FI88430C - ADJUSTMENT OF ORGANIZATION - Google Patents

ADJUSTMENT OF ORGANIZATION Download PDF

Info

Publication number
FI88430C
FI88430C FI904976A FI904976A FI88430C FI 88430 C FI88430 C FI 88430C FI 904976 A FI904976 A FI 904976A FI 904976 A FI904976 A FI 904976A FI 88430 C FI88430 C FI 88430C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combustion air
pressure difference
burner
pressure
measured
Prior art date
Application number
FI904976A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI904976A (en
FI904976A0 (en
FI88430B (en
Inventor
Kauko Tormonen
Torsti Siltanen
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI904976A priority Critical patent/FI88430C/en
Publication of FI904976A0 publication Critical patent/FI904976A0/en
Publication of FI904976A publication Critical patent/FI904976A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI88430B publication Critical patent/FI88430B/en
Publication of FI88430C publication Critical patent/FI88430C/en

Links

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

1 384301 38430

MENETELMÄ JA LAITE PALAMISILMAVIRRAN SÄÄTÄMISEKSI LÄM-MÖNTUOTTOLAITTEISTOSSAMETHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE COMBUSTION AIRFLOW IN A HEAT GENERATION PLANT

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen l 5 johdanto-osassa määritelty menetelmä palamisilmavirran säätämiseksi lämmöntuottolaitteistossa.The invention relates to a method for controlling the combustion air flow in a heat generation installation as defined in the preamble of claim 15.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 4 johdanto-osassa määritelty laite palamisilmavirran säätämiseksi lämmöntuottolaitteistossa.The invention also relates to a device as defined in the preamble of claim 4 for controlling the combustion air flow in a heat production installation.

10 Nykyisissä pienehköissä lämmöntuottolaitteis- toissa, joiden teho on alle 5 MW, polttotapahtumaan tarvittava palamisilmavirran säätö toteutetaan siten, että kerta-asetuksella säädetään palamisilmavirta vastaamaan polttoainevirtaa. Tällöin palamisilmavirta 15 vastaa säätöhetkellä vallinneita ympäristön, polttoaineen ja polttolaitteen olosuhteita.10 In current smaller heat production plants with a capacity of less than 5 MW, the combustion air flow adjustment required for the combustion event is carried out by adjusting the combustion air flow to match the fuel flow with a one-off setting. In this case, the combustion air flow 15 corresponds to the ambient, fuel and combustion device conditions prevailing at the time of adjustment.

Epäkohtana nykyisissä lämmöntuottolaitteistois-sa on, että palamisilman massavirta ei pysy edellä mainitun säädön jälkeen vakiona. Tämä johtuu siitä, 20 että ympäristön olosuhteet ja polttolaitteen ominaisuudet, kuten vastukset, muuttuvat. Ympäristön lämpötilan ja paineen vaihtelut vaikuttavat lisäksi palamisilman tiheyteen ja polttolaitteen vastuksen muuttuminen puhal-timen tilavuusvirtaan. Nämä mainitut tekijät yhdessä 25 vaikuttavat usein samanaikaisesti siten, että palamisilmavirta ei vastaa polttoainevirtaa. Palamisilmakerroin muuttuu usein asetusarvoa pienemmäksi, jolloin poltto-laitteen likaantuminen on voimakasta ja heikentää läm-möntuottolaitteiston energiataloutta ja käyttövarmuutta. 30 Esimerkiksi nykyiset öljy- ja kaasupolttimet edellä mainitulla tehoalueella toimivat tällä tavalla.The disadvantage of current heat generation equipment is that the mass flow of combustion air does not remain constant after the above-mentioned adjustment. This is because 20 the ambient conditions and the characteristics of the combustor, such as resistors, change. Variations in ambient temperature and pressure also affect the density of the combustion air and the change in the resistance of the combustor to the volume flow of the fan. Together, these factors often act simultaneously so that the combustion air flow does not correspond to the fuel flow. The combustion air coefficient often becomes lower than the set value, whereby the fouling of the combustion device is strong and reduces the energy economy and operational reliability of the heat production equipment. 30 For example, existing oil and gas burners in the above power range operate in this way.

Ennestään tunnetaan myös lämmöntuottolaitteis-toja, joissa kattilan tulipesän paine pyritään pitämään vakiona asetetulla polttoainevirralla. Tämä menettely-35 tapa soveltuu parhaiten laitteistolle, jossa on erillinen savukaasupuhallin. Tässä menetelmässä ei kuiten-. kaan oteta huomioon ympäristön olosuhteissa tapahtuvia 2 88430 muutoksia, mikä on edellytys optimaaliselle palamiselle.Heat generating devices are also known in advance, in which the pressure of the boiler furnace is sought to be kept constant at a set fuel flow. This procedure-35 method is best suited for equipment with a separate flue gas fan. However, this method does not-. 2 88430 changes in environmental conditions are taken into account, which is a prerequisite for optimal combustion.

Ennestään tunnetaan myös lämmöntuottolaitteis-toja, joissa paine-ero polttimon yli pidetään vakiona asetetulla polttoainevirralla. Tämä menettelytapa edel-5 lyttää kuitenkin sitä, että polttimeen järjestetään erillinen ilmapelti varsinaisen säätöpellin lisäksi. Tässä menettelyssä ei oteta ympäristön olosuhteissa tapahtuvia muutoksia huomioon.Heat generating installations are also known in which the pressure difference across the bulb is kept constant at a set fuel flow. However, this procedure requires that a separate air damper be provided in the burner in addition to the actual damper. Changes in environmental conditions are not taken into account in this procedure.

