HU200007B - Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel - Google Patents
Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel Download PDFInfo
- Publication number
- HU200007B HU200007B HU232586A HU232586A HU200007B HU 200007 B HU200007 B HU 200007B HU 232586 A HU232586 A HU 232586A HU 232586 A HU232586 A HU 232586A HU 200007 B HU200007 B HU 200007B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- output
- input
- flue gas
- stage
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
A találmány tárgya eljárás szilárd tüzelésű kazánok energiatakarékos üzemeltetésére, amelynek során szilárd tüzelőanyagot égetünk el és az eltávozó füstgázzal hőcserélőn keresztül vizet melegítünk. Mérjük a viz hőmérsékletét és az égéshez szükséges levegő mennyiségét szükség esetén változtatjuk. Az eljárás lényege, hogy mérjük a füstgáz hőmérsékletét és a kazán tüzvezetését a tüzelőanyag és a szükséges levegő mennyiségének egyidejű szabályozásával oly módon befolyásoljuk, hogy a mindenkori kimenő vizhömérsékletet a füstgáz hőmérséklete legfeljebb 80-100 °C-kal haladja meg. A találmány tárgya továbbá berendezés is, amelynek szilárd tüzelőanyagot adagoló adagolószerkezete, a kazánból távozó víz hőmérsékletét mérő érzékelője (1) van. A berendezés füstgáz-érzékelővel (2) van ellátva, amelynek kimenete erősítőn (5) keresztül összehasonlító áramkör (11) bemenetéit· csatlakozik, az összehasonlító áramkörnek (11) további bemenete van, amelyre a viz hőmérsékletét mérő érzékelő (1) további erősítőn (4) és összegező fokozaton (9) át van kötve. Az összegző fokozat (9) további bemenetére pedig referencia-áramkör (8) csatlakozik. Az összehasonlító áramkör (11) kimenete pedig jelátalakítón (22) keresztül a tüzelőanyagot adagoló adagolószerkezet működtető villamos- 5 motorjára (19) van kötve. 10 15 20 25 30 HU 200007 B A leírás terjedelme: 6 oldal, 3 rajz, 4 ábra -1-The present invention relates to a process for the energy efficient operation of solid fuel boilers, in which solid fuel is burned and water is exchangered through the exchanger. The temperature of the water is measured and the amount of air required for combustion is changed if necessary. The essence of the process is to measure the temperature of the flue gas and to control the combustion of the boiler by simultaneously controlling the amount of fuel and the required air in such a way that the respective outlet water temperature exceeds the flue gas temperature by no more than 80-100 ° C. The invention also relates to a device having a solid fuel feed dispenser, a sensor for measuring the temperature of the water leaving the boiler (1). The apparatus is equipped with a flue gas sensor (2), the output of which is connected to the inputs of the comparator circuit (11) via an amplifier (5), and the reference circuit (11) has an additional input for which the water temperature sensor (1) is further amplified (4). ) and override (9). A reference circuit (8) is connected to the further input of the summation stage (9). The output of the comparator circuit (11) is connected via a transducer (22) to the electric motor (19) of the fuel supplying actuator. 10 15 20 25 30 GB 200007 B Scope of the description: 6 pages, 3 drawings, Figure 4 -1-
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés szilárd tüzelésű kazánok energiatakarékos üzemeltetésére, amellyel biztosítható például széntüzelésű kazánok magas hatásfokú, automatikus - felügyelet nélküli - üzeme.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for energy-efficient operation of solid fuel boilers, which provides, for example, high-efficiency, automatic, unattended operation of coal-fired boilers.
Napjainkban is még igen elterjedtek a szilárd tüzelésű kazánok, amelyeknek általában az üzemeltetését kézi erővel végzik.Solid fuel boilers, which are usually operated manually, are still very common today.
Ismeretesek már olyan megoldások is ilyen például a Carborobot és Thermoautómat - amelyeknek, mint széntüzelésű kazánoknak, villamos meghajtású szénadagoló elégető berendezésük van. Ezeknek a megoldásoknak közös jellemzőjük, hogy adagoló-elötoló berendezésük kilincsmüves, amely kézi beállítású. A kézi beállítás után ezek a megoldások egyenletesen áramoltatják a kazánba a szilárd tüzelőanyagot. A tüzelőanyag kényszeráramlásának kézi beállításának következtében az ismert megoldások hátrányos tulajdonságokkal rendelkeznek, melyek a következők:There are already known solutions, such as the Carborobot and Thermo car - which, like coal-fired boilers, have an electric coal-fired burner. A common feature of these solutions is that their dispensing and feeding equipment is a handle which is manually adjustable. After manual adjustment, these solutions stream solid fuel into the boiler evenly. Due to the manual adjustment of the forced flow of fuel, known solutions have the following disadvantages:
A beállított tüzelóanyagmennyiség a gyakorlatban túlságosan sok ahhoz, hogy tökéletesen el tudjon égni, ezért a salak még elegeden anyagot is tartalmaz, nagy a salakveszteség, gazdaságtalan a tüzelés;In practice, the amount of fuel set is too much to burn completely, so the slag even contains enough material, has a high slag loss and is uneconomical to burn;
A beállított tüzelóanyagmennyiség kevés a kazán névleges teljesítményéhez. A részleges teljesítménynél a hatásfok kicsi, gazdaságtalan a tüzelés. Rendszerint a kazán hőcserélőjéhez kapcsolt fűtési hálózat elégtelen meleget szolgáltat;The amount of fuel set is low for the boiler's rated output. At partial power, the efficiency is low and fuelless. Usually, the heating network connected to the boiler heat exchanger provides insufficient heat;
Az egyes tüzelőanyagok különböző minősége (fűtóérték, szemnagyság, illóanyagtartalom, nedvességtartalom, kéntartalom, stb. (feltételezi az adagolószerkezet újraszabályozását, mégpedig olyan irányban, hogy a névleges kazánteljesítményé üzem mellett a füstgáz és a salakveszteségek minimálisak legyenek. Ez az újraszabályozás a gyakorlatban vagy egyáltalán nem történik meg, vagy a szubjektív beavatkozás következtében nem megfelelő irányú és mértékű.The different qualities of each fuel (calorific value, grain size, volatile content, moisture content, sulfur content, etc.) require re-regulation of the metering device in such a way that the flue gas and slag losses are minimized or not practicable at rated boiler output. or subjective interventions are inappropriate and inappropriate.
