mit einem Elektrodenpaar zum Erfassen der elektrischen Leitfähigkeit der Flamme bzw. der Verbrennungsgase im Bereich der Primärverbrennungsstrecke vorgesehen ist und daß die Regeleinrichtung eine von der erfaßten Leitfähigkeit im Bereich der Primärverbrennungsstrecke abhängige Sollwertvorgabe für die Sekundärverbrennungsstrecke mit einer abgespeicherten Zuordnung zwischen den Leitwerten im Bereich der Primärverbrennungsstrecke und den Sollwerten für die Sekundärverbrennungsstrecke umfaßt.The invention solves this problem in that the measuring device consists of a pair of electrodes for detecting the electrical conductivity of the flame or the combustion gases in the region of the secondary combustion path, that a further measuring device with a pair of electrodes for detecting the electrical conductivity of the flame or the combustion gases is provided in the area of the primary combustion section and that the control device comprises a setpoint value specification for the secondary combustion section which is dependent on the detected conductivity in the area of the primary combustion section, with a stored association between the guide values in the area of the primary combustion section and the setpoints for the secondary combustion section.
Da die elektrische Leitfähigkeit einer Flamme bzw. eines Verbrennungsgases von der Anzahl der thermisch freigesetzten Ionen und Elektronen und damit von der jeweils wirksamen Temperatur der Flamme und der chemischen Zusammensetzung der Verbrennungsgase abhängt, stellt die elektrische Leitfähigkeit der Flamme bzw. des Verbrennungsgases nicht nur einen für die Verbrennungsgüte besonders aussagekräftigen Parame ter dar, sondern auch einen Parameter, der einfach meßtechnisch mit Hilfe eines Elektrodenpaares erfaßt werden kann, weil sich die positiv geladenen Ionen in der Flammenwurzel konzentrieren, während sich die erheblich beweglicheren Elektronen sich vor allem im Bereich des Flammenendes finden, so daß sich zwischen der Flammenwurzel und dem Flammenende eine Potentialdifferenz ergibt, die von der Temperatur und der Zusammensetzung der Verbrennungsgase abhängt. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß aufgrund der Besetzung der äußeren Elektronenschalen beispielsweise Kohlenstoffmonoxidmoleküle wesentlich leichter Elektronen als Kohlenstoffdioxidmoleküle abgeben. Über die elektrische Leitfähigkeit können folglich die Verbrennungsbedingungen sowohl im Bereich der Primär- als auch der Sekundärverbrennungsstrecke erfaßt werden. Um dabei die Verbrennungsverhältnisse im Bereich der Primärverbrennungsstrecke für die Regelung der Sekundärluftzufuhr berücksichtigen zu können, wird aufgrund der erfaßten Leitfähigkeit im Bereich der Primärverbrennungsstrecke der Regeleinrichtung ein Soll wert für die Sekundärverbrennungsstrecke vorgegeben, der aus der abgespeicherten Zuordnung zwischen den Leitwerten im Bereich der Primärverbrennungsstrecke und den für diese Leitwerte jeweils günstigsten Soll werten für die Sekundärverbrennungsstrecke ausgewählt wird. Dieses Verhältnis zwischen den bei einem optimierten Verbrennungsablauf auftretenden Leitwerten im Bereich der Primär- und der Sekundärverbrennungsstrecke kann in einer Versuchsreihe für unterschiedliche Bedingungen im Bereich der Primärverbrennungsstrecke einmal für eine bestimmte Feuerung empirisch bestimmt und dann den Regeleinrichtungen für eine solche Feuerung vorgegeben werden, weil sich ja bei gleichbleibenden geometrischen Verhältnissen die Leitwertverhältnisse bei bestimmten Verbrennungsbedingungen nicht ändern. Die in einer Versuchsreihe den Leitwerten im Bereich der Primärverbrennungsstrecke zugeordneten Leitwerte im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke stellen somit als Sollwerte für die Sekundärverbrennungsstrecke bei einem Soll-Istwertabgleich zufolge eines Eingriffes in die Sekundärluftzufuhr die in der Versuchsreihe festgelegten optimalen Verbrennungsbedingungen auch bei nachfolgenden Verbrennungen sicher.Since the electrical conductivity of a flame or a combustion gas depends on the number of thermally released ions and electrons and thus on the effective temperature of the flame and the chemical composition of the combustion gases, the electrical conductivity of the flame or the combustion gas is not only one the combustion quality is particularly meaningful ter, but also a parameter that can be easily measured using a pair of electrodes, because the positively charged ions are concentrated in the flame root, while the considerably more mobile electrons are found mainly in the area of the flame end, so that there is between the Flame root and the flame end gives a potential difference that depends on the temperature and the composition of the combustion gases. In this context, it should be borne in mind that, due to the occupation of the outer electron shells, carbon monoxide molecules, for example, emit electrons much more easily than carbon dioxide molecules. The combustion conditions in the area of the primary as well as the secondary combustion section can consequently be recorded via the electrical conductivity. In order to be able to take into account the combustion conditions in the area of the primary combustion path for the control of the secondary air supply, a setpoint for the secondary combustion path is specified based on the conductivity detected in the area of the primary combustion path of the control device, which is based on the stored association between the guide values in the area of the primary combustion path and the the cheapest target values for the secondary combustion path are selected for these guide values. This ratio between the conductance values in the area of the primary and the secondary combustion section occurring with an optimized combustion process can be empirically determined in a series of tests for different conditions in the area of the primary combustion section for a particular furnace and then specified to the control devices for such a furnace, because yes if the geometric conditions remain the same, the conductance ratios do not change under certain combustion conditions. The guide values assigned to the guide values in the area of the primary combustion section in a test series in the area of the secondary combustion section thus provide as target values for the secondary combustion section A comparison of the target and actual values following an intervention in the secondary air supply ensures that the optimal combustion conditions specified in the test series are safe even with subsequent burns.