Ennestään tunnetaan myös savukaasuanlyysaat-10 toreiden käyttö palamisilmavirran tarkkaan ohjaamiseen lämmöntuottolaitoksissa. Epäkohtana tällaisessa järjestelyssä on, että savukaasuanalysaattorit ovat kalliita, häiriöalttiita ja jatkuvaa huoltoa sekä valvontaa vaativia. Erityisesti pienehköissä lämmöntuottolaitoksissa, 15 joiden teho on alle 5 MW, näitä ei yleensä käytetä, vaan niitä sovelletaan suurempiin lämmöntuottolaitoksiin.It is also known to use flue gas analyzers for the precise control of the combustion air flow in heat production plants. The disadvantage of such an arrangement is that flue gas analyzers are expensive, susceptible to interference and require constant maintenance and monitoring. In particular, in smaller heat plants 15 with a capacity of less than 5 MW, these are not usually used, but apply to larger heat plants.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks.

20 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaisessa menetelmässä palamisilmavirran säätämiseksi lämmöntuottolaitteistossa, johon kuuluu kaasumaista ja/tai nestemäistä polttoainetta käyttävä 25 poltin, tämän polttimen ominaisuuksia ja säätöarvoja vastaavat tunnusluvut tunnetaan. Keksinnön mukaisesti palamisilmavirran aiheuttama paine-ero polttimossa olevan paine-eroa aiheuttavan osan yli mitataan; palamisilmavirran lämpötila mitataan; ja mitattujen suurei-30 den ja tunnettujen tunnuslukujen avulla säädetään mainittu paine-ero polttimessa olevan paine-eroa aiheuttavan osan yli siten, että se vastaa kyseiselle polttoaineteholle haluttua palamisilmankerrointa.The method according to the invention is characterized by what is stated in claim 1. In the method according to the invention for controlling the combustion air flow in a heat production installation comprising a burner using gaseous and / or liquid fuel, the parameters corresponding to the characteristics and control values of this burner are known. According to the invention, the pressure difference caused by the combustion air flow over the pressure-causing part in the bulb is measured; the combustion air flow temperature is measured; and by means of the measured quantities and known parameters, adjusting said pressure difference over the pressure-causing part in the burner so as to correspond to the desired combustion air coefficient for said fuel power.

Menetelmän eräässä sovellutuksessa vallitseva 35 ilmanpaine mitataan; mainitun palamisilmavirran aiheuttaman paine-eron mittauskohdan ja ympäristön välinen paine-ero mitataan; mainitut mittaussuureet otetaan 3 88430 huomioon haluttua palamisilmakerrointa säädettäessä.In one embodiment of the method, the prevailing atmospheric pressure is measured; the pressure difference between the measuring point of the difference in pressure caused by said combustion air flow and the environment is measured; these measured values are taken into account when adjusting the desired combustion air factor 3 88430.

Menetelmän eräässä sovellutuksessa polttoaine-virtaa mitataan ja sen muutosten vaikutus palamisil-mavirran säätämiseen otetaan huomioon.In one application of the method, the fuel flow is measured and the effect of its changes on the control of the combustion air flow is taken into account.

5 Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomais ta se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 4.The device according to the invention is characterized by what is stated in claim 4.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen palamisilmavir-ran säätämiseksi lämmöntuottolaitteistossa, johon kuuluu kaasumaista ja/tai nestemäistä polttoainetta käyttävä 10 poltin, jonka ominaisuuksia ja säätöarvoja vastaavat tunnusluvut tunnetaan, kuuluu: paine-eroa aiheuttava osa, joka on sovitettu polttimeen; mittausanturi paine-eron mittaamiseksi paine-eroa aiheuttavan osan yli; lämpötila-anturi palamisilmavirran lämpötilan mittaami-15 seksi; säätöelin, kuten säätöpelti ja säätäjä polttimon ilmavirran säätämiseksi; ja tietojenkäsittely-yksikkö, johon anturit ja toimilaite on yhdistetty, ja jonka tietojenkäsittely-yksikön avulla mittauseuureita ja polttimon ominaisuuksia ja säätöarvoja hyväksi käyttäen 20 määritetään haluttu paine-ero paine-eroa aiheuttavan osan yli siten, että palamisilmavirta vastaa kyseiselle polttoaineteholle haluttua palamisilmakerrointa.The device according to the invention for controlling the combustion air flow in a heat generating apparatus comprising a burner using gaseous and / or liquid fuel, the characteristics and control values of which are known, comprises: a differential pressure generating part fitted to the burner; a measuring sensor for measuring the pressure difference over the part causing the pressure difference; a temperature sensor for measuring the temperature of the combustion air flow; an adjusting member such as a damper and a regulator for adjusting the airflow of the bulb; and a data processing unit to which the sensors and the actuator are connected, the data processing unit determining the desired pressure difference over the differential pressure generating part so that the combustion air flow corresponds to the desired combustion air factor for that fuel power, using the measuring variables and bulb characteristics and control values.

Laitteen eräässä sovellutuksessa paine-eroa aiheuttavana osana toimii polttimon liekkilevy tai 25 vastaava elin polttimessa.In one embodiment of the device, the flame plate of the bulb or a similar member in the burner acts as a part causing the pressure difference.

Laitteen eräässä sovellutuksessa siihen kuuluu lisäksi: paineanturi vallitsevan ilmanpaineen mittaamiseksi; ja mittausanturi mainitun paine-eron mittauskoh-dan ja ympäristön välisen paine-eron mittaamiseksi, 30 jotka mittaustulokset otetaan huomioon palamisilmavirtaa säädettäessä.In one embodiment of the device, it further comprises: a pressure sensor for measuring the prevailing air pressure; and a measuring sensor for measuring the pressure difference between said pressure difference measuring point and the environment, the measurement results being taken into account when adjusting the combustion air flow.