A találmány célja olyan megoldás létrehozása, amellyel az ismert szilárd tüzelésű kazánok üzemeltetési hátrányai kiküszöbölhetők, gazdaságos, energiatakarékos, szubjektív beavatkozást nem igénylő - felügyelet nélkül - üzem valósítható meg.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a solution that eliminates the operating disadvantages of known solid-fuel boilers and enables economical, energy-efficient operation without the need for subjective intervention without supervision.
A szakirodalomból ismeretes, hogy a tüzelés gazdaságossággá érdekében az elégést a kazánban úgy kell szabályozni, hogy az égéstermékek minél kisebb hőfokkal távozzanak a kéményen át. A jó hőátadás szempontjából viszont tapasztalati tény, hogy a füstgáz legyen legalább 80 °C-kal melegebb, mint a víz hőfoka (Dr. Pattantyús Á. Géza: A gépek üzemtana 1953, 366. old.).It is known from the literature that in order to make combustion economical, the combustion in the boiler must be controlled so that the combustion products leave the chimney at the lowest possible temperature. However, in terms of good heat transfer, it is an experiential fact that the flue gas should be at least 80 ° C warmer than the water temperature (Dr. Géza Pattantyús, Machine Operations 1953, p. 366).
Felismertük, hogy amennyiben az önmagában ismert vízhőmérséklet mérésén túl mérjük az eltávozó füstgáz hőmérsékletét, úgy a kazán tüzvezetésének a tüzelőanyag és a szükséges levegő mennyiségének egyidejű szabályozásával biztosíthatjuk, hogy a mindenkori kimenő vízhömérsékletet a füstgáz hőmérséklete legfeljebb 80-100 °C-kal haladja meg.It has now been found that by measuring the exhaust gas temperature beyond the known water temperature measurement, controlling the boiler firing simultaneously with the amount of fuel and air required will ensure that the flue gas temperature is at most 80-100 ° C.
A tüzelőanyag mennyiségének és a huzat nagyságának egyidejű szabályozásával korlátozni lehet tehát a füstgáz hőmérsékletét, arra az értékre, amelyet a vízhőmérséklet határoz meg. Ekkor a füstgázveszteség kedvező értékű lesz.By simultaneously controlling the amount of fuel and the size of the draft, it is possible to limit the temperature of the flue gas to the value determined by the water temperature. Then the flue gas loss will be favorable.
A füstgázveszteség még egy további úton is csökkenthető, nevezetesen a szekunder levegő adagolásával a legnagyobb szén-dioxid (vagy ezzel egyenértékű a minimális szén-monoxid) tartalmat kell beállítani a kimenő füstgázban.There is another way to reduce the waste gas loss, namely by adding secondary air to the maximum carbon dioxide (or equivalent minimum carbon monoxide) content in the exhaust gas.
Ismeretes, hogy hazai barnaszeneink több-kevesebb ként tartalmaznak. A távozó füstgázt nem hűthetjük le a környezet hőmérsékletére, mert előszöris rendkívül nagy futófelületekre lenne szükség, de azért sem, - és ez a döntőbb - mert a füstgázok harmatpontja ezt a lehűlést nem engedi meg. A füstgázok nedvességtartalmából ugyanis viszonylag alacsony harmatpont, kb. 40-50 °C, adódik, viszont a füstgázok kéntartalma miatt a víz kicsapódása és az ezzel járó alacsony hőmérsékletű korrózió már 130-140 °C-on bekövetkezik, ami elősegíti a kén-dioxidnak kén-trioxiddá való alakulását. A harmatpont emelkedésére pedig ezutóbbi ténynek döntő hatása van.It is known that our domestic browns contain more or less sulfur. The flue gas cannot be cooled down to ambient temperature because it would require extremely large treads at first, and most importantly because the dew point of the flue gases does not allow this cooling. The moisture content of the flue gases is relatively low, approx. 40-50 ° C, however, due to the sulfur content of the flue gases, water condensation and the resulting low temperature corrosion already occurs at 130-140 ° C, which facilitates the conversion of sulfur dioxide into sulfur trioxide. And the recent fact has a decisive influence on the rise of the dew point.
Felismertük továbbá, hogy a barnaszeneink kéntartalma miatt célszerű korlátozni a legalacsonyabb füstgáz-hőmérsékletet. Ezért, bar a gazdaságos tüzelés céljából előnyös lenne a kilépő füstgáz-hőmérsékletet minél alacsonyabb értéken tartani, szénfajtától (kéntartalomtól) függően meghatározható az a füstgáz-hőmérséklet, amelynél alacsonyabb értéket nem célszerű kialakítani. Célszerűen ez az érték a harmatpontnak megfelelő érték.We have also discovered that it is advisable to limit the minimum flue gas temperature due to the sulfur content of our brown coal. Therefore, it would be advantageous to keep the exhaust gas temperature as low as possible for economical firing, and depending on the type of carbon (sulfur content), the flue gas temperature below which it is not advisable to determine can be determined. Preferably, this value is the value corresponding to the dew point.
A találmány tárgya eljárás szilárd tüzelésű kazánok energiatakarékos üzemeltetésére, amelynek során szilárd tüzelőanyagot égetünk el és az eltávozó füstgázzal hőcserélőn keresztül vizet melegítünk. Mérjük a víz hőmérsékletét és az égéshez szükséges levegő mennyiségét szükség esetén változtatjuk. Az eljárás lényege, hogy mérjük a füstgáz hőmérsékletét is és a kazán tűzvezetését a tüzelőanyag és a szükséges levegő mennyiségének egyidejű szabályozásával oly módon befolyásoljuk, hogy a mindenkori kimenő vízhőmérsékletet a füstgáz hőmérséklete legfeljebb 80-100 °C-kal haladja meg.The present invention relates to a process for energy-efficient operation of solid fuel boilers, in which solid fuel is burned and the waste gas is heated through a heat exchanger. The temperature of the water is measured and the amount of air needed for combustion is adjusted if necessary. The essence of the process is to measure the temperature of the flue gas and to control the boiler fire by simultaneously controlling the amount of fuel and air needed, so that the flue gas temperature is not more than 80-100 ° C.
