EP0458822B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer Rostfeuerung - Google Patents

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EP0458822B1
EP0458822B1 EP90903013A EP90903013A EP0458822B1 EP 0458822 B1 EP0458822 B1 EP 0458822B1 EP 90903013 A EP90903013 A EP 90903013A EP 90903013 A EP90903013 A EP 90903013A EP 0458822 B1 EP0458822 B1 EP 0458822B1
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EP
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combustion
zones
grate
individual
material bed
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EP0458822B2 (de
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Klaus Dieter Rennert
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
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L&C Steinmueller GmbH
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    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/06—Ventilators at the air intake

Definitions

  • the invention initially relates to a method for regulating the combustion of a fuel in a grate furnace having successive combustion zones, in which radiation emanating from at least one combustion zone is detected and the primary air supplied to the individual combustion zones is regulated as a function of the radiation detected.
  • the bed temperature and thus the location of particularly hot combustion points cannot be reliably detected, since the flames which can be displaced by gas flow over the bed do not reliably indicate the combustion points.
  • the flame radiation itself is a phenomenon with a rapid change over time, which is poorly suited for regulating the air supply and / or transport speed. Furthermore, regulation of the primary air at a constant transport speed above the grate is not always sufficient.
  • Patent Abstracts of Japan, Vol. 10, No. 191 (M-495) (2247) July 4, 1986, & JP-A-61 36612 (Kawasaki Heavy Ind.) Is a method of combusting fuel in successive swirl zones known to which primary air is supplied from below.
  • Using a color television camera flame images in the wave range of the color blue and in the range of shorter wavelengths are recorded in order to determine overheated vortex zones.
  • the temperature of the primary air supplied to the individual vortex zone is lowered.
  • the amount of primary air supplied is also regulated.
  • the transport from one fluidized bed to the other is carried out by the swirling process.
  • This object is achieved in that the infrared radiation corresponding to the material bed temperature of the individual combustion zones is detected and a two-dimensional material bed temperature distribution is derived from it over the combustion zones and, depending on the comparison of the derived material bed temperature distribution with a predetermined two-dimensional temperature distribution, the amount of primary air and the transport speed of the Fuel is regulated in the individual zones.
  • the zones can be divided not only in the conveying direction, but also across the conveying direction.
  • the grates in which the method according to the invention can be used include in particular the single-lane or multi-lane feed grates, in which fixed and movable grate bars alternate in each grate path.
  • the zone subdivision is hereby achieved different primary air supply.
  • this includes the single- or multi-lane step feed grates, in which the grate gradations cause the fuel layer to overturn and break open and in which each grate element defines a grate zone in which the primary air can be adapted to the progress of the burn-up.
  • Such a zone division without gradation is also realized with the so-called burnout grates.
  • the invention can also be used with traveling grates, roller grates, push-back grids, counter-rotating slide grids and shaking grates.
  • the invention is also directed to a device for regulating the combustion of a fuel in a grate combustion system having successive combustion zones by means of at least one camera for detecting the radiation, with an evaluation device downstream of the camera and an actuating device downstream of the evaluation device for the primary air.
  • a camera aligned from above or from the side to the grate zones and which detects infrared radiation emanating from the material bed is provided, which detects the infrared radiation corresponding to the material bed temperature in two-dimensional temperature distribution and separately adjustable adjusting devices for the individual grate zones the supply of primary air and for the conveying speed of the fuel in the material bed through the individual grate zones are assigned, the actuating devices being controllable by the evaluation device in which a comparison of the detected two-dimensional material bed temperature distribution with a predetermined temperature profile takes place.
  • two infrared cameras are provided, each of which is assigned to a side wall of the combustion chamber and which capture the same material bed surface. This provides redundancy and therefore increased security of the control.
  • the invention is also directed to a device for regulating the combustion of a fuel in a grate combustion system having successive combustion zones by means of at least one detector device for detecting the radiation, with an evaluation device downstream of the detector device and an actuating device downstream of the evaluation device for the primary air.
  • the detector device comprises a plurality of individual infrared detectors, which are assigned in groups to individual grate zones and certain product bed temperatures or temperature ranges and to the individual grate zones separately adjustable actuating devices for the supply of primary air and for the conveying speed of the fuel in the product bed are assigned by the individual grate zones, the actuating devices being controllable by the evaluation device, in which the detected two-dimensional material bed temperature distribution is compared with a predetermined temperature profile.