Laitteen eräässä sovellutuksessa siihen kuuluu polttoainevirran tunnistin, jonka avulla palamisilmavirtaa voidaan säätää vastaamaan polttoainevirtaa.In one embodiment of the device, it includes a fuel flow sensor that can be used to adjust the combustion air flow to match the fuel flow.

35 Keksinnön etuna on, että sen avulla voidaan ratkaisevasti parantaa lämmöntuottolaitteiston ja eri-. tyisesti pienehkön lämmöntuottolaitteiston palamisil- • · ·The advantage of the invention is that it makes it possible to decisively improve the heat production equipment and the various. especially the combustion of small heat generating equipment • · ·

4 S 8 4 5 O4 S 8 4 5 O

mavirran määrää siten, että se on optimaalinen polttoai-nevirran määrään nähden.the amount of flow is such that it is optimal with respect to the amount of fuel flow.

Keksinnön etuna on edelleen, että palamisil-mavirran ja polttoainevirran määrä pystytään pitämään 5 optimaalisessa suhteessa riippumatta ympäristön olosuh-devaihteluista.A further advantage of the invention is that the amount of combustion air flow and fuel flow can be kept in an optimal ratio regardless of the variations in the ambient conditions.

Edelleen keksinnön etuna on, että lämmöntuot-tolaitteiston poltin tai sen osa itsessään muodostaa palamisilmavirran mittauksessa tarvittavan mittalait-10 teen osan, jolloin mittauskohtaan asennetaan vain varsinaiset anturit.A further advantage of the invention is that the burner of the heat production equipment or a part thereof itself forms part of the measuring device required for measuring the combustion air flow, whereby only the actual sensors are installed at the measuring point.

Keksinnön etuna on myös, että polttimen paine-eron aiheuttavan osan, kuten polttimen liekkilevyn, virtausaukon muutos poltlnta uudelleen säädettäessä tai 15 osan vaihdon yhteydessä aiheuttaa vain uusien tunnuslukujen asetuksen, jotka on helppo syöttää tietojenkäsittely-yksikölle .It is also an advantage of the invention that a change in the flow opening of the part causing the differential pressure of the burner, such as the burner flame plate, when the burner is readjusted or 15 parts are replaced only causes new parameters to be set which can be easily fed to the data processing unit.

Edelleen keksinnön etuna on, että lämmöntuot-tolaitoksessa päästään suhteellisen pienillä laiteinves-20 toinneilla, koska keksinnön mukainen laite ei edellytä tulipesän paineenpitojärjestelmää eikä savukaasuimuria.A further advantage of the invention is that the heat production plant can be reached with relatively small equipment investments, because the device according to the invention does not require a furnace pressure maintenance system or a flue gas extractor.

Keksinnön etuna on edelleen, että lämmöntuot-tolaitteiston koko tai laatutaso eivät aseta keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen käytölle rajoituksia.A further advantage of the invention is that the size or quality level of the heat production equipment does not impose any restrictions on the use of the method and device according to the invention.

25 Edelleen keksinnön etuna on, että lämmöntuot- tolaitteiston poltin voidaan säätää tietylle teholle tai tehoalueelle jo tehtaalla tai poltinhuollossa riippumatta tulevasta käyttöpaikasta.A further advantage of the invention is that the burner of the heat production equipment can be adjusted to a certain power or power range already at the factory or in the burner maintenance, regardless of the future place of use.

Keksinnön etuna on myös, että sen avulla saavu-30 tetaan noettomampi palamistulos, koska palamisilmaker-roin pysyy vakiona asetetulla polttoainevirralla.It is also an advantage of the invention that it achieves a more soot-free combustion result, since the combustion air factor remains constant at the set fuel flow.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää polttimen periaatekuvaa halkileikkauk-35 sena, johon polttimeen on asennettu sopivat mittausanturit; ja kuva 2 esittää tietojenkäsittely-yksikköä oheislait- 5 88430 teineen, johon tietojenkäsittely-yksikköön polttimon anturit on yhdistetty.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a burner in which suitable measuring sensors are mounted on the burner; and Figure 2 shows a data processing unit with peripherals to which the bulb sensors are connected to the data processing unit.

Poltin 1 on yhdistetty kuvassa 1 kattilaan 2 siten, että polttimon palopää 3 on sopivasti tulipesän 5 4 yhteydessä. Polttimeen 1 kuuluu puhallin 5, ilmakanava 6, joka johtaa puhaltimelta palopään 3 kautta tulipesään 4. Ilmakanavan 6 lähtöpäässä 6a on liekkilevy 7 ja tämän läheisyydessä polttoainesuutin 8. Polttoainesuuttimeen 8 on yhdistetty polttoaineputki 9.The burner 1 is connected to the boiler 2 in Fig. 1 so that the burner burner 3 is suitably connected to the furnace 5 4. The burner 1 comprises a fan 5, an air duct 6, which leads from the fan through the fire head 3 to the furnace 4. The outlet end 6a of the air duct 6 has a flame plate 7 and a fuel nozzle 8 in the vicinity thereof. A fuel pipe 9 is connected to the fuel nozzle 8.