Célszerűen az eljárás során mérjük a kimenő füstgázban a szén-dioxid (vagy a szén-monoxid) tartalmat és az égéshez szükséges szekunder levegő mennyiségét oly módon változtatjuk, hogy a füstgáz szén-dioxid (szén-monoxid) tartalma növekedjen (csökkenjen).Preferably, the process measures the carbon dioxide (or carbon monoxide) content of the exhaust flue gas and adjusts the amount of secondary air needed for combustion so that the carbon dioxide (carbon monoxide) content of the flue gas increases (decreases).
Az eljárás előnyös megoldása esetén, amennyiben a füstgáz hőmérsékletének érté3In a preferred embodiment, the flue gas temperature is 3
HU 200007 Β ke megegyezik a harmatpont értékével, vagy annál kisebb értékű, úgy ebben az esetben a kazán elkormolódására következtetünk, amelyet akusztikusán és/vagy vizuálisan kijei— zünk.HU 200007 Β is equal to or less than the dew point, in this case we assume that the boiler is charred, which is acoustically and / or visually displayed.
A találmány tárgya továbbá berendezés szilárd tüzelésű kazánok energiatakarékos üzemeltetésére, amelynek a szilárd tüzelőanyagot adagoló adagolószerkezete, a kazánból távozó víz hőmérsékletét mérő érzékelője van. A berendezés úgy van kialakítva, hogy a berendezés fűstgázérzékelóvel van ellátva, amelynek kimenete erősítőn keresztül összehasonlító áramkör bemenetére csatlakozik, az összehasonlító áramkörnek további bemenete van, amelyre a víz hőmérsékletét mérő érzékelő további erősítőn és összegző fokozaton át van kötve. Az összegző fokozat további bemenetére pedig referencia-áramkör csatlakozik, az összehasonlító áramkör kimenete pedig jelátalakítón keresztül a tüzelőanyagot adagoló adagolószerkezet működtető villamos motorjára van kötve.The invention also relates to an apparatus for energy-efficient operation of solid fuel boilers having a solid fuel dispenser, a sensor for measuring the temperature of the water leaving the boiler. The apparatus is configured such that the apparatus is provided with a flue gas sensor, the output of which is connected via an amplifier to a comparator circuit input, the comparator circuit having an additional input to which the water temperature sensor is connected via an additional amplifier and summing stage. Further, a reference circuit is connected to the further input of the summing stage, and the output of the comparison circuit is connected via a signal converter to the electric motor of the fuel metering unit.
A berendezés előnyös megoldása esetén szén-dioxid (vagy szén-monoxid) érzékelővel van ellátva, amelynek kimenete harmadik erősítőn keresztül mintavevő fokozatra csatlakozik, ennek kimenete pedig logikai fokozat bemenetelre van kötve. A logikai fokozat kimenete J-K flip-flop bemenetelre csatlakozik, melynek kimenete teljesitményfokozat forgásirányt meghatározó bemenetére van kötve. Időalapot szolgáló multivibrátorral van ellátva, melynek kimenete egyrészről a mintavevő fokozat vezérlő bementére, másrészről bistabil áramkörre csatlakozik. A bistabil áramkör egyik kimenete a logikai fokozat egyik vezérlő bemenetére, másik kimenete pedig a logikai fokozat másik vezérlő bemenetére és a J-K flip-flop ütembemenetére, továbbá a teljesítményfokozat működési idejét meghatározó bemenetére csatlakozik monostabil áramkörön keresztül. A teljesitményfokozat kimenete a szekunder levegő-szabályozó villamos motor bemenetére van kötve.In a preferred embodiment of the apparatus, a carbon dioxide (or carbon monoxide) sensor is provided, the output of which is connected to a sampling stage via a third amplifier, the output of which is connected to a logic stage input. The output of the logic stage is connected to a J-K flip-flop input, the output of which is connected to the directional input of the power stage. It is equipped with a time-based multivibrator whose output is connected, on the one hand, to the control input of the sampling stage and, on the other, to a bistable circuit. One output of the bistable circuit is connected to one control input of the logic stage and the other output to the other control input of the logic stage and the J-K flip-flop stroke, and to the input of the power stage for determining the operating time through the monostable circuit. The output of the power stage is connected to the input of the secondary air regulator electric motor.
Előnyösen a berendezés füstventilátorral van ellátva és a füstventilátor villamos motorjának fordulatszámát szabályozó áramkört tartalmaz.Preferably, the apparatus is provided with a smoke fan and includes a circuit for controlling the speed of the electric motor of the smoke fan.
A találmány szerinti berendezés lehetséges példakénti megoldását mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a kazán szabályozási rendszerének sematikus ábráját, a 2. ábra a berendezés blokkvázlatét, a 2. a. ábra a jelátalakítót, a 3. ábra pedig a logikai fokozat előnyös felépítését ábrázolja.1 is a schematic diagram of a boiler control system, FIG. 2 is a block diagram of the apparatus, and FIG. 2 a. Figure 3 shows the signal converter and Figure 3 shows the preferred structure of the logic stage.
Az 1. ábrán látható szilárd tüzelésű kazán, amelynek a szilárd tüzelőanyagot adagoló 23 adagolószerkezete, azt működtető 19 villamos motorja van. A kazánból távozó víz hőmérsékletét mérő 1 érzékelővel rendelkezik, ami a gyakorlatban termosztát néven terjedt el. A megoldás 2 füstgázérzékelővel, és célszerűen szén-dioxid, vagy szén-monoxid 3 érzékelővel van ellátva. Szekunder levegő szabályozóval 20 villamos motorja van.1 is a solid fuel boiler having a solid fuel dispenser 23 and an electric motor 19 actuating it. It has a sensor 1 for measuring the temperature of the water leaving the boiler, which in practice is known as a thermostat. The solution is equipped with a flue gas detector 2 and preferably a carbon dioxide or carbon monoxide detector 3. With a secondary air regulator it has 20 electric motors.