  • the individual detectors are preferably arranged transversely to the conveying direction of the grate.
  • Photodiodes, pyrodetectors and thermocouples can be used as individual detectors.
  • FIG. 1 shows a furnace 1 with a step feed grate 2 as described in the brochure "Combustion technology - feed grate” (P 8303-05-13 / 1.DG) from "L. & C. Steinmüller GmbH, Gummersbach, DE”.
  • the feed grate 2 has five combustion zones A, B, C, D and E, the zones B and C or D and E being separated from one another by a stage 3 or 4.
  • FIG. 1 is shown schematically that the movable grate bars of the individual zones A - E are each assigned to a grate slide 5.
  • the grate slides A5 - E5 can be moved back and forth via schematically illustrated hydraulic drives A6 - E6.
  • the combustible material in particular garbage, is fed to the grate 2 via a funnel 7 and a likewise hydraulically actuated distributor 8, specifically to the distribution zone 8 '.
  • the feed zone 8 'and the combustion zones A-E with movable grate bars are each assigned underwind zones 9 and A9 - E9, to which primary combustion air can be supplied via a line 10 via control flaps 9' and A12 - E12.
  • the smoke gases rising from the combustion grate 2 can also be supplied via a line 12 and control flaps 12 ′ and 12 ′′ secondary air via a plurality of nozzles 13.
  • Two infrared or thermographic cameras 15a and 15b are arranged in the side walls 14a and 14b of the combustion chamber in such a way that they substantially cover the entire rectangular area of zones B, C and D. This can be achieved with imaging and focusing optics that are not shown, but are common in the field.
  • thermography cameras 15 are connected to an evaluation circuit 16, which - as shown schematically by the arrow S - specifies the desired temperature profile in the area of the three monitored zones B, C, and D.
  • Surveillance can also be extended to the other zones or limited to two neighboring or separate zones; this depends on the desired level of monitoring and regulation.
  • the evaluation circuit 16 is connected to the drives A6 - E6 for the feed and the flaps A12 - E12 for the primary air supply. It is also possible that the evaluation circuit also controls the flap 9 'for the primary air zone 9, the flap 10' for the total amount of primary air, the drive of the distributor 8 and the flaps 12 'and 12 "for the secondary air.
  • FIG. 2 shows a combustion process along and across the feed direction VS of the grate, which does not lead to optimal combustion.
  • the temperature range with the highest combustion temperature assumed here is too far ahead, i. H. essentially in the area of zone B, and in the area of zone D there is an area of lower temperature than in the hot area, but a lower temperature should already be reached here.
  • the combustion is therefore elongated.
  • thermography cameras 15 record the two-dimensional radiation distribution in the area of zones B - D and the evaluation circuit compares the resulting isotherms according to FIG. 2 with the predetermined target isotherms, as shown in FIG. 3 are shown.
  • thermography camera In the embodiment according to FIG. 4, no thermography camera is used, but zones B, C and D are assigned grouped infrared single detectors, each of which emits an output signal when there is a predetermined temperature or a predetermined temperature range in its field of vision.
  • the grate is designed in three lanes, i. H.
  • partial zones are formed transversely to the feed direction, e.g. B. Bl, BII and Blll.
  • Separate feed devices and / or separate primary air feeds can be assigned to these sub-zones.
  • Each of the sub-zones is assigned a detector assembly 17 with individual detectors 17a, 17b, 17c and 17d, each of which detects a separate temperature range.
  • thermography camera compared to the use of a thermography camera, a certain digitization of the signals corresponding to the temperatures has already been achieved, so that the evaluation circuit 16 can be considerably simplified.
  • the evaluation circuit which is connected downstream of a thermography camera, can be designed such that individual paths are taken into account in the evaluation.
  • the entire assembly 17 or the individual elements can be assigned an appropriately designed focusing optics, so that the individual sub-zones z. B. Bl, BII and Blll to the extent necessary, as shown in FIG. 4 is outlined.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Erfassen der von mindestens zwei räumlich getrennten Stellen eines Verbrennungsprozesses ausgehenden Strahlung und Regeln des Verbrennungsvorganges in Abhängigkeit von der erfaßten Strahlung und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist zur Verbesserung der Verbrennungsüberwachung vorgesehen, daß zur Erfassung der Strahlung einer Verbrennung auf einem Rost die im wesentlichen von einzelnen Verbrennungsrostzonen des Rostes ausgehende Strahlung erfaßt und in Abhängigkeit von der erfaßten Strahlung die einzelnen Verbrennungszonen zugeführte Primärluft und/oder die Transportgeschwindigkeit des Brennstoffes in einzelnen Zonen geregelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuerung, bei der von mindestens einer Verbrennungszone ausgehende Strahlung erfaßt und die einzelnen Verbrennungszonen zugeführte Primärluft in Abhängigkeit von der erfaßten Strahlung geregelt wird.
  • Aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 10, Nr. 191 (M-495)(2247) 4 Juli 1986, & JP-A-61 36611 (Kawasaki Heavy Ind.) 21 Februar 1986 ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem mittels einer Fernsehkamera eine Gas- bzw. Flammenstrahlung erfaßt und daraus eine zweidimensionale Temperaturverteilung über die Verbrennungszone abgeleitet wird, nämlich die Abbildung von Flammenteilen in einem auffallenden Kontrast zu dem sie umgebenden Hintergrund. Die analogen Bildsignale werden in digitale Signale konvertiert. Mit deren Hilfe wird die Verteilung der konstanten Menge an zugeführter Primärluft auf die einzelnen Zonen in Abhängigkeit der mittels der Temperaturverteilung ermittelten Lage des tatsächlichen Ausbrandpunktes relativ zum vorgegebenen Ausbrandpunkt geregelt. Die Vorschubgeschwindigkeit istfüralle Verbrennungszone gleich. Bei der bekannten Verfahrensführung kann die Gutbettemperatur und somit die Lage besonders heißer Verbrennungsstellen nicht sicher erfaßt werden, da die durch Gasströmung über dem Gutbett versetzbaren Flammen die Verbrennungsstellen nicht sicher anzeigen. Die Flammenstrahlung selbst stellt ein Phänomen mit schneller zeitlicher Änderung dar, das schlecht zur Regelung von Luftzufuhr und/oder Transportgeschwindigkeit geeignet ist. Im übrigen reicht eine Regelung der Primärluft bei gleichbleibenderTransportgeschwindigkeit über dem Rost nicht immer aus.
  • Aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 5, Nr. 80 (M-70)(752) 26 Mai 1981, & JP-A-56 27816 (Uniti ka) 18 März 1981 ist ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung in einer Rostfeuerung bekannt, bei der die Primärluftzufuhr zu einzelnen der aufeinanderfolgenden Verbrennungszonen und die Transportgeschwindigkeit in der einzelnen Verbrennungszone in Abhängigkeit von der mittels eines am oberen Teil des Feuerraumes angeordneten Temperaturfühlers gemessenen Verbrennungsgastemperatur als Führungsgröße geregelt wird.
  • Aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 8, Nr. 154 (M-310)(1591) 18 Juli 1984, & JP-A-59 52105 (Babcock Hitachi) 26 März 1984 ist ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer stationären Wirbelschichtfeuerung bekannt, bei derdie Wirbelschicht in mehreren nebeneinanderliegenden Teilbetten betrieben werden kann. Auf die Oberseite der Wirbelschicht ist eine Infrarotkamera gerichtet. Auf einem Monitor wird die Gutbettemperaturverteilung über die Teilbetten dargestellt, um eine nicht näher beschriebene Regelung der Temperaturen in den einzelnen Teilbetten der Wirbelschicht zu ermöglichen. Es ist davon auszugehen, daß eine Bedienungsperson die Zufuhr von Wirbelluft und/oder die Zufuhr von Brennstoff zu den einzelnen Teilbetten manuell steuert.
  • Bei dem aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 5, Nr. 93 (M-74)(765) 17 Juni 1981, & JP-A-56 40018 (Takuma) 16 April 1981 bekannten Verfahren zur Regelung der Verbrennung von Abfall in einer Rostfeuerung wird die von zwei Punkten an der Abwurfkante des Rostes ausgehende Strahlung im sichtbaren bzw. UV-Bereich erfaßt und hieraus ein Verbrennungsenergiegradient berechnet, um die Transportgeschwindigkeit des Brennstoffes in der der Abwurfkante zugeordneten Verbrennungszone und die Luftzufuhr in dieser Verbrennungszone zu regeln.