10 Polttimon 1 yhteyteen on järjestetty seuraavat anturit: mittausanturi 10 paine-eron mittaamiseksi liekkilevyn 7 yli; lämpötila-anturi 11, joka on sovitettu ilmakanavaan 6 liekkilevyyn 7 nähden palamisilmavir-ran tulosuuntaan; ja toinen paine-eroanturi 12 ilmaka-15 navan 6 sisäpuolisen liekkilevyn 7 läheisyydessä vallitsevan paineen (ilmavirran tulopuolen paine) ja ympäristön paineen välisen paine-eron mittaamiseksi. Lisäksi laitteeseen kuuluu paineanturi 13 vallitsevan ilmanpaineen mittaamiseksi. Paineanturi 13 voi sijaita et-20 äisyyden päässä polttimosta 1 tai polttimon 1 yhteydessä sellaisessa paikassa, jossa ilmanpaine voidaan luotettavasti puhaltimen häiritsemättä mitata, kuten esim. polttimon 1 vaipan la yhteydessä etäisyyden päässä palopäästä 3.The following sensors are arranged in connection with the bulb 1: a measuring sensor 10 for measuring the pressure difference over the flame plate 7; a temperature sensor 11 arranged in the air duct 6 relative to the flame plate 7 in the incoming direction of the combustion air flow; and measuring the difference in pressure between the second pressure sensor 12 ilmaka-15 terminal 6 of the inner flame of the plate 7 in the vicinity of ambient pressure (air supply pressure) and at ambient pressure. In addition, the device includes a pressure sensor 13 for measuring the prevailing air pressure. The pressure sensor 13 may be located at a distance from the bulb 1 or in connection with the bulb 1 in a place where the air pressure can be reliably measured without disturbing the fan, such as in connection with the jacket 1a of the bulb 1 at a distance from the burner head 3.

25 Paine-eroanturit 10 ja 12 sekä ympäristön paineanturi 13 voidaan vaihtoehtoisesti yhdistää siten, että paine-eroanturi korvataan erillisillä paineantureilla 10a, 10b (piirretty kuvaan 1 katkoviivoin) ja varsinainen paine-eroanturi 12 jätetään kokonaan pois. 30 Näin pystytään mittaamaan paineet liekkilevyn ulkopuolella paineanturilla 10a, liekkilevyn sisäpuolella ilmakanavassa 6 paineanturilla 10b ja ulkoinen paine eli ympäristön paine paineanturilla 13.Alternatively, the differential pressure sensors 10 and 12 and the ambient pressure sensor 13 can be connected so that the differential pressure sensor is replaced by separate pressure sensors 10a, 10b (shown in broken lines in Figure 1) and the actual differential pressure sensor 12 is completely omitted. 30 It is thus possible to measure the pressures outside the flame plate with the pressure sensor 10a, inside the flame plate in the air duct 6 with the pressure sensor 10b and the external pressure, i.e. the ambient pressure with the pressure sensor 13.

Puhaltimeen 5 kuuluu moottori 5a ja siivet 5b 35 sekä palamisilmamäärän säätöelin, kuten säätöpelti 5c ja säätöpellin säätäjä 5d palamisilmavirran 6b aikaansaamiseksi ilmakanavaan 6. Polttoaineputken 9 yhteydessä • * 6 88430 on tunnistin 14 syötetyn polttoaineen massavirran mittaamiseksi. Polttoainesuuttimesta 8 tulipesään 4 suunnattua polttoainesuihkua on merkitty viitenumerolla 15. Lisäksi ympäristön painetta on merkitty p«fc, ilmakanavan 5 6 painetta p* ja liekkilevyn 7 tulipesän 4 puoleista painetta eli tulipesän painetta pa.The fan 5 includes a motor 5a and blades 5b 35 and a combustion air volume control member such as a damper 5c and a damper regulator 5d to provide a combustion air flow 6b to the air duct 6. In connection with the fuel pipe 9 • * 6 88430 has a sensor 14 for measuring the fuel mass flow. The fuel jet directed from the fuel nozzle 8 to the furnace 4 is denoted by the reference number 15. In addition, the ambient pressure is denoted by p «fc, the air duct 5 6 by pressure p * and the flame plate 7 by the furnace pressure 4, i.e. the furnace pressure pa.

Kuvassa 2 on esitetty lohkokaavion muodossa ohjausyksikkö 16. Ohjausyksikköön 16 kuuluu tietojenkäsittely-yksikkö 17, näppäimistö 18 tai vastaava tiedon-10 syöttölaite ja tulostusyksikkö 19 kuten näyttö tai kirjoitin. Paine-eroanturi 10, lämpötila-anturi 11, toinen paine-eroanturi 12 ja paineanturi 13 on yhdistetty sopivan liitäntäyksikön 20 välityksellä tietojenkäsittely-yksikköön. Vaihtoehtoisesti paineanturit 10a, 15 10b korvaavat paine-eroanturin 10 ja paine-eroanturi 12 jätetään pois. Tähän liitäntäyksikköön 20 kuuluu esim. sopiva multiplekseri ja A/D-muunnin.Figure 2 shows in block diagram form a control unit 16. The control unit 16 comprises a data processing unit 17, a keyboard 18 or a similar data-10 input device and a printing unit 19 such as a monitor or a printer. The differential pressure sensor 10, the temperature sensor 11, the second differential pressure sensor 12 and the pressure sensor 13 are connected to the data processing unit via a suitable connection unit 20. Alternatively, the pressure sensors 10a, 15 10b replace the differential pressure sensor 10 and the differential pressure sensor 12 is omitted. This interface unit 20 includes, for example, a suitable multiplexer and an A / D converter.