Um für die Erfassung der elektrischen Leitwerte eine hohe Meßempfindlichkeit zu erhalten, können die an einer elektrischen Vorspannung anliegenden Elektroden jeder der beiden Meßeinrichtungen in Reihe mit einem ohmschen Widerstand liegen, wobei zum Erfassen der Leitfähigkeit im Bereich der Primär- bzw. der Sekundärverbrennungsstrecke der Spannungsabfall an diesem Widerstand gemessen wird. Die beiden Meßeinrichtungen können dabei jeweils gesonderte Elektroden aufweisen. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich jedoch, wenn der Rost der Feuerung zumindest für die der Primärverbrennungsstrecke zugeordnete Meßeinrichtung die eine der beiden Elektroden bildet. Da die elektrische Leitfähigkeit im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke auch über ein Elektrodenpaar erfaßt werden kann, dessen eine Elektrode am Beginn der Primärverbrennungsstrecke und dessen andere Elektrode am Ende der Sekundärverbrennungsstrecke angeordnet sind, weil ja die Leitfähigkeit der Primärverbrennungsstrecke gesondert erfaßt wird, ist es auch möglich, den Rost der Feuerung als eine Elektrode für beide Meßeinrichtungen heranzuziehen.In order to obtain a high measuring sensitivity for the detection of the electrical conductance values, the electrodes of each of the two measuring devices, which are connected to an electrical bias, can be connected in series with an ohmic resistance, the voltage drop being present in the area of the primary and / or the secondary combustion path for the detection of the conductivity this resistance is measured. The two measuring devices can each have separate electrodes. Particularly simple constructional relationships result, however, if the grate of the furnace forms at least one of the two electrodes for the measuring device assigned to the primary combustion path. Since the electrical conductivity in the area of the secondary combustion section can also be detected via a pair of electrodes, one electrode of which is arranged at the beginning of the primary combustion section and the other electrode at the end of the secondary combustion section, because the conductivity of the primary combustion section is recorded separately, it is also possible to use the Use the grate of the furnace as an electrode for both measuring devices.
Die Regelung der Sekundärluftzufuhr in Abhängigkeit vom Verhältnis der elektrischen Leitwerte im Bereich der Primär- und der Sekundärverbrennungsstrecke läßt außerdem eine einfache Berücksichtigung der sich mit dem Brennstoff ändernden Verbrennungsbedingungen zu, wenn das für eine optimale Verbrennung erforderliche Verhältnis der Leitwerte für diese unterschiedlichen Brennstoffe bestimmt wird. Zu diesem Zweck kann die Regeleinrichtung eine umschaltbare Sollwertvorgabe für wenigstens zwei unterschiedliche Brennstoffe mit den für diese Brennstoffe empirisch ermittelten Zuordnungen zwischen den Leitwerten im Bereich der Primärverbrennungsstrecke und den Sollwerten für die Sekundärverbrennungsstrecke aufweisen. Beim Einsatz eines dieser Brennstoffe braucht lediglich die Sollwertvorgabe für die Regeleinrichtung auf diesen Brennstoff umgestellt zu werden, um bei der Regelung der Sekundärluftzufuhr die brennstoffspezifischen Verbrennungsbedingungen berücksichtigen zu können.The regulation of the secondary air supply as a function of the ratio of the electrical conductance values in the area of the primary and the secondary combustion path also allows the combustion conditions that change with the fuel to be taken into account when determining the ratio of the conductance values required for optimal combustion for these different fuels. For this purpose, the control device can set a switchable setpoint for at least two different fuels with the assignments empirically determined for these fuels have the guide values in the area of the primary combustion section and the target values for the secondary combustion section. When using one of these fuels, it is only necessary to change the setpoint specification for the control device to this fuel in order to be able to take the fuel-specific combustion conditions into account when regulating the secondary air supply.