  • Schließlich ist ist aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 10, Nr. 191 (M-495)(2247) 4 Juli 1986, & JP-A-61 36612 (Kawasaki Heavy Ind.) ein Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff in aufeinanderfolgenden Wirbelzonen bekannt, denen von unten Primärluft zugeführt wird. Mittels einer Farbfernsehkamera werden Flammenbilder im Wellenbereich der Farbe blau und im Bereich kürzerer Wellenlängen erfaßt, um überhitzte Wirbelzonen zu bestimmen. Um die Temperatur in einer überhitzten Wirbelzone zu senken, wird die Temperatur der der einzelnen Wirbelzone zugeführten Primärluft abgesenkt. Die Menge der zugeführten Primärluft wird auch geregelt. Der Transport von einem Wirbelbett zu dem anderen erfolgt durch den Wirbelvorgang.
  • Mit der nicht vorveröffentlichten älteren Patentanmeldung EP 352 620 ist ein Verfahren zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes vorgeschlagen worden, bei dem die der Gutbettemperatur entsprechende Infrarotstrahlung erfaßt und in Abhängigkeit hiervon die Primärluft geregelt wird. Eine Regelung der Transportgeschwindigkeit des Brennstoffes in den einzelnen Zonen ist jedoch nicht vorgesehen.
  • Es ist zunächst die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, bei dem die Gutbettemperatur erfaßt werden kann und die Regelung verbessert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die der Gutbettemperatur entsprechende Infrarot-Strahlung der einzelnen Verbrennungszonen erfaßt wird und daraus eine zweidimensionale Gutbettemperaturverteilung über die Verbennungszonen abgeleitet und in Abhängigkeit von dem Vergleich der abgeleiteten Gutbettemperaturverteilung mit einer vorgegebenen zweidimensionalen Temperaturverteilung die Menge der Primärluft und die Transporteschwindigkeit des Brennstoffes in den einzelnen Zonen geregelt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also nicht die Gas- oder Flammenstrahlung, sondern die Strahlung des Gutbettes selbst erfaßt. Mit Hilfe der zonenweisen Regelung der Primärluftverteilung und des Brennstofftransportes wird eine Verbesserung des Verbrennungsablaufes auf dem Rost (Ausbrand), eine Minimierung der Schadstoffemission und eine Absenkung des Luftüberschusses erreicht, der nach herrschender Meinung auch zu einer Absenkung der Dioxin-Bildung bei der Verbrennung von Müll führen muß.
  • Die Zoneneinteilung kann nicht nur in Förderrichtung, sondern auch quer zur Förderrichtung erfolgen. Zu den Rosten, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung finden kann, gehören insbesondere die einbahnigen oder mehrbahnigen Vorschubroste, bei denen in jeder Rostbahn feststehende und bewegliche Roststäbe abwechseln. Die Zonenunterteilung wird hierdurch unterschiedliche Pri märiuftzufuhr erreicht. Weiterhin gehören hierzu die ein- oder mehrbahnigen Stufen-Vorschubroste, bei denen die Rostabstufungen ein Umstürzen und Aufbrechen der Brennstoffschicht bewirken und bei denen jedes Rostelement eine Rostzone bestimmt, in der die Primärluft dem jeweiligen Abbrandfortschritt angepaßt werden kann. Eine derartige Zonenaufteilung ohne Abstufung wird auch bei den sogenannten Ausbrennrosten verwirklicht. Die Erfindung läßt sich aber auch bei Wanderrosten, Walzenrosten, Rückschubrosten, Gegenlaufüberschubrosten und Schüttelrosten einsetzen.
  • Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuerung mittels mindestens einer Kamera zur Erfassung der Strahlung, mit einer der Kamera nachgeschalteten Auswerteeinrichtung und der Auswerteeinrichtung nachgeschalteten Stelleinrichtung für die Primärluft.
  • Bei dieser ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine von oben oder von der Seite auf die Rostzonen ausgerichtete und die von dem Gutbett ausgehende Infrarotstrahlung erfassende Kamera vorgesehen ist, die die der Gutbettemperatur entsprechende Infrarotstrahlung einzelner Rostzonen in zweidimensionaler Temperaturverteilung erfaßt und den einzelnen Rostzonen getrennt verstellbare Stelleinrichtungen für die Zufuhr von Primärluft und für die Fördergeschwindigkeit des Brennstoffes im Gutbett durch die einzelnen Rostzonen zugeordnet sind, wobei die Stelleinrichtungen von derAuswerteeinrichtung ansteuerbar sind, in der ein Vergleich der erfaßten zweidimensionalen Gutbettemperaturverteilung mit einem vorgegebenen Temperaturverlauf erfolgt.