Ohjausyksikköön 16 kuuluu lisäksi lähtöliitäntä 21 ohjausyksikön kytkemiseksi ulkopuolisiin laitteisiin 20 esim. tiedonsiirtoverkon välityksellä. Tietojenkäsitte-ly-yksikkö 17 on lisäksi yhdistetty sopivan liitäntäyksikön 22 kautta toimilaitteelle, kuten palamisilmavirran säätöpellin 5c säätäjälle 5d, puhaltimen 5 ilmavirran säätämiseksi. Polttoainevirran tunnistin 14 on lisäksi 25 yhdistetty liitäntäyksikön 20 kautta tietojenkäsittely-yksikköön 17.The control unit 16 further comprises an output connection 21 for connecting the control unit to external devices 20, e.g. via a data transmission network. The data processing unit 17 is further connected via a suitable connection unit 22 to an actuator, such as the controller 5d of the combustion air flow damper 5c, for controlling the air flow of the fan 5. The fuel flow sensor 14 is further connected to the data processing unit 17 via a connection unit 20.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja vastaavalla laitteella voidaan lämmöntuottolaitteiston palamisil-mavirta valita ja säätää tarkoituksenmukaiseksi vas-30 taamaan aina haluttua palamisilmakerrointa kulloinkin vallitsevalla polttoaineen massavirralla. Tämä tapahtuu seuraavien tosiasioiden perusteella.With the method according to the invention and a corresponding device, the combustion air flow of the heat production equipment can be selected and adjusted as appropriate to always correspond to the desired combustion air coefficient with the prevailing fuel mass flow. This is based on the following facts.

Käytettyä polttoainevirtaa vastaava palamisil-mamäärä säädetään siten, että saavutetaan haluttu pala-35 misilmakerroin. Säädön jälkeen mitataan savukaasujen happipitoisuus Oa, kun poltin toimii tunnetulla poltto-ainevirralla ja samalla mitataan palamisilman lämpötila, 7 88430 palamisilmavirran aiheuttama paine-ero paine-eroa aiheuttavan kohdan yli sekä mittauskohdassa vallitseva palamisilman absoluuttinen paine. Säädettyä happipitoisuutta Oa vastaa tietty palamisilmamäärä qm. Ilmamääräl-5 le lasketaan sinänsä tunnetusti putkessa, joka on varustettu kuristuslaipalla, virtaavan ilman massavirta kaavalla (1) seuraavasti; (1) qm « -g.'g»tt«d»,... -if23·dp ' 15 jossa qm on palamisilman massavirta dp paine-ero laipan yli a virtauskerroin e paisuntakerroin Ϋ ilman tiheys laipan tulopuolella 20 d mittalaipan aukon halkaisijaThe amount of combustion air corresponding to the fuel flow used is adjusted so that the desired combustion air factor is achieved. After adjustment, the oxygen content Oa of the flue gases is measured with the burner operating at a known fuel flow and at the same time the combustion air temperature, the 7 88430 pressure difference across the combustion air flow point and the absolute combustion air pressure at the measuring point are measured. The regulated oxygen content Oa corresponds to a certain amount of combustion air qm. The amount of air-5a is calculated, as is known per se, in a pipe provided with a throttling flange, the mass flow of air flowing by the formula (1) as follows; (1) qm «-g.'g» tt «d», ... -if23 · dp '15 where qm is the mass flow of combustion air dp pressure difference across the flange a flow factor e coefficient of expansion Ϋ air density on the inlet side of the flange 20 d diameter of the measuring flange opening

Edellä esitetty yhtälö (1) voidaan käytännössä esittää muodossa 25 (2) qm=k r][dp^§1 koska kaasun J) =f(T,p)? T=kaasun lämpötila p«=mittauskohdassa vallitseva absoluuttinen paine 30 ja tunnetulla polttoainevirralla muuttuneissa ympäristön olosuhteissa halutaan pitää qm vakiona, niin ratkaisemalla dp^:n uusilla arvoilla eaadaan palamisilmakerroin vakioitua. S :n arvon laskemisessa käytetään yleisesti 35 tunnettua kaasun tiheyden laskentakaavaa.Equation (1) above can be practically represented in the form 25 (2) qm = k r] [dp ^ §1 because the gas J) = f (T, p)? T = gas temperature p «= absolute pressure 30 at the measuring point and at a known fuel flow under changed ambient conditions it is desired to keep qm constant, so by solving the new values of dp ^ the combustion air coefficient can be stabilized. In calculating the value of S, 35 known gas density calculation formulas are generally used.

Kuvien 1 ja 2 mukaisissa laitteissa ohjausyksikön 16 näppäimistön 18 avulla lämmöntuottolaitteiston poltinkohtaiset tiedot syötetään tietojenkäsittely-! yksikölle 17. Tällaisia poltinkohtaisia tietoja eli 40 tunnuslukuja ovat polttimen asennus-ja/tai huoltotoimien yhteydessä mitatut polttimen arvot (kuten savukaasun 02 (%), palamisilman lämpötila (*C), paine-erot Pa (mbar), 8 88430 ilmanpaine (mbar) ) ja niitä vastanneet polttoainetehot sekä muut vakiona pysyvät poltinkohtaiset tiedot. On myös huomattava, että näiden poltinkohtaisten tietojen lukumäärän ei tarvitse olla rajoitettu ja annettavat 5 tiedot voivat kattaa polttimon koko säätöalueen.In the devices according to Figures 1 and 2, by means of the keyboard 18 of the control unit 16, the burner-specific data of the heat production equipment are entered into the data processing! for unit 17. Such burner-specific data, ie 40 parameters, are burner values measured during burner installation and / or maintenance (such as flue gas 02 (%), combustion air temperature (* C), pressure differences Pa (mbar), 8 88430 barometric pressure (mbar) ) and the corresponding fuel powers and other constant burner-specific data. It should also be noted that the number of these burner-specific data need not be limited and the data provided 5 may cover the entire control range of the bulb.