Damit kurzzeitige Schwankungen im Verbrennungsablauf nicht zu die Verbrennungsbedingungen ändernden Regeleingriffen und damit zu einer instabilen Regelung führen können, können die beiden Meßeinrichtungen zur Erfassung der Leitwerte in der Primär- und der Sekundärverbrennungsstrecke jeweils über einen Mittelwertbildner an die Regeleinrichtung angeschlossen sein, mit dessen Hilfe lediglich Änderungen über längere Zeitabschnitte erfaßt und für die Regelung ausgenützt werden.So that short-term fluctuations in the combustion process cannot lead to control interventions that change the combustion conditions and thus lead to unstable control, the two measuring devices for recording the conductance values in the primary and secondary combustion systems can each be connected to the control device via an averager, with the aid of which only changes recorded over longer periods of time and used for the regulation.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln der Sekundärluftzufuhr für eine Feuerung in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example, namely a device according to the invention for regulating the secondary air supply for a furnace is shown in a schematic block diagram.
Die dargestellte Festbrennstoff-Feuerung für einen Heizkessel weist eine durch eine Brennkammer 1 gebildete Primärverbrennungsstrecke 2 und eine daran anschließende Sekundärverbrennungsstrecke 3 in Form eines Nachverbrennungsraumes oder Flammkanales 4 auf. Der Brennstoff wird über eine durch einen Pfeil 5 angedeutete Zuführeinrichtung auf einen Rost 6 gefördert, der die Brennkammer 1 nach unten abschließt. Die Primärluft wird über ein Gebläse 7 durch den Rost 6 dem Brennstoff zugeführt, wobei die aufgrund der Verbrennung entstehenden Verbrennungsgase in das Flammrohr 4 zur Nachverbrennung strömen, für die über ein Gebläse 8 Verbrennungsluft bereitgestellt wird. Zur Steuerung dieser als Sekundärluft zugeführten Verbrennungsluft dient ein drehzahl gesteuerter Motor 9 für das Gebläse 8, dessen Stellglied 10 für die Drehzahlsteuerung von einer Regeleinrichtung 11 beaufschlagt wird. Zur Regelung der Sekundärluftzufuhr werden die elektrischen Leitwerte im Bereich der Primärverbrennungsstrecke 2 und im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke 3 erfaßt, und zwar mit Hilfe von je einer Meßeinrichtung 12 bzw. 13 mit je zwei Elektroden 14, 15 bzw. 16, 15. Wie der Zeichnung entnommen werden kann, dient gemäß dem Ausführungsbeispiel der Rost 6 als gemeinsame Elektrode 15 für beide Meßeinrichtungen 12 und 13, was jedoch nicht der Fall sein muß. Die Elektroden 14, 15 bzw. 16, 15 liegen jeweils an einer Spannungsquelle 17 an und sind in Reihe mit einem ohmschen Widerstand 18 geschaltet, wobei der Spannungsabfall am ohmschen Widerstand 18 von einem Meßwertgeber 19 erfaßt und an einen Mittelwertbildner 20 weitergeleitet wird, der die erfaßten Meßwerte über eine vorgegebene Zeitspanne mittelt, um kurzzeitige Schwankungen ausgleichen zu können. Während der gemittelte Meßwert der Meßeinrichtung 19 zur Erfassung des Leitwertes im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke 3 als Istwert der Regeleinrichtung 11 zugeführt wird, dient der gemittelte Meßwert der Leitfähigkeit im Bereich der Primärverbrennungsstrecke zur Bestimmung des für den Regelabgleich vorzugebenden Sollwertes für die Sekundärverbrennungsstrecke 3. Zu diesem Zweck ist der Regeleinrichtung 11 eine Sollwertvorgabe 21 zugeordnet, in der über einen Eingang 22 eine bestimmte Zuordnung zwischen der Leitfähigkeit im Bereich der Primärverbrennungsstrecke 2 und dem Sollwert der Leitfähigkeit für die Sekundärverbrennungsstrecke 3 abgespeichert ist, um aufgrund des jeweils über den Eingang 23 anliegenden Mittelwertes der Leitfähigkeit der Primärverbrennungsstrecke 2 den diesem Mittelwert zugeordneten, abgespeicherten Sollwert an die Regeleinrichtung 11 als Führungsgröße auslesen zu können. Diese Zuordnung zwischen den Leitwerten der Primär- und der Sekundärverbrennungsstrecke wird für eine bestimmte Feuerung in einer Versuchsreihe erfaßt, in der bei verschiedenen Verbrennungsver hältnissen im Bereich der Primärverbrennungsstrecke 2 die Sekundärluftzufuhr so eingestellt wird, daß hinsichtlich des Schadstoffgehaltes und des Wirkungsgrades vorteilhafte Ergebnisse erreicht werden, wobei zu dieser Einstellung die Temperatur, der Luftüberschuß, der Schadstoffgehalt u. dgl. im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke 3 gemessen werden kann. Für die jeweils eingestellte günstigste Verbrennung wird dann der elektrische Leitwert im Bereich der Sekundärverbrennungsstrecke 3 gemessen und der Leitfähigkeit im Bereich der Primärverbrennungsstrecke zugeordnet, so daß nach der Abspeicherung dieser Zuordnung in der Sollwertvorgabe 21 beim Auftreten von bestimmten, durch einen