Előnyösen 24 füstventilátort tartalmaz. A kazán előzőekben ismertetett részegységeit közös helyről vezéreljük.Preferably, it comprises 24 smoke fans. The boiler components described above are controlled from a common location.
A 2. ábra a berendezés blokkvázlatát szemlélteti, ahol a víz hőmérsékletét mérő 1 érzékelő 4 erősítőn keresztül 9 összegző fokozat egyik bemenetére csatlakozik. Az 9 összegző fokozat másik bemenetére 8 referencia-áramkör van kötve, kimenete pedig 11 összehasonlító áramkör egyik bemenetével van összekötve. A 11 összehasonlító áramkór másik bemenetére a 2 füstgáz-érzékelő 5 erősítőn keresztül csatlakozik. A 11 összehasonlító áramkör kimenete pedig 22 jelátalakítón keresztül a tüzelőanyagot adagoló 23 adagolószerkezet működtető 19 villamos motorjára van kötve.Fig. 2 is a block diagram of the apparatus where the sensor 1 for measuring the temperature of the water is connected to an input 9 of a totalizing stage 9 via an amplifier 4. The other input of the summing stage 9 is connected to a reference circuit 8 and its output is connected to one of the inputs of the comparison circuit 11. At the other input of the comparator current 11, the flue gas sensor 2 is connected via an amplifier 5. The output of the comparator circuit 11 is connected via a transducer 22 to the actuating electric motor 19 of the fuel dispenser 23.
A 22 jelátalakító előnyösen 14 generátorfokozatot és azzal sorbakapcsolt 17 teljesítményfokozatot tartalmaz. A 22 jelátalakító további célszerű megoldása esetén kialakítható 14’ pulzusgenerátorral és szintén azzal sorbakapcsolt 17' teljesítménykapcsolóval. (2a. ábra).Preferably, the transducer 22 comprises a generator stage 14 and a power stage 17 connected in series therewith. In a further preferred embodiment of the transducer 22, it may be provided with a pulse generator 14 'and a power switch 17' connected in series therewith. (Figure 2a).
A 2. ábra szerint a berendezés előnyösen szén-dioxid (vagy szén-monoxid) 3 érzékelővel van ellátva, amelynek kimenete harmadik 6 erősítőn keresztül 10 mintavevő fokozatra csatlakozik. Ennek kimenete 12 logikai fokozat bemenetelre van kötve, a 12 logikai fokozat kimenete 15 J-K flip-flop J, K bemenetelre csatlakozik. A 15 J-K flip-flop kimenete pedig 18 teljesitményfokozat forgásirány meghatározó bemenetére van kötve. A berendezés időalapot szolgáltató 7 multivibrátort tartalmaz, melynek kimenete egyrészről a 10 mintavevő fokozat vezérlő bemenetére, másrészről 13 bistabil áramkörre csatlakozik. A 13 bistabil áramkör egyik kimenete a 12 logikai fokozat egyik vezérlő VI bemenetére, másik kimenete pedig a 12 logikai fokozat másik vezérlő V2 bemenetére és a 15 J-K flip-flop ütembemenetére, továbbá 16 monostabil áramkörre csatlakozik. A 16 monostabil áramkör kimenete a 18 teljesítményfokozat működési idejét meghatározó bemenetével van összekötve, kimenete pedig a szekunder levegószabályozó 20 villamos motor bemenetére csatlakozik.According to Fig. 2, the apparatus is preferably provided with a carbon dioxide (or carbon monoxide) sensor 3, the output of which is connected to a sampling stage 10 via a third amplifier 6. Its output is connected to a logic stage 12 input, the logic stage 12 output is connected to a J-K flip-flop J, K input. And the output of the J-K flip-flop 15 is connected to the directional input of the power stage 18. The apparatus comprises a time-based multivibrator 7, the output of which is connected, on the one hand, to the control input of the sampling stage 10 and, on the other hand, to a bistable circuit 13. One output of the bistable circuit 13 is connected to one controller input VI of the logic stage 12, the other output to the other controller input V2 of the logic stage 12 and the J-K flip-flop phase input 15, and to a monostable circuit 16. The output of the monostable circuit 16 is connected to the input for determining the operating time of the power stage 18 and the output is connected to the input 20 of the secondary air regulator electric motor.
A 3. ábra a 12 logikai fokozat egy lehetséges megvalósításét ábrázolja. Az ábrán látható, hogy a 12 logikai fokozat KI, K2 analóg kapcsolókat tartalmaz, melynek K komparátor bemenetelre vannak kötve. A K komparátor kimenete egyben a 12 logikai fokozat kimenetét képezi. A KI, K2 analóg kapcsolók és a K komparátor bemenetel közé földelt Cl, C2 kondenzátorok csatlakoznak.Figure 3 illustrates a possible implementation of logic stage 12. In the figure, logic stage 12 comprises analog switches K1, K2, which are connected to a comparator input K. The output of the comparator K is also the output of logic 12. An earthed capacitor C1, C2 is connected between the analog switches K1, K2 and the comparator input K.
A találmány szerinti berendezés az alábbiak szerint működik részletesen.The apparatus according to the invention operates in detail as follows.