  • In bevorzugter Weise sind zwei Infrarot-Kameras vorgesehen, die jeweils einer Seitenwand des Feuerraumes zugeordnet sind und die dieselbe Gutbettoberfläche erfassen. Hierdurch ist eine Redundanz und damit erhöhte Sicherheit der Regelung gegeben.
  • Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines Brenntoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuerung mittels mindestens einer Detektoreinrichtung zur Erfassung der Strahlung, mit einer der Detektoreinrichtung nachgeschalteten Auswerteeinrichtung und der Auswerteeinrichtung nachgeschalteten Stelleinrichtung für die Primärluft.
  • Bei dieser Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Detektoreinrichtung eine Vielzahl von Infrarot-Einzeldetektoren umfaßt, die gruppenweise einzelnen Rostzonen und bestimmten Gutbettemperaturen bzw. Temperaturbereichen zugeordnet sind und den einzelnen Rostzonen getrennt verstellbare Stelleinrichtungen für die Zufuhr von Primärluft und für die Fördergeschwindigkeit des Brennstoffes im Gutbett durch die einzelnen Rostzonen zugeordnet sind, wobei die Stelleinrichtungen von der Auswerteeinrichtung ansteuerbar sind, in der ein Vergleich der erfaßten zweidimensionalen Gutbettemperaturverteilung mit einem vorgegebenen Temperaturverlauf erfolgt.
  • Die Einzeldetektoren sind vorzugsweise quer zur Förderrichtung des Rostes angeordnet.
  • Als Einzeldetektoren kommen Photodioden, Pyrodetektoren und Thermoelemente in Frage.
  • Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden:
    • FIG. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Stufenvorschubrost mit fünf aufeinander folgenden Rostzonen,
    • FIG. 2 einen Blick auf die Rostzonen mit zwei seitlich angeordneten Infrarot- bzw. Thermographie-Kameras mit einer für die Verbrennung ungünstigen Isothermenverteilung,
    • FIG. 3 eine Ansicht vergleichbar FIG. 2 mit einer für die Verbrennung optimalen Isothermenverteilung und
    • FIG. 4 eine Aufsicht vergleichbar FIG. 2 und 3 jedoch ohne Thermographie-Kamera, sondern mit gruppenweiser Anordnung von Einzeldetektoren.
  • Die FIG. 1 zeigt eine Feuerung 1 mit einem Stufenvorschubrost 2, wie er in dem Prospekt "Verbrenungstechnick - Vorschubrost" (P 8303-05-13/1.DG) von "L. & C. Steinmüller GmbH, Gummersbach, DE" beschrieben ist.
  • Der Vorschubrost 2 weist fünf Verbrennungszonen A, B, C, D und E auf, wobei die Zonen B und C bzw. D und E durch eine Stufe 3 bzw. 4 voneinander getrennt sind. In der FIG. 1 ist schematisch dargestellt, daß die beweglichen Roststäbe der einzelnen Zonen A - E jeweils einem Rostschlitten 5 zugeordnet sind.
  • Die Rostschlitten A5 - E5 sind über schematisch dargestellte Hydraulikantriebe A6 - E6 hin und her verschiebbar.
  • Das Brenngut, insbesondere Müll, wird über einen Trichter 7 und einen ebenfalls hydraulisch betätigbaren Zuteiler 8 dem Rost 2 aufgegeben, und zwar auf die Zuteilzone 8'.
  • Der Zuteilzone 8' und den Verbrennungszonen A- E mit beweglichen Roststäben sind jeweils Unterwindzonen 9 bzw. A9 - E9 zugeordnet, denen über eine Leitung 10 primäre Verbrennungsluft über Regelklappen 9' und A12 - E12 zugeführt werden kann. Den vom Verbrennungsrost 2 aufsteigenden Rauchgasen kann noch über eine Leitung 12 und Regelklappen 12' und 12" Sekundärluft über mehrere Düsen 13 zugeführt werden.