Leitwert charakterisierten Verbrennungsbedingungen im Bereich der Primärverbrennungsstrecke 2 die Sekundärluftzufuhr aufgrund des diesem Leitwert zugeordneten Sollwertes für die Sekundärverbrennungsstrecke entsprechend der empirisch ermittelten, günstigsten Verbrennung nachgeregelt werden kann. Ist mit dem Einsatz unterschiedlicher Brennstoffe zu rechnen, 50 kann das Verhältnis der Leitwerte im Bereich der Primär- und der Sekundärverbrennungsstrecke durch entsprechende Versuchsreihen auch an unterschiedliche Brennstoffe angepaßt und abgespeichert werden. Beim Wechsel des Brennstoffes braucht in diesem Fall lediglich die Sollwertvorgabe 21 entsprechend umgeschaltet zu werden.The solid fuel furnace shown for a boiler has a primary combustion section 2 formed by a combustion chamber 1 and an adjoining
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT1273/89 | 1989-05-26 | ||
AT0127389A AT398345B (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | DEVICE FOR REGULATING THE SECONDARY AIR SUPPLY FOR A FIRE, IN PARTICULAR A BOILER |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0399994A2 true EP0399994A2 (en) | 1990-11-28 |
EP0399994A3 EP0399994A3 (en) | 1991-06-12 |
EP0399994B1 EP0399994B1 (en) | 1993-09-01 |
Family
ID=3510316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP90890151A Expired - Lifetime EP0399994B1 (en) | 1989-05-26 | 1990-05-16 | Device for controlling the secondary air supply of a burner, especially of a heater |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0399994B1 (en) |
AT (2) | AT398345B (en) |
DE (1) | DE59002526D1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5957063A (en) * | 1996-09-12 | 1999-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combustion system and operation control method thereof |
EP1013994A1 (en) * | 1998-06-16 | 2000-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Operating method of fluidized-bed incinerator and the incinerator |
DE102012023450A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Sebastian Stein | Method for regulating combustion of solid fuels in furnace for burning solid fuels, particularly wood, involves determining current burning intensity of flame in combustion chamber and current volume of air supplied to combustion chamber |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012021799A1 (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Heating device and method for optimized combustion of biomass |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4457692A (en) * | 1983-08-22 | 1984-07-03 | Honeywell Inc. | Dual firing rate flame sensing system |
US4459098A (en) * | 1982-07-26 | 1984-07-10 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for controlling secondary air distribution to a multiple fuel combustor |
CH673699A5 (en) * | 1986-09-12 | 1990-03-30 | Tiba Kochherd & App Ag | Combustion air regulation system for solid fuel boiler - with separate regulation of total quantity of air and primary secondary air ratio |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7110040A (en) * | 1971-07-21 | 1973-01-23 |
-
1989
- 1989-05-26 AT AT0127389A patent/AT398345B/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-05-16 EP EP90890151A patent/EP0399994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-16 AT AT90890151T patent/ATE93955T1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-16 DE DE90890151T patent/DE59002526D1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4459098A (en) * | 1982-07-26 | 1984-07-10 | Combustion Engineering, Inc. | Method and apparatus for controlling secondary air distribution to a multiple fuel combustor |
US4457692A (en) * | 1983-08-22 | 1984-07-03 | Honeywell Inc. | Dual firing rate flame sensing system |
CH673699A5 (en) * | 1986-09-12 | 1990-03-30 | Tiba Kochherd & App Ag | Combustion air regulation system for solid fuel boiler - with separate regulation of total quantity of air and primary secondary air ratio |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5957063A (en) * | 1996-09-12 | 1999-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Combustion system and operation control method thereof |
EP1013994A1 (en) * | 1998-06-16 | 2000-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Operating method of fluidized-bed incinerator and the incinerator |
EP1013994A4 (en) * | 1998-06-16 | 2003-01-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Operating method of fluidized-bed incinerator and the incinerator |
DE102012023450A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Sebastian Stein | Method for regulating combustion of solid fuels in furnace for burning solid fuels, particularly wood, involves determining current burning intensity of flame in combustion chamber and current volume of air supplied to combustion chamber |