A viz hőmérsékletét mérő 1 érzékelő jele a mindenkori vizhőmérsékletnek megfelelőenThe water temperature sensor 1 has a signal corresponding to the current water temperature
HU 200007 Β a 4 erősítőn keresztül a 9 összegző fokozat egyik bemenetére kerül. A 9 összegző fokozat másik bemenetére viszont a 8 referencia-áramkör jele jut, amely a mindenkori vizhőmérséklethez előre meghatározott 80-100 °C értéknek megfelelő jelet szolgáltat. A 9 öszszegzö fokozat kimenetén tehát 80-100 °C-kal megnövelt vizhőfok villamos jele jelenik meg. Ez a jel kerül a 11 összehasonlító áramkör egyik bemenetére, mig a másik bemenetre a 2 füstgáz-érzékelő jele jut az 5 erősítőn keresztül. Amennyiben a 22 jelátalakító egymással sorbakapcsolt 14 generátorfokozatból és 17 teljesitményfokozatból épül fel, úgy a 11 összehasonlító áramkör kimenő jele a 14 generátorfokozat frekvenciáját úgy változtatja, hogy a bemenő jelek megegyezés esetén a 14 generátorfokozat egy alkalmas alapfrekvenciát adjon a 17 teljesítményfokozat számára. Ez tehát azt jelenti, hogy ha a füstgáz-hőfok megegyezik a vizhőfok 8 referencia-áramkör által 80-100 °C-kal megnövelt értékével, ebben az esetben a tüzelőanyagot adagoló 23 adagolószerkezet 19 villamos motorja előre meghatátozott alapfordulatszámon forog, a tüzelőanyag egy bizonyos mennyisége folyamatosan áramlik a tüztéren keresztül.EN 200007 kerül is applied to amplifier 4 via one of the inputs of totalizer 9. The other input of the summing stage 9, on the other hand, receives a signal from the reference circuit 8 which provides a signal corresponding to a predetermined value of 80-100 ° C for the respective water temperature. An output signal of the water temperature increased by 80-100 ° C is displayed at the output of the 9 levels. This signal is applied to one of the inputs of the comparator circuit 11 and to the other input of the flue gas sensor 2 via the amplifier 5. If the transducer 22 is comprised of a series of generator stages 14 and a power stage 17 connected to each other, the output signal of the comparator circuit 11 changes the frequency of the generator stage 14 so that, when the input signals are matched, the generator stage 14 provides a suitable base frequency 17. This means that if the flue gas temperature is equal to the water temperature value increased by 80-100 ° C by reference circuit 8, in this case the electric motor 19 of the fuel dispenser 23 rotates at a predetermined base speed, a certain amount of fuel flowing continuously through the artillery.
Ha a 11 összehasonlító áramkör bemenetére csatlakozó jelek egymástól eltérnek, akkor a kimeneten olyan értelmű és nagyságú jel képződik, mely a 14 generátorfokozat frekvenciáját ellentétesen változtatja meg a füstgáz-hőfok változásának tendenciájával. Vagyis hófokcsökkenéskor a frekvencia nőni fog. Az ismertetett szabályozás azt eredményezi, hogy a kazánra jellemző tehetetlenségi idő elteltével az előirt - a vizhőfoknak megfelelő - füstgáz-hőfok alakul ki, mert a nagyobb frekvencia nagyobb fordulatszámot és ily módon nagyobb mennyiségű szénadagolást eredményez. A füstgázhőfok növekedésekor a 14 generátorfokozat frekvenciája csökken, a 19 villamosmotor fordulatszáma kisebb lesz, kevesebb szenet szállít a 23 adagolószerkezet. Ekkor tehát a füstgázhőfok csökkenni fog, arra az optimális értékre, melyet a vizhőfok határoz meg.If the signals connected to the input of the comparator circuit 11 differ, a signal of a magnitude and magnitude is formed at the output which changes the frequency of the generator stage 14 in a manner contrary to the tendency of the flue gas temperature to change. That is, the frequency will increase as the snowfall drops. The described regulation results in that after a period of inactivity typical of the boiler, the desired flue gas temperature, corresponding to the water temperature, develops because the higher frequency results in a higher speed and thus a higher amount of carbon feed. As the temperature of the flue gas increases, the frequency of the generator stage 14 decreases, the speed of the electric motor 19 decreases, and the feeder 23 carries less carbon. Thus, the flue gas temperature will decrease to the optimum value determined by the water temperature.
Az előzőekben ismertetett 22 jelátalakítónak más megoldása is előnyös lehet, például az ún. pulzus szélesség változtatású szabályozás, mely szintén alkalmas a szénadagolás megfelelő változtatására a kazán tűzvezetési tehetetlensége miatt. Ennél a 2a. ábrán ábrázolt lehetséges kivitelnél a 11 összehasonlító áramkör kimenő jele előnyösen hoszszúidejű 14’ pulzusgenerátor kitöltési tényezőjét változtatja. A 14' pulzusgenerátor kimenete pedig egyszerű 17’ teljesítménykapcsolót működtet. A 19 villamos motor ily módon időegység alatt - pl. 100 s alatt - a kitöltési tényezőnek megfelelő időtartamig működik, különben áll. Kielégítő szabályozás érhető el ezzel a ki-bekapcsolgató megoldással is, mert a kazán tűztérterhelés változása csak megfelelő tehetetlenséggel valósul meg.Other solutions of the aforementioned transducer 22 may be advantageous, e.g. pulse width control, which is also suitable for adjusting the carbon feed rate due to the inertia of the boiler. 2a. 5A, the output signal of the comparator circuit 11 preferably changes the fill factor of the long-term pulse generator 14 '. The output of the pulse generator 14 'operates a simple power switch 17'. In this way, the electric motor 19 can, in a unit of time, e.g. 100 s - works for the duration of the fill factor, otherwise it stands. Satisfactory control can also be achieved with this switch-on solution, since the change in the boiler fire load is achieved only with sufficient inertia.
Kísérleteinkben ez a pulzus szélesség változtatású (PWM1 szabályozás különböző méretű kazánok esetén is jól működött.In our experiments, this pulse width variation (PWM1 control worked well for different boiler sizes).
Amennyiben például a 14’ plzusgenerátor alapkitöltési tényezőjét alkalmas (például 50%-osra) választjuk meg, a 11 összehasonlító áramkör kimenő jele értelem szerint és arányosan változatatja ezt az értéket nagyobbra, vagy kisebbre. így a szénadagolás mér10 teke is nagyobb, vagy kisebb lesz.For example, if the base fill factor of the plus generator 14 'is selected to be suitable (e.g., 50%), the output signal of the comparator circuit 11 will vary this value to a greater or lesser, respectively. Thus, the metering of carbon feed will be greater or less.