Syöttötietojen antamisen jälkeen lämmöntuot-tolaitteisto on toimintavalmis. Toiminnan aikana ohjausyksikön 16 ohjaamana tunnustellaan polttimon 1 toimintaan vaikuttavia tekijöitä mittausanturien 10, 11, 10 12, 13 ja 14 välityksellä. Näin ollen ilmakanavan 6 kautta tulevan palamisilman lämpötila Ti tunnetaan anturilta 11 tulevan mittaustiedon perusteella. Paine-ero apxa = px - pa ilmakanavan 6 ja tulipesän 4 välillä tunnetaan paine-eroanturilta 10 saatavan viestin perus-15 teella. Ilmakanavan 6 paineen ja ympäristön paineen välinen paine-ero apx3 - px - p.«. tunnetaan toiselta paine-eroanturilta 12 saatavan viestin perusteella. Vaihtoehtoisesti mitattujen paineiden px, Pa ja p*« avulla mainitut paine-erot voidaan laskea. Suuttimen 8 20 läpi virtaavan polttoaineen määrä aikayksikössä tunnetaan polttoainevirran tunnistimelta 14 saatavan viestin perusteella.After entering the supply data, the heat generating system is ready for operation. During operation, under the control of the control unit 16, the factors affecting the operation of the bulb 1 are sensed by means of the measuring sensors 10, 11, 10 12, 13 and 14. Thus, the temperature Ti of the combustion air coming through the air duct 6 is known on the basis of the measurement data coming from the sensor 11. The pressure difference apxa = px - pa between the air duct 6 and the furnace 4 is known by means of a message from the differential pressure sensor 10. The pressure difference between the pressure in the air duct 6 and the ambient pressure apx3 - px - p. «. is known from a message received from the second differential pressure sensor 12. Alternatively, the measured pressures px, Pa and p * «can be used to calculate said pressure differences. The amount of fuel flowing through the nozzle 8 20 per unit time is known from the message received from the fuel flow sensor 14.

Ohjausyksikön 16 muistiin asetettujen toimintaohjeiden, kuten kaava (1} tai kaava (2), ja arvojen 25 perusteella ohjausyksikkö ohjaa palamisilmavirtaa 6b ilmakanavassa 6 siten, että paine-ero dp«Ap xa on sellainen, joka vastaa suuttimen 8 läpi purkautuvaa polttoaineen massavirtaa siten, että saavutetaan haluttu optimaalinen palamisilmakerroin. Tämä tapahtuu puhal-30 timen 5 ja erityisesti palamisilmavirran säätöpeltiä 5c säätämällä siten, että ilmakanavan 6 läpi virtaava palamisilmavirta 6 b (eli qm kaavassa 1 tai 2) saa aikaan halutun paine-eron apxa liekkilevyn 7 yli.Based on the operating instructions stored in the memory of the control unit 16, such as formula (1} or formula (2), and the values 25, the control unit controls the combustion air flow 6b in the air duct 6 so that the pressure difference dp «Ap xa corresponds to the fuel mass flow through the nozzle 8. This is achieved by adjusting the fan 30 and in particular the combustion air flow damper 5c so that the combustion air flow 6b flowing through the air duct 6 (i.e. qm in formula 1 or 2) produces the desired pressure difference apxa over the flame plate 7.

Eräissä lämmöntuottolaitteistoissa on tarkoi-35 tuksenmukaista soveltaa edellä esitetystä yksinkertaisempaa menetelmää ja laitetta palamisilmavirran säätämiseksi. Tällaisessa yksinkertaisessa sovellutussaimer- 9 88430 kissa ympäristön paineen p«« muutokset voidaan jättää huomioon ottamatta. Tällöin paine-eromittausta ilmakanavan 6 ja ympäristön välillä eli paine-eroa Ap13 ei myöskään suoriteta. Näin ollen toinen paine-eroanturi 5 12 ja paineanturi 13 puuttuvat tällaisesta laitteesta.In some heat generation installations, it is expedient to apply a simpler method and device for controlling the combustion air flow than described above. In such a simple application, the changes in the ambient pressure p «« can be disregarded. In this case, the pressure difference measurement between the air duct 6 and the environment, i.e. the pressure difference Ap13, is also not performed. Thus, the second differential pressure sensor 5 12 and the pressure sensor 13 are missing from such a device.

Tässä laitesovellutuksessa otetaan huomioon vain ilmakanavan 6 kautta tulevan palamisilmavirran 6b lämpötilan Ta. muutokset ja liekkilevyn 7 yli vallitsevan paineen apxa muutokset, joiden perusteella palamisilmavir-10 taa 6b säädetään periaatteessa samoin kuin edellä selostettiin. Tällainen järjestely riittää usein estämään palamisilmakertoimen liian suuren vaihtelun. Tässä sovellutuksessa ympäristön paineen arvo p*« ja paine-eron &pia arvo asetetaan vakioiksi, jotka vastaavat 15 kulloinkin käytössä olevaa polttimon 1 polttoainetehoa.In this device application, only the temperature Ta of the combustion air flow 6b coming through the air duct 6 is taken into account. changes and changes in the pressure apxa over the flame plate 7, on the basis of which the combustion air flow 6b is adjusted in principle in the same way as described above. Such an arrangement is often sufficient to prevent excessive variation of the combustion air factor. In this application, the value of the ambient pressure p * «and the value of the pressure difference & pia are set to constants corresponding to the fuel power of the 15 bulbs 1 in use at any given time.

Sellaisissa lämmöntuottolaitteistoissa, jotka toimivat vakioteholla, ei myöskään tarvita polttoaine-virran tunnistinta 14.Also, heat generating equipment operating at constant power does not require a fuel flow sensor 14.