DE102012023450B4 (en) | 2012-11-30 | 2018-12-20 | Sebastian Stein | Method for controlling the combustion of solids in a combustion plant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA127389A (en) | 1994-03-15 |
ATE93955T1 (en) | 1993-09-15 |
EP0399994B1 (en) | 1993-09-01 |
AT398345B (en) | 1994-11-25 |
DE59002526D1 (en) | 1993-10-07 |
EP0399994A3 (en) | 1991-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2656840C2 (en) | Method and device for regulating the energy supply to a heating device for the combustion chamber of an incineration unit | |
EP2821705A1 (en) | Method and device for determining the calorific value of a fuel gas mixture by means of an ionisation sensor | |
DE2517798A1 (en) | SENSOR FOR THE PARTIAL PRESSURE OF THE OXYGEN CONTENT IN THE EXHAUST GASES OF A MOTOR VEHICLE | |
EP0022493A2 (en) | Process and apparatus for the combustionless measurement and/or regulation of the heat quantity supply to gas consumption plants | |
DE19539568C1 (en) | Gas burner regulation system | |
DE3937290A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A FUEL-COMBUSTION AIR MIXTURE TO BE COMBUSED FOR COMBUSTION | |
DE69308820T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR FUEL AIR CONTROL OF BURNERS WITH SURFACE COMBUSTION | |
DE3822415C2 (en) | ||
DE3006525A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE FUEL / AIR RATIO OF A MIXTURE WHICH IS ADDED TO A COMBUSTION SYSTEM | |
EP0833106B1 (en) | Method and device for operation optimisation of a gas burner | |
DE3422866A1 (en) | Method and device for the control of a heating wire air-flow sensor for internal combustion engines | |
EP0815397A1 (en) | Process and device for regulating the combustion in a steam generation facility | |
EP0156958A1 (en) | Regulation method for the combustion air quantity of a burner apparatus | |
DE1526221A1 (en) | Method and device for operating a multiple oil burner | |
EP0399994B1 (en) | Device for controlling the secondary air supply of a burner, especially of a heater | |
DE3780604T2 (en) | DEVICE FOR EVALUATING AN OXYGEN SENSOR. | |
EP1051585B1 (en) | Method and device for operating an incinerator plant | |
DE102012108268A1 (en) | Process for detecting the gas family and gas burning device | |
DE10220773A1 (en) | Gas burner regulation method in which a signal from an ionization sensor is subject to spectral frequency analysis to set a fuel-air ratio for regulation of the burner | |
EP3825610B1 (en) | Method and device for measuring the lambda value in a fossil-fired burner, in particular for a heating and / or water system | |
EP1293728A2 (en) | Method for controlling the power of a gas cooking appliance as well as a cooking appliance using this method | |
DE2257099A1 (en) | FLAME IONIZATION DETECTOR | |
DE10219251B3 (en) | heater | |
DE102020205449A1 (en) | Device and method for controlling combustion for a fuel gas with a proportionate amount of additional gas | |
DE2745034C2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH DE DK FR IT LI SE |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH DE DK FR IT LI SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19910710 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19921222 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE CH DE DK FR IT LI SE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 19930901 Ref country code: DK Effective date: 19930901 Ref country code: BE Effective date: 19930901 |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 93955 Country of ref document: AT Date of ref document: 19930915 Kind code of ref document: T |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59002526 Country of ref document: DE Date of ref document: 19931007 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
EAL | Se: european patent in force in sweden |
Ref document number: 90890151.5 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 20070502 Year of fee payment: 18 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 20070515 Year of fee payment: 18 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20070522 Year of fee payment: 18 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 20070530 Year of fee payment: 18 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20070524 Year of fee payment: 18 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PCAR Free format text: PATENTANWALTSBUREAU STEUDTNER;AHORNWEG 12;5702 NIEDERLENZ (CH) |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080531 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080531 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080516 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20090119 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20081202 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080602 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20080517 |