Berendezésünk az eddigiektől függetlenül füstgáz szén-monoxid minimum (vagy szén-dioxid maximum) szabályozást végez, a szekunder levegő nyílás változtatásán ke15 resztül a mésodlevegó mennyiségét állítja be a tökéletes égés végett.Regardless of the above, our unit controls the flue gas carbon monoxide minimum (or carbon dioxide maximum) and adjusts the amount of secondary air through the secondary air outlet for perfect combustion.
A például szén-monoxid 3 érzékelő jele a 6 erősítőn keresztül a 10 mintavevő fokozat bemenetére kerül, melynek kimenete a 12 logikai fokozat két párhuzamos elrendezésű KI, K2 analóg kapcsolóján keresztül a két Cl, C2 kondenzátorra csatlakozik. A 13 bistabil áramkör, mely ütemjelét a 7 multivibrátortól kapja, az egyik mintavételkor az elsőFor example, the carbon monoxide sensor signal 3 is fed through amplifier 6 to the input of the sampler stage 10, the output of which is connected to the two capacitors C1, C2 through two parallel switches K1, K2 of logic stage 12. The bistable circuit 13, which receives its beat signal from the multivibrator 7, is one of the first
Cl kondenzátort, a másik mintavételkor pedig a második C2 kondenzátort köti a KI, K2 analóg kapcsolóval a 10 mintavevő kimenetére. A 7 multivibrátor második impulzusára billen vissza a 13 bistabil áramkör, melynek hatására indul a 16 monostabil áramkör és billen a 15 J-K flip-flop. A 15 J-K flip-flop azonban csak úgy billen, ha a 12 logikai fokozat kimenetén erre engedélyező szint van. Szén-monoxid esetén engedélyező szint pedig 35 akkor van, ha az első Cl kondenzátornál nagyobb a második C2 kondenzátor töltése, vagyis szén-monoxid szintnövekedés van.The capacitor C1 is connected, and the second capacitor C2 is connected to the output of the sampler 10 by the analog switch K1, K2 at the second sampling. At the second pulse of the multivibrator 7, the bistable circuit 13 is tilted back, causing the monostable circuit 16 to start and the JK flip-flop 15 to tilt. However, the JK 15 flip-flop only tilts if the output of logic stage 12 has an enabled level. Carbon monoxide level allowed is 3 5 occurs if greater than the first capacitor Cl to the second capacitor C2 is charged, that is, carbon monoxide level is an increase.
A 16 monostabil áramkör működési ideje alatt a 18 teljesitményfokozat a szekunder levegő-szabályozó 20 villamos motort a 15 J-K flip-flop állapotától függő forgási értelemben működteti. Alkalmasan megválasztva a 16 monostabil áramkör idejét, elérhető, hogy a másodlevegő zsaluja finom fokozatokban változzon és minden zsaluállitás után mérhető maradjon szénmonoxid szintváltozás is.During the operation time of the monostable circuit 16, the power stage 18 operates the secondary air control electric motor 20 in the sense of rotation dependent on the state of the J-K flip-flop. By appropriately selecting the time of the 16 monostable circuits, it is possible to achieve subtle changes in the secondary air louvre so that carbon monoxide level changes can be measured after each louvre adjustment.
Berendezésünk tehát a szekundér levegő mennyiségét befolyásoló zsalut finom fokozatban úgy állítja, hogy szén-monoxid50 -csökkenéskor a 20 villamos motor adott irányban mozdítja (nyitja vagy zárja) a zsalut, mert a 12 logikai fokozat nem ad engedélyező szintet a 15 J-K flip-flop átbillentéséhez. Ha azonban a szén-monoxid szint nő, a 15 J-K flip-flop átbillen ée a 20 villamos motor az előző állításokkal ellentétesen állít a zsalun, mert a forgásiránya megváltozott.So our system adjusts the shutter for the secondary air volume in a fine setting, so that when the carbon monoxide 50 is lowered, the electric motor 20 moves (opens or closes) the shutter in a particular direction, because logic 12 does not provide an allowable level for . However, as the carbon monoxide level increases, the J-K flip-flop 15 tumbles and the electric motor 20 adjusts the damper, contrary to previous claims, because the direction of rotation has changed.
Berendezésünkkel tehát elérhető, hogy a szén-monoxidszint minimális legyen a füst50 gázban. Ismeretes, hogy a füstgázveszteség számítására szolgáló képletben - SIEGERT-formula - a nevezőben van a szén-monoxid-% értéke. Tehát minél nagyobb a széndioxid-mennyiség, annál kisebb a füstgáz55 veszteség. Magas szén-dioxid-X-ához viszontThus, our equipment can achieve a minimum level of carbon monoxide in the flue gas. It is known that the formula for calculating the flue gas loss - the SIEGERT formula - contains the percentage of carbon monoxide. Thus, the greater the amount of carbon dioxide, the smaller the waste gas55. But for its high carbon X
HU 200007 Β alacsony szén-monoxid-% tartozik a füstgázelemzések mérései szerint szén-monoxid-érzékelésre igen sokféle érzékenységű és reakcióidejű érzékelőket gyártanak, ezért ismertettük szén-monoxidra a berendezésünk szabályozását. Természetesen a szabályozást szén-dioxidra is hasonló módon el lehet végezni.HU 200007 Β Low Carbon Monoxide Percentage According to flue gas analysis, carbon monoxide sensors are manufactured with a wide variety of sensitivities and response times, so we have described the control of our equipment for carbon monoxide. Of course, carbon dioxide regulation can be done in a similar way.