Edellä piirustusten yhteydessä selostetun 20 keksinnön sovellutusmuodon mukaisesti paine-ero Apia mitattiin liekkilevyn 7 yli. On kuitenkin huomattava, että paine-ero Apia voidaan mitata muullakin tavalla sijoitetun paine-eroanturin 10 avulla. Se voidaan sijoittaa sopivalla tavalla polttimon 1 ilmakanavaan 6 25 tai yleensä ilmakanavan 6 yhteyteen liittyvään osaan. Se voidaan myös sijoittaa ennen pauhallinta 5.According to the embodiment of the invention 20 described above in connection with the drawings, the pressure difference Apia was measured over the flame plate 7. It should be noted, however, that the differential pressure Apia can be measured in another way by means of a differential pressure sensor 10 located. It can be suitably placed in the air duct 6 25 of the bulb 1 or in general in the part connected to the air duct 6. It can also be placed before the blower 5.

Laitteen ohjausyksikköön 16 liittyvät näppäimistö 18 ja tulostusyksikkö 19 voivat sijaita tietojenkäsittely-yksikön 17 ohella samassa kotelossa tai ne 30 voivat sijaita jossakin muussa sopivassa paikassa, kuten keskusvalvomossa.The keyboard 18 and the printing unit 19 associated with the device control unit 16 may be located in the same housing as the data processing unit 17, or they may be located in some other suitable location, such as a central control room.

Edellä esitetyssä keksinnön sovellutusesimerkissä ohjausyksikön 16 avulla ohjattiin yhtä poltinta 1. On kuitenkin todettava, että samalla ohjausyksiköllä 16 35 voidaan ohjata useita polttimia 1, jotka kuuluvat samaan lämmöntuottolaitteistoon.In the above-mentioned embodiment of the invention, one burner 1 was controlled by means of a control unit 16. However, it should be noted that several burners 1 belonging to the same heat generation equipment can be controlled by the same control unit 16 35.

Keksinnön mukaisen laitteen toiminnassa on ίο 88 430 huomattava, että palamisilmavirtaa 6b ohjaava laite sallii polttimon 1 toiminnan myös silloin, kun palamis-ilmavirran aiheuttama paine-ero Apxa liekkilevyn 7 tai vastaavan paine-eroa aiheuttavan osan yli ei vastaa 5 suuttimen 8 läpi tulevaa polttoainevirtaa, mutta lämmön-tuottolaitoksessa esiintyy tehovajaueta. Tällöin ohjauslaite 16 voi antaa hälytyksen, joka havaitaan esim. lämmöntuottolaitteiston valvomossa.In the operation of the device according to the invention, it should be noted that the device controlling the combustion air flow 6b also allows the burner 1 to operate when the pressure difference across the combustion air flow Apxa flame plate 7 or a corresponding differential pressure component does not correspond to the fuel flow through the nozzle 8, but there is a power shortage in the heat production plant. In this case, the control device 16 can give an alarm, which is detected, for example, in the control room of the heat production equipment.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet-10 tyjä sovellutusesimerkkejä koskavaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited solely to the application examples presented above, but many modifications are possible while remaining within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims (7)

1. Förfarande för justering av förbrännings-luftströmmen (6b) i ett värmeproduceringsaggregat, tili ' 5 vilket hör en gasformigt och/eller flytande bränsle användande brännare (1), vars egenskaper och mot juste-ringsvärdena svarande parametrar är kända, kanne-t e c k n a t därav, att - den av förbränningsluftströmmen (6b) ästadkomna 10 tryckskillnaden (Δρ12) över en i brännaren befintlig tryckskillnaden ästadkommande del mäts; - förbränningsluftströmmens (6b) temperatur (Τχ) mäts; och - med hjälp av de uppmätta storheterna och kända para-15 metrarna justeras den nämnda tryckskillnaden över den i brännaren beflntliga tryckskillnaden ästadkommande delen sä, att den för ifrägavarande bränsleeffekt motsvarar den önskade förbränningsluftskonstanten.1. A method for adjusting the combustion air stream (6b) in a heat production unit, which comprises a gaseous and / or liquid fuel using burner (1), whose properties and parameters corresponding to the adjustment values are known, are not disclosed. thereof - the pressure difference (Δρ12) caused by the combustion air stream (6b) is measured over a pressure difference existing in the burner; - the temperature (Τχ) of the combustion air stream (6b) is measured; and - with the aid of the measured quantities and known parameters, the said pressure difference is adjusted over the pressure difference contained in the burner, so that the fuel power in question corresponds to the desired combustion air constant. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n -20 netecknat därav, att - det rädande lufttrycket (pat) mäts; - trycksdkillnaden (Δρ13) mellan den nämnda förbränn-ingsluftströmmens (6b) tryckskillnads (Δρ12) mätpunkt \ och omgivningen mäts; och 25 de nämnda storheterna tas i akt dä den önskade förbrän--i: ningsluftskonstanten justeras.A method according to claim 1, characterized in that - the rescue air pressure (pat) is measured; - the pressure difference (Δρ13) between the pressure difference (Δρ12) of the said combustion air stream (6b) is measured and the environment; and the said quantities are taken into account when the desired combustion air constant is adjusted. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat därav, att bränsleströmmen mäts och dennas förändringars inverkan pä förbrännings- 30 luftströmmens justering tas i akt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel flow is measured and the effect of its changes on the combustion air stream adjustment is taken into account. 4. En anordning för justering av förbränningsluftströmmen (6b) i ett värmeproduceringsaggregat, tili vilket hör en gasformigt och/eller flytande bränsle användande brännare (1), vars egenskaper och mot juste- 35 ringsvärdena svarande parametrar är kända, känne-t e c k n a d därav, att tili anordningen hör - en tryckskillnad ästadkommande del, vilken är anpas- 14 33430 sad till förbrännaren (1); - en mätdetektor (10) för mätning av tryckskillnaden (Δ12) over den tryckskillnaden ästadkommande delen; - en temperaturdetektor (11) för mätning av förbrän-5 ningsluftströmmens (6b) temperatur (T^; - ett justeringsorgan, sasom ett spjäll (5c), och en regulator (5d) för justering av brännarens luftström (6b); och - en styrenhet (16), tili vilken detektorerna och regu-10 latorn (5d) är anslutna, och med hjälp av vilken styrenhet genom att uttnyttja de uppmätta storheterna och brännarens egenskaper och justeringsvärden den önskade tryckskillnaden över den tryckskillnaden ästadkommande delen bestäms sä, att förbränningsluft-15 strömmen motsvarar för ifrägavarande bränsleeffekt önskade förbränningsluftskonstant.4. An apparatus for adjusting the combustion air stream (6b) in a heat generating unit belonging to a gaseous and / or liquid fuel using burner (1), whose characteristics and parameters corresponding to the adjustment values are known, characterized in that, that the device belongs to - a pressure difference causing part which is adapted to the burner (1); - a measurement detector (10) for measuring the pressure difference (Δ12) over the pressure difference producing part; a temperature detector (11) for measuring the temperature of the combustion air stream (6b) (T 2) - an adjusting means, such as a damper (5c), and a regulator (5d) for adjusting the burner air flow (6b); control unit (16), to which the detectors and controller (5d) are connected, and by means of which control unit by utilizing the measured quantities and the characteristics and adjusting values of the desired pressure difference over the pressure difference producing part is determined so that the combustion air The current corresponds to the desired combustion air constant for the fuel effect in question. 5. Anordning enligt patentkrav 4, känne-t e c k n a t därav, att säsom en tryckskillanden ästadkommande del fungerar brännarens flamskiva (7) 20 eller motsvarande organ i brännaren.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that, as a pressure separating part, the burner flame disk (7) or corresponding means in the burner functions. 6. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknad därav, att tili anordningen därtill hör - en tryckdetektor (13) för mätning av det rädande 25 lufttrycket (Pat); och - en mätdetektor (12) för mätning av den nämnda tryckskillnaden mellan mätpunkten och omgivningens tryck (Δρ13 = p - pat), vilka mätresultat tas i akt vid justering av förbränningsluftströmmen.Apparatus according to Claim 4 or 5, characterized in that the device includes - a pressure detector (13) for measuring the rescuing air pressure (Pat); and - a measurement detector (12) for measuring said pressure difference between the measuring point and the ambient pressure (Δρ13 = p - pat), which measurement results are taken into account when adjusting the combustion air flow. 7. Anordning enligt nägot av föregäende pa tentkrav 4, 5 och 6, kännetecknad därav, att tili anordningen hör en bränsleströms identifierare (14), med vars hjälp förbränningsluftströmmen kan jus-teras att motsvara bränsleströmmen.Device according to any one of the preceding claims 4, 5 and 6, characterized in that the device belongs to a fuel flow identifier (14), by means of which the combustion air stream can be adjusted to correspond to the fuel flow.
FI904976A 1990-10-09 1990-10-09 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION FI88430C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI904976A FI88430C (en) 1990-10-09 1990-10-09 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI904976A FI88430C (en) 1990-10-09 1990-10-09 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION
FI904976 1990-10-09

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI904976A0 FI904976A0 (en) 1990-10-09
FI904976A FI904976A (en) 1992-04-10
FI88430B FI88430B (en) 1993-01-29
FI88430C true FI88430C (en) 1993-05-10

Family

ID=8531204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI904976A FI88430C (en) 1990-10-09 1990-10-09 ADJUSTMENT OF ORGANIZATION

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI88430C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI904976A (en) 1992-04-10
FI904976A0 (en) 1990-10-09
FI88430B (en) 1993-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5120214A (en) Acoustical burner control system and method
CA1257832A (en) System and process for controlling the flow of air and fuel to a burner
US7241135B2 (en) Feedback control for modulating gas burner
US6106282A (en) Fuel-operated heater
US10260746B2 (en) Combustion device with a side duct for measuring turbulent flows
JP2004522129A (en) Method and apparatus for setting air ratio
US3978883A (en) Device for regulating the combustion air of a furnace, especially with oil- or gasburner and blower for heating installations
GB2327750A (en) Burner control installation
US6095792A (en) Flue gas recirculation system and method
KR20210071044A (en) A device for adjusting the mixing ratio of a gas mixture
US4887958A (en) Method and system for controlling the supply of fuel and air to a furnace
JPH01262214A (en) Method of operating heating apparatus and heating apparatus
FI88430C (en) ADJUSTMENT OF ORGANIZATION
EP0428373A2 (en) Acoustical burner control system and method
JP3777041B2 (en) Combustion equipment
GB2237665A (en) Boiler control
US5357809A (en) Volumetric flow corrector having a densitometer
US4102627A (en) Draft tell-tale for fired furnaces
US5762880A (en) Operational process and its improved control system of a secondary air burner
JP2857321B2 (en) Combustion equipment
US20240018921A1 (en) Combustion Apparatus with Mass Flow Sensor
JPH0599429A (en) Heater device
JP2973849B2 (en) Method for determining air volume switching in combustion device
CA1325745C (en) Exhaust apparatus
JPS6058286B2 (en) Atmosphere gas humidifier

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS

MA Patent expired