  • In den Seitenwänden 14a bzw. 14b des Feuerraumes sind zwei Infrarot- bzw. Thermographie-Kameras 15a bzw. 15b so angeordnet, daß sie im wesentlichen die gesamte rechteckige Fläche der Zonen B, C und D messend überdecken. Dies kann mit einer nicht dargestellten, aber auf dem Fachgebiet üblichen Abbildungs-und Fokussierungsoptik erreicht werden.
  • Ausgangsseitig sind die beiden Thermographie-Kameras 15 mit einer Auswerteschaltung 16 verbunden, der - wie durch den Pfeil S schematisch dargestellt - der gewünschte Temperaturverlauf im Gebiet der drei überwachten Zonen B, C, und D vorgegeben wird. Die Überwachung kann auch auf die anderen Zonen ausgedehnt werden oder auf zwei benachbarte oder getrennte Zonen beschränkt werden; dies hängt vom gewünschten Überwachungs- und Regelungsgrad ab.
  • Ausgangsseitig ist die Auswerteschaltung 16 mit den Antrieben A6 - E6 für den Vorschub und den Klappen A12 - E12 für die Primärluftzufuhr verbunden. Es ist auch möglich, daß die Auswerteschaltung auch noch die Klappe 9' für die Primärluftzone 9, die Klappe 10' für die Gesamtprimärluftmenge, den Antrieb des Zuteilers 8 und die Klappen 12' und 12" für die Sekundärluft ansteuert.
  • Falls es für die Regelung sinnvoll erscheint, können auch die Meßsignale der in der FIG. 1 dargestellten Durchflußmengen Meßeinrichtungen 17 der Auswerteschaltung 16 aufgeschaltet werden.
  • Bei der FIG. 2 ist ein Verbrennungsverlauf längs und quer zurVorschubrichtung VS des Rostes dargestellt, der nicht zu einer optimalen Verbrennung führt. Der Temperaturbereich mit der hier angenommen höchsten Verbrennungstemperatur liegt zu weit vorne, d. h. im wesentlichen im Bereich der Zone B, und im Bereich der Zone D befindet sich ein Bereich zwar niedrigerer Temperatur als im heißen Bereich, jedoch sollte hier bereits eine niedrigere Temperatur erreicht werden. Die Verbrennung ist somit langgestreckt.
  • Die Thermographie-Kameras 15 erfassen die zweidimensionale Strahlungsverteilung im Bereich der Zonen B - D und die Auswerteschaltung vergleicht die daraus resultierenden Isothermen gemäß FIG. 2 mit den vorgegebenen Soll-Isothermen, wie sie in der FIG. 3 dargestellt sind.
  • Durch entsprechende Betätigung einiger oder aller Antriebsaggregate A6 - E6 für die Rostzonen, gegebenenfalls auch des Zuteilers 8, und eine entsprechende Verstellung der Primärluftzufuhr für die Verbrennungszonen und gegebenenfalls die Zuteilzone 8 kann erreicht werden, daß die Verbrennung im wesentlichen den in der FIG. 3 dargestellten Isothermenverlauf zeigt, d. h. der Verbrennungsvorgang, der zur höchsten Isotherme 1200°C führt, wird auf die Zone C geschoben. Gleichzeitig wird der zweite Bereich höherer Temperatur in der Zone D abgebaut. Dies alles führt zu einer optimalen Verbrennung.
  • Bei der Ausführungsform gemäß FIG. 4 kommt keine Thermographie-Kamera zum Einsatz, sondern den Zonen B, C und D sind gruppenweise angeordnete Infrarot-Einzeldetektoren zugeordnet, von denen jeder ein Ausgangssignal abgibt, wenn in seinem Blickfeld eine vorgegebene Temperatur bzw. ein vorgegebener Temperaturbereich herrscht.
  • Der Rost ist dreibahnig ausgebildet, d. h. in den einzelnen Zonen sind quer zur Vorschubrichtung Teilzonen ausgebildet, z. B. Bl, BII und Blll. Diesen Teilzonen können getrennte Vorschubeinrichtungen und/oder getrennte Primärluftzuführungen zugeordnet sein. Jeder der Teilzonen ist eine Detektorbaugruppe 17 mit Einzeldetektoren 17a, 17b, 17c und 17d zugeordnet, die jeweils einen getrennten Temperturbereich erfassen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist gegenüber der Verwendung einr Thermographie-Kamera bereits eine gewisse Digitalisierung der den Temperaturen entsprechenden Signale erreicht, so daß die Auswerteschaltung 16 wesentlich vereinfacht werden kann. Im übrigen sind solche gruppenweisen Anordnungen von Detektoren auch billiger als Thermographie-Kameras. Selbstverständlich kann die Auswerteschaltung, die einer Thermographie-Kamera nachgeschaltet ist, so ausgelegt sein, daß bei der Auswertung einzelne Bahnen berücksichtigt werden. Der ganzen Baugruppe 17 oder den einzelnen Elementen kann eine entsprechend ausgelegte Fokussierungsoptik zugeordnet werden, so daß die einzelnen Teilzonen z. B. Bl, BII und Blll im erforderlichen Ausmaße überdeckt werden, wie dies in FIG. 4 skizziert ist.