A kazánok helyes működése céljából, a tökéletes égéshez megfelelő mennyiségű levegőt kell a kazán tüzéhez vezetni. A szükséges levegőt a kazán füstcsövéhez kapcsolt kémény statikus huzata biztosítja. Amennyiben a kémény huzata kisebb az elégségesnél, szükséges annak mesterséges megnövelése.In order for the boilers to function properly, the right amount of air must be supplied to the boiler fire for perfect combustion. The necessary air is provided by the static draft of the chimney connected to the flue pipe of the boiler. If the draft of the chimney is less than sufficient, it must be artificially enlarged.
A huzat fokozására szolgál a 24 füstventillátor, amelyet rendszerint a kazán és a kémény közé építenek be. Az esetek egy részében a 24 füstventilátor azonban túlságosan nagy huzatot és így túlságosan nagy légfelesleget eredményez.The flue fan 24 serves to enhance the draft and is usually installed between the boiler and the chimney. However, in some cases, the smoke fan 24 will result in too much draft and thus excess air.
Miután a tüzelés gazdaságosságára karos a túlságosan nagy légfelesleg, szükség van a huzat megfelelő mértékű korlátozására.Since excess air is flush with the fuel economy, there is a need to adequately restrict the draft.
A találmány szerinti berendezés esetén a 24 füstventilátor huzatának csökkentésére, annak villamos motorjának fordulatszámát szabályozó 25 szabályozó áramkört alkalmazunk. Ez a legcélszerűbb megoldás, mert például csappantyús fojtó alkalmazásával a füst útja nem működő ventilátor esetén elzáródik. A kazán üzemelésekor pedig gyakori állapot az, amikor a fűtést hosszabb-rövidebb ideig szüneteltetni kell és ezért a levegöbeszivó zsalut le kell zárni és a ventilátort le kell állítani.In the device according to the invention, a control circuit 25 regulating the speed of the electric motor of the smoke fan 24 is used to reduce the draft of the smoke fan. This is the best solution because, for example, using a damper choke closes the smoke path when the fan is not running. A common condition when the boiler is in operation is that the heating has to be interrupted for a longer or shorter period and therefore the air intake shutter must be closed and the fan stopped.
Berendezésünk esetén a 24 füstventilátor szabályozását annak fordulatszám-szabályozásával, vagy időszakos kikapcsolásával lehet elérni. A 24 füstventilátor villamos motorjának névleges teljesítményét úgy célszerű változtatni, hogy a legkedvezőbb huzat jöjjön létre, illetve a légfelesleg-tényezö optimális legyen. A villamos motort, annak fordulatszámát például a tápláló feszültség frekvenciájának csökkentése révén lehet változtatni. A teljesítmény csökkentése - és így a fordulatszámé is - lehetséges ún. fázishasításos módszerrel, amikor előnyösen tirisztor, vagy triac félvezetők segítségével a tápláló feszültségnek csak egy része kerül a motorra, tehát az effektiv feszültség csökken.In our system, the control of the smoke fan 24 can be achieved by controlling its speed or by temporarily switching it off. It is advisable to adjust the rated power of the electric motor of the smoke fan 24 so as to obtain the most favorable draft and to optimize the excess air factor. The electric motor and its speed can be varied, for example, by reducing the frequency of the supply voltage. Reducing power - and thus speed - is possible in the so-called. phase splitting method, where preferably only a part of the supply voltage is supplied to the motor by means of a thyristor or triac semiconductors, so that the effective voltage is reduced.
Mivel a 24 füstventilátor tehetetlen tömeggel rendelkezik, lehetséges motorjának ki-bekapcsolgatásával a teljesítmény és a fordulatszám csökkentése. Ez például előnyösen megvalósítható szilárd test relével.Since the smoke fan 24 has an inert mass, it is possible to reduce power and speed by switching its engine on and off. This can be advantageously realized, for example, with a solid-state relay.
Ismeretes, hogy a kazánok füstjáratai a használat során elkormolódnak. Szükségessé válik a koromlerakódás eltávolítása a tüzelőanyagtól és a tüzelés paramétereitől függő gyakorisággal. A kormolódás ugyanis olyan mértékű huzatcsökkenést eredményez, amelynek következtében az égéshez szükséges le6 vegőmennyiség már nem elégséges a tökéletes égéshez, és a kazánból távozó füstgáz hőfoka a harmatpont alá kerül. Ennek karos hatásáról leírásunk eleján már tettünk említést, ekkor a huzat mértéke tovább csökken, a tüzelés lehetetlenné válik.It is known that boiler smoke flues become sooty during use. It will be necessary to remove soot deposits with a frequency depending on the fuel and the parameters of the fuel. The sooting results in a draft reduction which causes the amount of air needed for combustion to be insufficient for perfect combustion and the temperature of the flue gas leaving the boiler to fall below the dew point. The lever effect of this has already been mentioned at the beginning of this description, whereby the draft is further reduced and firing becomes impossible.
Az elkormolódás jelzése laikus kazánüzemelők számára rendkívül fontos, mert mérőműszerek nélkül szakember sem képes a fentiekben leírtak megállapítására. A kazánt pedig rendkívül nehéz kormosán üzemeltetni.Signaling soot is extremely important for lay boiler operators, since without a measuring instrument no person skilled in the art can determine the above. And the boiler is extremely difficult to operate sooty.
A találmány szerinti berendezés esetén a 11 összehasonlító áramkör kimeneti jelének szintje normál (nem kormos) működéskor a fél tápfeszültség körül ingadozik, mert a széntüzelés tehetetlensége folytén a füstgáz hőfoka ingadozik.In the apparatus according to the invention, the level of the output signal of the comparator circuit 11 fluctuates around half the supply voltage during normal (non-smoky) operation because of the flue gas temperature fluctuation due to the inertia of coal combustion.