  • In den Figuren ist eine vollständige Überdeckung der rechteckigen Zonen bzw. Bahnen dargestellt. Es ist aber durchaus denkbar, daß das angestrebte Ziel einer verbesserten Regelung auch bei einer Teilabdeckung, z. B. einer elliptischen oder kreisförmigen Abdeckung der rechteckigen Zonen bzw. Bahnen erreicht wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuerung, bei der von mindestens einer Verbrennungszone ausgehende Strahlung erfaßt und die einzelnen Verbrennungszonen zugeführte Primärluft in Abhängigkeit von der erfaßten Strahlung geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Gutbettemperatur entsprechende Infrarot-Strahlung der einzelnen Verbrennungszonen erfaßt wird und daraus eine zweidimensionale Gutbettemperaturverteilung über die Verbrennungszonen abgeleitet und in Abhängigkeit von dem Vergleich der abgeleiteten Gutbettemperaturverteilung mit einer vorgegebenen zweidimensionalen Temperaturverteilung die Menge der Primärluft und die Transportgeschwindigkeit des Brennstoffes in den einzelnen Zonen geregelt wird.
2. Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuerung mittels mindestens einer Kamera zur Erfassung der Strahlung, mit einer der Kamera nachgeschalteten Auswerteeinrichtung und der Auswerteeinrichtung nachgeschalteten Stelleinrichtung für die Primärluft,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine von oben oder von der Seite auf die Rostzonen ausgerichtete und die von dem Gutbett ausgehende Infrarotstrahlung erfassende Kamera (15) vorgesehen ist, die die der Gutbettemperatur entsprechende Infrarotstrahlung einzelner Rostzonen (A- E) in zweidimensionaler Temperaturverteilung erfaßt und den einzelnen Rostzonen getrennt verstellbare Stelleinrichtungen (Al 2 - E12) für die Zufuhr von Primärluft (A6 - E6) und für die Fördergeschwindigkeit des Brennstoffes im Gutbett durch die einzelnen Rostzonen zugeordnet sind, wobei die Stelleinrichtungen von der Auswerteeinrichtung (16) ansteuerbar sind, in der ein Vergleich der erfaßten zweidimensionalen Gutbettemperaturverteilung mit einem vorgegebenen Temperaturverlauf erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Infrarot-Kameras (15a, 15b) vorgesehen sind, die jeweils einer Seitenwand (14a, 14b) des Feuerraumes zugeordnet sind und die dieselbe Gutbettoberfläche erfassen.
4. Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines Brennstoffes in einer aufeinanderfolgende Verbrennungszonen aufweisenden Rostfeuereung mittels mindestens einer Detektoreinrichtung zur Erfassung der Strahlung, mit einer der Detektoreinrichtung nachgeschalteten Auswerteeinrichtung und der Auswerteeinrichtung nachgeschalteten Stelleinrichtung für die Primärluft,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoreinrichtung (17) eine Vielzahl von Infrarot-Einzeldetektoren (17a, 17b) umfaßt, die gruppenweise einzelnen Rostzonen (B-D; Bl-Blll) und bestimmten Gutbettemperaturen bzw. Temperaturbereichen zugeordnet sind und den einzelnen Rostzonen getrennt verstellbare Stelleinrichtungen (A12 - E12) für die Zufuhr von Primärluft und (A6 - E6) für die Fördergeschwindigkeit des Brennstoffes im Gutbett durch die einzelnen Rostzonen zugeordnet sind, wobei die Stelleinrichtungen von derAuswerteeinrichtung (16) ansteuerbar sind, in der ein Vergleich der erfaßten zweidimensionalen Gutbettemperaturverteilung mit einem vorgegebenen Temperaturverlauf erfolgt.
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