A 11 összehasonlító áramkör kimenetét és a tápfeszültség felét célszerűen 26 komparátor bemenetelre vezetve, a 26 komparátor kimenete normál esetben magas és alacsony szintek között állandóan változik. Ezek a logikai ugrások célszerűen hosszúidejű 27 monostabil áramkört indítgatnak, melynek kimeneté 28 riasztó bemenetével van összekapcsolva. A 28 riasztó mindaddig nem jelez, mig impulzusok érik a bemenetét. Ha azonban bekövetkezik az elkormolódás, a 26 komparátor kimenete csupán egyféle állapotot vesz fel, mert a valóságos füstgáz-hőfok mindig alacsony marad a 11 összehasonlító áramkör bemenetén. így a kimenete is a fél tápfeszültségnél mindig alacsonyabb marad. Ezért a 27 monostabil áramkört nem tudja indítgatni, az pedig a 28 riasztót nem látja el impulzusokkal, vagyis a 28 riasztó kimenetén megjelenik a riasztási jel. Ezzel közvetlenül fénydiódát, vagy közvetve akusztikus riasztó szerkezetet lehet működtetni.The output of the comparator circuit 11 and half of the power supply voltage is preferably led to a comparator input 26, the output of the comparator 26 normally fluctuating between high and low levels. These logic jumps preferably initiate a long-lasting monostable circuit 27 whose output is coupled to the alarm input 28. Alarm 28 does not indicate when pulses are reaching its input. However, when fouling occurs, the output of the comparator 26 assumes only one state, because the actual flue gas temperature is always low at the input of the comparator circuit 11. so its output is always lower than half the supply voltage. Therefore, the monostable circuit 27 cannot be triggered and does not supply the alarm 28 with pulses, i.e., the alarm signal is output at the output of the alarm 28. This enables direct operation of the LED or indirect acoustic alarm.
Természetesen szakember számára többféle megoldást lehet elektronikus áramkörökkel megvalósítani abból a célból, hogy a füstgáz tartósan alacsony - harmatpontnél, vagy annál is kisebb - értékét érzékeljük és vizuálisan és/vagy akusztikusán kijelezzük.Of course, a variety of solutions can be implemented by those skilled in the art using electronic circuits to detect and visually and / or acoustically display a continuously low value of the flue gas at or below the dew point.
Találmányunk esetén tehát az a lényeg, hogy széntüzelésű, illetve szilárd tüzelésű kazánoknál a kazán bekormolódását az üzemeltetőnek időben jelezzük. Ezzel elkerülhetővé válik a kazán környezetromboló, szenynyezó üzemeltetése és magának a kazánnak korróziós sérülése, vagy idő előtti elhasználódása.Thus, in the present invention, the point is that in the case of coal-fired or solid-fuel boilers, the boiler is reported to be in a timely manner. This prevents the boiler from destroying the environment, contaminating the boiler and preventing the boiler itself from being corroded or prematurely worn out.
A találmány szerinti megoldással tehát biztosítani lehet a szilárd tüzelésű kazánok magas hatásfokú, felügyelet nélküli, gazdaságos, energiatakarékos üzemét. A tüzelőanyag minőségváltozása esetén megoldásunk oly módon avatkozik be, hogy névleges kazánteljesítményű üzem mellett a füstgáz- és salakveszteségek minimálisak legyenek. Célszerű módon, mivel az egyes szénfajták minősége egymástól igen eltérő, ezért a leggyakrabban használt szénfajtához előnyösen be kell tudni állítani a füstgáz hőmérsékletét a célszerűThus, the present invention provides high-efficiency, unattended, economical, energy-efficient operation of solid fuel boilers. In the event of a change in the quality of the fuel, our solution intervenes to minimize flue gas and slag losses at rated boiler capacity. Advantageously, since the quality of each type of coal is very different, it is preferable to be able to adjust the flue gas temperature to the
HU 200007 Β legalacsonyabb értékre. Erre a célra például a 9 összegző fokozaton kézi beállító gomb alkalmazható, amely meghatározott szénfajtákra kalibrálható, igy ennek segítségével nem szakember is elvégezheti a beállítást. 5EN 200007 Β to the lowest value. For this purpose, for example, a manual adjustment knob can be used on the totalizer 9, which can be calibrated to specific types of carbon, so that it can be adjusted by a non-expert. 5
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU232586A HU200007B (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU232586A HU200007B (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT49727A HUT49727A (en) | 1989-10-30 |
| HU200007B true HU200007B (en) | 1990-03-28 |
Family
ID=10958846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU232586A HU200007B (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU200007B (en) |
-
1986
- 1986-06-03 HU HU232586A patent/HU200007B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT49727A (en) | 1989-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4238185A (en) | Control system for a burner | |
| US4260363A (en) | Furnace fuel optimizer | |
| US3921899A (en) | Electronic furnace control system | |
| EP2385321A2 (en) | A method for regulating the combustion process in solid fuel central heating boilers | |
| US3861855A (en) | Automatic combustion control | |
| HU200007B (en) | Method and device for energy-economic operating boiler of firing with solid fuel | |
| NL8003918A (en) | METHOD FOR OPERATING A BATTERY COOKING OVEN | |
| CA1171937A (en) | Combustion control system | |
| BE898450A (en) | Electronic ionization sensor for automatically controlling the air requirement for gas heaters. | |
| JPS6354651B2 (en) | ||
| NL9300761A (en) | METHOD FOR OPERATING A COMBUSTION VALUE DEVICE. | |
| JPH05322242A (en) | Air supplying and discharging method and device for kitchen room | |
| JPS6256739A (en) | Delivering hot-water temperature control device | |
| JP2658622B2 (en) | Range hood fan | |
| JPS5828922A (en) | Controlling device of combustion apparatus | |
| SU1677064A1 (en) | Device for control of heat conditions of blast furnace hearth | |
| US3980100A (en) | Fluid flow control system | |
| SU693349A1 (en) | Device for regulating flow rate of aeromixture of mill-ventilator | |
| SU924453A1 (en) | Method of automatic control of heat codition of stea-water path of steam generator | |
| JPH0345008Y2 (en) | ||
| CN117927951A (en) | Primary air control-based waste incinerator temperature control method | |
| SU1651021A1 (en) | Bailer convective surface sedimentation and heating control method | |
| SU577358A1 (en) | Method of automatic control of solid fuel combustion process | |
| EP0784190B1 (en) | Device for optimizing the efficiency of a gas-fired heat generator | |
| JPS58148314A (en) | Burning control method for boiler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |