NL1012239C1 - Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole - Google Patents
Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole Download PDFInfo
- Publication number
- NL1012239C1 NL1012239C1 NL1012239A NL1012239A NL1012239C1 NL 1012239 C1 NL1012239 C1 NL 1012239C1 NL 1012239 A NL1012239 A NL 1012239A NL 1012239 A NL1012239 A NL 1012239A NL 1012239 C1 NL1012239 C1 NL 1012239C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- computer
- combustion
- moisture
- waste
- flue gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/50—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/103—Arrangement of sensing devices for oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/104—Arrangement of sensing devices for CO or CO2
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
- F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
- F23G2900/55003—Sensing for exhaust gas properties, e.g. O2 content
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/10—Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/12—Recycling exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/14—Ambient temperature around burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/16—Controlling secondary air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/16—Spectrometer burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/18—Incinerating apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
. ». »
Titel: Systeem voor thermische processor zoals bijvoorbeeld afvalverbranding voorzien van een computer voor het meten van parameters van de verbranding van de materie.Title: System for thermal processor, such as waste incineration, equipped with a computer for measuring parameters of the combustion of matter.
De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor thermische verbrandingsprocessen van materie , zoals bijvoorbeeld afvalverbranding voorzien van een computer voor het meten van parameters van de verbranding van de 5 materie in het systeem, waarbij, in gebruik, materie zoals bijvoorbeeld afval, met een brandbaar deel CHyOz aan het systeem wordt toegevoerd en verbrand onder vorming van rookgas.The invention relates to a system for thermal combustion processes of matter, such as, for example, waste incineration provided with a computer for measuring parameters of the combustion of the matter in the system, wherein, in use, matter such as, for example, waste, with a combustible part CHyOz is fed to the system and burned to form flue gas.
De bedrijfsvoering van de bestaande systemen voor 10 afvalverbranding wordt bemoeilijkt door de wisselende samenstelling van het afval dat aan een oven van het systeem wordt toegevoerd. Doordat veranderingen in de eigenschappen van het afval niet op tijd in het procesgedrag worden herkend, zijn de bestaande 15 regelsystemen niet goed in staat het proces te regelen.The operation of the existing systems for waste incineration is complicated by the varying composition of the waste that is fed to an oven of the system. Because changes in the properties of the waste are not recognized in time in the process behavior, the existing 15 control systems are not able to control the process.
Indien echter de afvalsamenstelling van het afval in de oven on-line zou kunnen worden afgeleid, kan beter op de wisselingen in de afvalsamenstelling worden ingespeeld, zodat het afvalverbrandingsproces beter beheersbaar wordt. 20 Een dergelijke afleiding is echter zeer gecompliceerd.However, if the waste composition of the waste in the furnace could be derived on-line, it is better to respond to the changes in the waste composition, so that the waste incineration process becomes more controllable. However, such a distraction is very complicated.
De uitvinding komt aan het bovengenoemde nadeel tegemoet en heeft als kenmerk, dat het systeem verder is voorzien van middelen voor het meten van de concentraties C02, 02 en H20 in het rookgas, alsmede voor het meten van 25 een verbrandingsluchtdebiet, waarbij de computer is ingericht om op basis van de gemeten concentraties en het verbrandingsluchtdebiet de verbrandingssnelheid (mol/s) en/of de samenstelling (y/z) van het brandbare deel CHyOz van de aan het systeem toegevoerde materie te bepalen.The invention meets the above drawback and is characterized in that the system is further provided with means for measuring the concentrations of CO2, 02 and H20 in the flue gas, as well as for measuring a combustion air flow, wherein the computer is arranged to determine the combustion rate (mol / s) and / or the composition (y / z) of the combustible part CHyOz of the matter fed to the system, based on the measured concentrations and the combustion air flow rate.
30 Door overeenkomstig de uitvinding slechts de concentraties C02, 02 en H20 in het rookgas en het verbrandingsluchtdebiet te meten, kunnen de voor het 1012239 « * 2 eventueel regelen van de materieverbranding relevante parameters (de verbrandingssnelheid en/of de samenstelling van het brandbare deel) worden bepaald.By measuring, in accordance with the invention, only the concentrations of CO2, 02 and H20 in the flue gas and the combustion air flow rate, the parameters relevant for controlling the combustion of the matter (1012239 * * 2) can be used (the combustion rate and / or the composition of the combustible part) are determined.
In gebruik, bepaalt de computer de verbrandings-5 snelheid en de samenstelling van het brandbare deel van het aan het systeem toegevoerde afval op basis van een massabalans van het systeem. Doordat overeenkomstig de uitvinding gebruik wordt gemaakt van een massabalans in plaats van een energiebalans, kunnen de genoemde relevante 10 parameters verrassenderwijs eenvoudig worden bepaald.In use, the computer determines the burning rate and composition of the combustible portion of the waste fed to the system based on a mass balance of the system. Because according to the invention use is made of a mass balance instead of an energy balance, the relevant parameters mentioned can surprisingly be determined easily.
In het bijzonder geldt dat het systeem verder is voorzien van middelen om een vochtfractie van het rookgas te bepalen waarbij de computer is ingericht om aan de hand van het verbrandingsluchtdebiet en de vochtfractie van het 15 rookgas het vochtgehalte in het systeem te bepalen. De vochtfractie van de materie kan, in gebruik, eenvoudig worden bepaald op basis van een koolstof-/waterstof-verhouding van de materie.In particular, it holds that the system is further provided with means for determining a moisture fraction of the flue gas, wherein the computer is arranged to determine the moisture content in the system on the basis of the combustion air flow rate and the moisture fraction of the flue gas. The moisture fraction of the matter, in use, can be easily determined based on a carbon / hydrogen ratio of the matter.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding 20 bepaalt de computer op basis van de vergelijkingen vanAccording to a further elaboration of the invention, the computer determines on the basis of the equations of
Michel de stookwaarde en/of waterproductie op basis van de bepaalde vochtfractie, verbrandingssnelheid en samenstelling. Op basis van deze waarden kan de computer, in gebruik, het asvrije vochtgehalte, de asvrije stookwaarde, 25 en de asvrije verbrandingssnelheid bepalen. Aan de hand van een of meer van deze parameters kan op, op zich bekende wijze, het systeem dusdanig worden geregeld dat de verbranding optimaal is.Michel the calorific value and / or water production based on the determined moisture fraction, burning rate and composition. On the basis of these values, the computer, in use, can determine the ash-free moisture content, the ash-free calorific value, and the ash-free combustion speed. On the basis of one or more of these parameters, the system can be controlled in a manner known per se such that combustion is optimal.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 30 de hand van een tekening. Hierin toont:The invention will now be further elucidated with reference to a drawing. Herein shows:
Fig. 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een systeem voor afvalverbranding overeenkomstig de uitvinding; fig. 2 een responsie van stoomproductie; en fig. 3 een responsie van percentage zuurstof.Fig. 1 a possible embodiment of a waste incineration system according to the invention; Fig. 2 shows a response of steam production; and Figure 3 shows a response of percent oxygen.
35 In fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 een systeem voor afvalverbranding aangeduid. Het systeem is voorzien 1Ö12239 • s 3 van een op zich bekende oven 2, omvattende een ingang 4 waaraan het afval wordt toegevoerd. De oven 2 is voorts voorzien van een uitgang 6 voor afvoer van de na verbranding ontstane verbrandinsproducten.In Fig. 1, reference numeral 1 designates a waste incineration system. The system is provided with an oven 2 known per se 2, comprising an entrance 4 to which the waste is supplied. The oven 2 is furthermore provided with an outlet 6 for the discharge of the combustion products which have arisen after combustion.
5 Het systeem is voorts voorzien van een computer 8 voor het regelen van de afvalverbranding. Hiermee kan de computer 8 diverse instellingen van de oven regelen. Zo kan de oven bijvoorbeeld zijn voorzien van een transportinrichting 10 die het afval van de ingang 4 naar de uitgang 10 6 transporteert. De snelheid waarmee het afval wordt getransporteerd kan bijvoorbeeld via leiding 12 door de computer worden ingesteld. Tevens kan de oven zijn voorzien van op zich bekende middelen 14 voor het regelen van de hoeveelheid lucht die aan de oven wordt toegevoerd. De 15 computer 8 kan de middelen 14 bijvoorbeeld via een leiding 16 van de oven instellen. De oven kan verder nog zijn voorzien van een schoorsteen 18 met een regelbare uitlaat 20. De uitlaat 20 kan bijvoorbeeld wederom via leiding 22 door de computer 8 worden gestuurd. Voorts kan de oven nog 20 zijn voorzien van andere door de computer 8 bestuurde op zich bekende regelingen, die voor de eenvoud in dit voorbeeld zijn weggelaten. De computer bepaalt eveneens op welke wij ze de afvalverbranding moet worden geregeld door instelling van bijvoorbeeld de hiervoor genoemde transport-25 snelheid en luchttoevoer.The system is further provided with a computer 8 for controlling the waste incineration. This allows the computer 8 to control various oven settings. For example, the oven may be provided with a transport device 10 which transports the waste from the entrance 4 to the exit 106. For example, the speed at which the debris is transported can be adjusted via line 12 through the computer. The oven may also be provided with means 14 known per se for regulating the amount of air supplied to the oven. The computer 8 can adjust the means 14, for example via a pipe 16 of the oven. The furnace may furthermore also be provided with a chimney 18 with an adjustable outlet 20. The outlet 20 can for instance again be controlled via line 22 through the computer 8. The furnace may furthermore be provided with other controls known per se known from the computer 8, which have been omitted for simplicity in this example. The computer also determines in which way the waste incineration must be regulated by adjusting, for example, the aforementioned transport speed and air supply.
Hiertoe is het systeem voorzien van middelen 26 voor het meten van de natte concentraties C02/ 02 en H20 in het rookgas 28 dat wordt ontwikkeld door verbranding van het afval 30, alsmede voor het meten van een verbrandingslucht-30 debiet.To this end, the system is provided with means 26 for measuring the wet concentrations of CO2 / 02 and H 2 O in the flue gas 28 generated by combustion of the waste 30, as well as for measuring a combustion air flow rate.
Uitgangspunt voor de rookgasanalyse is de molaire verbrandingsvergelijking van het brandbare deel van het afval, waarbij wordt uitgegaan dat geen char wordt gevormd: 35 CHyOz + 0.5 · (2+0.5-y-z) O2 = CC>2 + 0.5’y ' H20 [1] 1012239 4 waarin de molaire verhouding y van het brandbare afval als een constante wordt beschouwd. Hiermee is de verhouding tussen verbrandingssnelheid en de percentages C02 en H20 in het rookgas vastgelegd. Uit het gemeten percentage C02 5 nat in het rookgas en het rookgasdebiet is de verbrandingssnelheid van het (brandbare) afval dus af te leiden: Φϊ>Γ3η<^3βι:_ιηο1 — 2 Φιχχ^ββ-ιηοΐ [2] waarin het rookgasdebiet met de N2 balans volgens de onderstaande vergelijking is te bepalen: 15 1000 (l-Xoj-iucht) '-----' Piucht ' Φ verbrandingslucht-volThe starting point for the flue gas analysis is the molar combustion equation of the combustible part of the waste, assuming that no char is formed: 35 CHyOz + 0.5 · (2 + 0.5-yz) O2 = CC> 2 + 0.5'y 'H20 [1 ] 1012239 4 in which the molar ratio y of the combustible waste is considered a constant. This establishes the relationship between the combustion rate and the percentages of CO2 and H20 in the flue gas. From the measured percentage of C02 5 wet in the flue gas and the flue gas flow rate, the combustion rate of the (flammable) waste can therefore be derived: Φϊ> Γ3η <^ 3βι: _ιηο1 - 2 Φιχχ ^ ββ-ιηοΐ [2] in which the flue gas flow with the N2 balance can be determined according to the equation below: 15 1000 (l-Xoj-iucht) '-----' Piucht 'Φ combustion air-full
Mh2 Φ rookgas-mol “ --------------------------- [3] (1-%C0 - %02 - %H20) 20 met Xq2_lucht = massafractie Oz in de lucht M = molmassa (in dit geval van N2) 25 Vervolgens valt de molaire verhouding z met de zuurstof-balans af te leiden: 1000· XO lucht 2“ %<V ΦιτοοΚαββ-πιοΙ ~ P ΦνβΛΓβπε1ίη98ΐυΰΗ& · -vol “0*5 (2+0.5.y-z) Ψικβηβ^αΓ-ιηοΙ 3 0 2 . M0Mh2 Φ flue gas mole “--------------------------- [3] (1-% C0 -% 02 -% H20) 20 with Xq2_air = mass fraction Oz in the air M = molar mass (in this case of N2) 25 Then the molar ratio z can be derived with the oxygen balance: 1000 · XO air 2 "% <V ΦιτοοΚαββ-πιοΙ ~ P ΦνβΛΓβπε1ίη98ΐυΰΗ & · - vol “0 * 5 (2 + 0.5.yz) Ψικβηβ ^ αΓ-ιηοΙ 3 0 2. M0
De verbrandingssnelheid en samenstelling van het brandbare deel van het (verbrandende) afval kunnen dus vrij eenvoudig op basis van het percentage CC>2, het percentage 35 02 en de luchttoevoer worden bepaald. De molaire verhouding y dient hiervoor wel als bekend te worden verondersteld.The burning rate and composition of the combustible part of the (incinerating) waste can therefore be determined quite simply on the basis of the percentage CC> 2, the percentage 35 02 and the air supply. The molar ratio y should be assumed to be known for this.
Aan de hand van de concentraties C02, 02 en H20 in het rookgas (%C02, %02 en %H20) en het verbrandingslucht-debiet bepaalt de computer op basis van de bovengenoemde 40 formules derhalve de verbrandingssnelheid mol/s en de samenstelling van het brandbare deel CHyOz. Omdat de molaire verhouding y als een constante wordt beschouwd, 10122 39 5 waarbij de molaire verhouding z wordt bepaald, bepaalt de verhouding (y/z) de samenstelling van het brandbare deel CHyO,.On the basis of the concentrations of CO2, 02 and H20 in the flue gas (% CO2,% 02 and% H20) and the combustion air flow rate, the computer therefore determines the combustion speed mol / s and the composition of the flammable part CHyOz. Since the molar ratio y is considered a constant, where the molar ratio z is determined, the ratio (y / z) determines the composition of the combustible portion CHyO 2.
Zoals hiervoor uiteengezet bepaalt de computer 5 derhalve, in gebruik, de verbrandingssnelheid (mol/S) en de samenstelling (y/z) van het brandbare deel CHyOz.van het aan het systeem toegevoerde afval 30 op basis van een massabalans van het systeem.As explained above, the computer 5 therefore determines, in use, the combustion rate (mol / S) and the composition (y / z) of the combustible portion CHyO2 of the waste 30 fed to the system based on a mass balance of the system.
Als de samenstelling en de verbrandingssnelheid van 10 het brandbare deel van het afval bekend is, kan het vochtgehalte op twee manieren worden berekend: 1) met behulp van de energiebalans over de oven, zodat het vochtgehalte uit de stookwaarde van het afval is af te leiden.If the composition and the burning rate of the combustible part of the waste are known, the moisture content can be calculated in two ways: 1) using the energy balance over the oven, so that the moisture content can be derived from the calorific value of the waste .
15 2) met behulp van de vochtbalans over de oven, waarin rekening wordt gehouden met het vocht dat ontstaat in bij de verbranding en het verdampende vocht.15 2) using the moisture balance over the oven, which takes into account the moisture generated during combustion and the evaporating moisture.
Omdat de energiebalans over de oven erg complex is en niet nauwkeurig te bepalen, is ervoor gekozen het 20 vochtgehalte te bepalen op basis van de koolstof-/water-stofverhouding van het afval. De balans ziet er als volgt uit : ΦνβΓάβιπρ-ιηοΙ "^h20 Φ rookgas-mol 0,5 y Φι,ΓβικϋΜβιτ-ιηοΙ (5] 25Because the energy balance across the furnace is very complex and cannot be determined accurately, it has been decided to determine the moisture content based on the carbon / hydrogen ratio of the waste. The balance is as follows: ΦνβΓάβιπρ-ιηοΙ "^ h20 Φ flue gas-mol 0.5 y Φι, ΓβικϋΜβιτ-ιηοΙ (5] 25
Vervolgens kan het vochtgehalte als volgt worden bepaald: ® Φverdamp-mol · ^H20 ^vocht — ~ [6] ΦνβΓΰίπιΡ'ΠίοΙ * ^H20 Φίητβικ&ββΓ-πιοΙ · ^afvalThe moisture content can then be determined as follows: ® Φevaporation-mol · ^ H20 ^ moisture - ~ [6] ΦνβΓΰίπιΡ'ΠίοΙ * ^ H20 Φίητβικ & ββΓ-πιοΙ · ^ waste
Met behulp van de twee bovenstaande vergelijkingen 35 en de resultaten van de voorafgaande berekeningen, is het vochtgehalte af te leiden. Hiervoor zijn de primaire 1012239 6 lucht toevoer in de le zone, de luchtvoorverwarming en het percentage waterdamp in het rookgas nodig. Voor het inertgehalte, Xinert moet een waarde worden aangenomen.Using the two above equations 35 and the results of the previous calculations, the moisture content can be derived. This requires the primary 1012239 6 air supply in the le zone, the air preheating and the percentage of water vapor in the flue gas. For the inert content, Xinert a value must be assumed.
De middelen 26 zijn tevens ingericht om een 5 verbrandingsluchtdebiet en een vochtfractie van het rookgas te bepalen. De computer is dan ingericht om aan de hand van het verbrandingsluchtdebiet en de vochtfractie van het rookgas het vochtgehalte in het systeem te bepalen, zoals hierboven aan de hand van de formules 5 en 6 is 10 uiteengezet. De computer bepaalt derhalve, in gebruik, de vochtfractie op basis van een koolstofbalans/waterstof-balans.The means 26 are also arranged to determine a combustion air flow rate and a moisture fraction of the flue gas. The computer is then arranged to determine the moisture content in the system on the basis of the combustion air flow rate and the moisture fraction of the flue gas, as explained above with reference to formulas 5 and 6. The computer therefore determines, in use, the moisture fraction based on a carbon balance / hydrogen balance.
Als alle afvaleigenschappen van het verbrandende afval en de inbrandsnelheid zijn geschat kunnen de 15 stookwaarde en de warmteproductie volgens de vergelijking van Michel worden afgeleid: 34,03 .Mc.x+102.4 ' M„.y-9.8-M0z IJ _______________________________ •^brandbaar 2 0 Mbrandbaar [7] ^afval “ (1 “ -^“inert ” ^vocht) ^brandbaar* 2444,4 -Xvocht [8]Once all the waste properties of the incineration waste and the burn-in speed have been estimated, the heating value and the heat production can be derived according to the Michel equation: 34.03 .Mc.x + 102.4 'M „.y-9.8-M0z IJ _______________________________ • ^ flammable 2 0 M flammable [7] ^ waste “(1“ - ^ “inert” ^ moisture) ^ flammable * 2444.4 -X moisture [8]
MM
*· ^brandbaar Φbrandbaar-KG Φ brandbaar-mol " (l-Xvocht - Xinert) ^* · ^ Flammable Φflammable-KG Φ flammable-mol "(l-X moisture - Xinert) ^
Qverbranding— Φ verbrand ^ af val [10] 3 0 Hierin is Qverbranding de vrijkomende hoeveelheid energie.Q combustion - Φ burned ^ waste [10] 3 0 Here Q combustion is the amount of energy released.
De computer is voorts ingericht om op basis van de genoemde vergelijkingen van Michel, in gebruik, de stookwaarde en de waterproductie te bepalen op basis van de 35 bepaalde vochtfractie, verbrandingssnelheid en samenstelling .The computer is further arranged to determine the calorific value and the water production on the basis of the aforementioned equations of Michel, on the basis of the determined moisture fraction, burning rate and composition.
In de afvalverbranding is het gebruikelijk is de verbrandingssnelheid en de verbrandingsenergie van het afval te relateren aan de totale massa van het afval.In waste incineration it is customary to relate the combustion rate and the combustion energy of the waste to the total mass of the waste.
40 Hierdoor worden deze verbrandingsvariabelen echter mede 1012239 7 afhankelijk van de fractie inert van het afval (zie bijvoorbeeld vergl. 12).40 As a result, however, these incineration variables become partly inert depending on the fraction of the waste (see, for example, gloss 12).
^afval “ 1 ^vocht ^ inert ^brandbaar (x,y,z)-2.444-Xvoeht [11] 5^ waste “1 ^ moisture ^ inert ^ flammable (x, y, z) -2,444-Xvoeht [11] 5
Energetisch speelt de inertfractie van het afval nauwelijks een rol. Tijdens het verbranden van het afval wordt het inert enkel opgewarmd. De inertstroom veroorzaakt wel een warmteverlies door de inert af voer van de oven, maar 10 dit warmteverlies is verwaarloosbaar ten opzichte van de warmte-af voer door de rookgassen (minder dan 5 %) iEnergetically, the inert fraction of the waste hardly plays a role. During the combustion of the waste, the inert is only heated up. The inert flow does cause a heat loss through the inert discharge from the furnace, but this heat loss is negligible compared to the heat discharge through the flue gases (less than 5%).
Qrookgas — Φrookgas ^"Plucht ("^rookgas - Tref) = 10688 [kg/s] [12] 15Flue gas - flue gas ^ "Air (" ^ flue gas - Tref) = 10688 [kg / s] [12] 15
Qinert = Φinert CPinert * (Tinert - Tre£) = 548 [kJ /s] [13]Qinert = Φinert CPinert * (Tinert - Tre £) = 548 [kJ / s] [13]
Verbrandingstechnisch heeft de inertfractie in het 20 afval een remmende werking op het inbrandproces. Daarnaast moet er bij een hogere inertfractie meer worden verbrand om dezelfde energieproductie te realiseren. Deze invloeden van de inertfractie op de verbranding en de warmteproductie wordt in de oven echter automatisch gecompenseerd doordat 25 het vuur zich uitstrekt over het rooster indien meer inert aan de oven wordt toegevoerd. Hierdoor wordt het brandend oppervlak vergroot, zodat de warmteproductie hetzelfde is.From an incineration point of view, the inert fraction in the waste has an inhibiting effect on the burn-in process. In addition, at a higher inert fraction, more must be burned to achieve the same energy production. However, these influences of the inert fraction on combustion and heat production in the oven are automatically compensated for in that the fire extends over the grate when more inert is supplied to the oven. This increases the burning surface, so that the heat production is the same.
Dit wordt door simulatieresultaten onderschreven. In figuur 2 zijn de stoomproductie (~l/warmteproductie) en het 30 percentage 02 (~l/inbrandsnelheid brandbare deel van het afval) weergegeven tijdens een simulatie, waarin de inerttoevoer (en dus ook het inertgehalte) is veranderd, terwijl de toevoer brandbaar en vocht constant is gehouden. De (stap-)verstoringen van Xinert zijn overgenomen uit 35 tabel 5, zodat de maximale en minimale inertfractie wordt toegevoerd.This is endorsed by simulation results. Figure 2 shows the steam production (~ l / heat production) and the percentage 02 (~ l / burning rate of combustible part of the waste) during a simulation, in which the inert supply (and therefore also the inert content) has changed, while the supply is flammable and moisture has been kept constant. The (step) disturbances of Xinert are taken from table 5, so that the maximum and minimum inert fraction is supplied.
1012239 81012239 8
Tabel 5: Ingevoerde veranderingen van afval-eigenschappen tijdens onderstaande simulatie.Table 5: Entered changes of waste properties during the simulation below.
tiid_Minnorm Xvocht Mvocht Xinert Minert Xburn 5 t=0 2.124 0.268 0.569 0.217 0.461 0.515 t=20000 1.992 0.286 0.569 0.165 0.329 0.549 t=40000 2.316 0.246 0.569 0.282 0.653 0.472 t=60000 2.124 0.268 0.569 0.217 0.461 0.515 10 Uit de simulatieresultaten blijkt dat de inertfractie zoals verwacht een te verwaarlozen invloed heeft op het verbrandingsproces in de oven. De stoom-productie en het 02 percentage wijken door de stappen op de inertstroom maximaal slechts 2.7 % af van de beginwaarde.tiid_Minnorm Xmoil Moisture Xinert Minert Xburn 5 t = 0 2.124 0.268 0.569 0.217 0.461 0.515 t = 20000 1.992 0.286 0.569 0.165 0.329 0.549 t = 40000 2.316 0.246 0.569 0.282 0.653 0.472 t = 60000 2.124 0.268 0.569 0.217 0.461 0.515 10 The simulation results show that inert fraction as expected has a negligible influence on the combustion process in the furnace. The steam production and the 02 percentage deviate by a maximum of only 2.7% from the initial value due to the steps on the inert flow.
15 De invloed van de stappen op de stoomproductie en het percentage 02 is nauwelijks te herkennen.15 The influence of the steps on steam production and the percentage of 02 is hardly recognizable.
Op basis van het voorgaande is geconcludeerd dat de inertfractie een verwaarloosbare invloed heeft op het verbrandingsproces. Daarom is gezocht naar een 20 karakterisering van het verbrandingsproces, waarop de inertfractie geen invloed heeft. Met een dergelijke karakterisering is het gedrag van het verbrandingsproces met behulp van de rookgasanalyse te bepalen, zonder dat de schatting door de onzekerheid van de aangenomen inert-25 fractie nadelig wordt beïnvloed.Based on the foregoing, it was concluded that the inert fraction has a negligible influence on the combustion process. Therefore, a search has been made for a characterization of the combustion process, on which the inert fraction has no influence. With such a characterization, the behavior of the combustion process can be determined by means of the flue gas analysis, without the estimate being adversely affected by the uncertainty of the assumed inert fraction.
Om de invloed van de inertfractie op de karakterisering van het verbrandingsproces te elimineren is gekozen het verbrandingsproces te karakteriseren op basis van een asvrije afvalsamenstelling. Dit wil zeggen dat het 30 inerte deel uit de schatting van de procesvariabelen wordt weggelaten. Met de rookgasanalyse wordt op deze manier een 'asvrij vochtgehalte', 'asvrije stookwaarde' en 'asvrije verbrandingssnelheid' geschat (zie vergl. 14 t/m 16) om het verbrandingsproces te karakteriseren. Er geldt: 10122 39 35 * * 9 ^vocht ^vocht * =_ ^vocht ^brandbaar 5 Hafval* = (l“Xvocht*) -Xvocht* [14,15,16,] ΦνβιφΓβηά — ΦνβΓάβπιρ Φbrandbaar-verbrandIn order to eliminate the influence of the inert fraction on the characterization of the combustion process, it has been decided to characterize the combustion process on the basis of an ash-free waste composition. This means that the inert part is omitted from the estimate of the process variables. With the flue gas analysis, an 'ash-free moisture content', 'ash-free calorific value' and 'ash-free combustion speed' are estimated in this way (see Figures 14 to 16) to characterize the combustion process. The following applies: 10122 39 35 * * 9 ^ moisture ^ moisture * = _ ^ moisture ^ flammable 5 Waste * = (l “X moisture *) -X moisture * [14,15,16,] ΦνβιφΓβηά - ΦνβΓάβπιρ Φflammable-burned
Met behulp van de asvrije procesvariabelen is de 10 warmteproductie te berekenen door de asvrije verbrandingssnelheid te vermenigvuldigen met de asvrije verbrandingswaarde.Using the ash-free process variables, the heat production can be calculated by multiplying the ash-free combustion speed by the ash-free combustion value.
De computer is ingericht om, in gebruik, het asvrije vochtgehalte, de asvrije stookwaarde en de asvrije 15 verbrandingssnelheid te bepalen op basis van het bepaalde vochtgehalte, de bepaalde stookwaarde, de bepaalde verbrandingssnelheid en de fractie Mvocht ^vocht ^brandbaar 20 zoals het aan de hand van de formules [14,15,16,] is uiteengezet.The computer is arranged, in use, to determine the ash-free moisture content, the ash-free calorific value and the ash-free combustion rate on the basis of the determined moisture content, the determined calorific value, the determined combustion rate and the fraction M moisture ^ moisture ^ flammable as it is using the formulas [14,15,16,].
10122391012239
Claims (6)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012239A NL1012239C1 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole |
| NL1014516A NL1014516C2 (en) | 1999-06-04 | 2000-02-28 | System for determining process parameters related to thermal processes, such as waste incineration. |
| NL1014515A NL1014515C2 (en) | 1999-06-04 | 2000-02-28 | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole |
| US09/980,894 US6675726B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-05-06 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as, for instance, waste incineration |
| PCT/NL2000/000377 WO2000075569A1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as, for instance, waste incineration |
| AU52559/00A AU5255900A (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as,for instance, waste incineration |
| JP2001501808A JP2003501609A (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | For example, a system for determining process parameters for thermal processes such as refuse incineration |
| CA002371197A CA2371197C (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as, for instance, waste incineration |
| NZ515986A NZ515986A (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as, for instance, waste incineration |
| EP00937379A EP1185825A1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | System for determining process parameters relating to thermal processes such as, for instance, waste incineration |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012239A NL1012239C1 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole |
| NL1012239 | 1999-06-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1012239C1 true NL1012239C1 (en) | 2000-12-06 |
Family
ID=19769313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1012239A NL1012239C1 (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1012239C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103486608A (en) * | 2013-10-10 | 2014-01-01 | 张久明 | Energy saving control method and energy saving system for boiler automatic combustion |
-
1999
- 1999-06-04 NL NL1012239A patent/NL1012239C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103486608A (en) * | 2013-10-10 | 2014-01-01 | 张久明 | Energy saving control method and energy saving system for boiler automatic combustion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2664884B1 (en) | Method and apparatus for heating metals | |
| FI70633C (en) | FOERFARANDE FOER REGLERING AV UPPVAERMNINGEN AV EN AONGPANNA | |
| KR102236283B1 (en) | Garbage incineration facility and control method of waste incineration facility | |
| US4517906A (en) | Method and apparatus for controlling auxiliary fuel addition to a pyrolysis furnace | |
| JPH0122538B2 (en) | ||
| JPH03156206A (en) | Waste treatment method | |
| GB2070745A (en) | Natural draft combustion zone optimizing method and apparatus | |
| JP2008145007A (en) | Coal burning boiler | |
| JPH02302503A (en) | Method and device for controlling generation of nox due to contamination | |
| TWI221184B (en) | Method for operating a refuse incineration plant | |
| CA2081945C (en) | Method for operating an incinerator with simultaneous control of temperature and products of incomplete combustion | |
| NL1012239C1 (en) | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole | |
| NL1014516C2 (en) | System for determining process parameters related to thermal processes, such as waste incineration. | |
| HU212738B (en) | Method for operating incinerator with grate and controlling system and incineractor for carrying out that method | |
| JPS6116889B2 (en) | ||
| JP2005024126A (en) | Combustion control method | |
| NO318569B1 (en) | Procedure for automatic firing setting of a refuse incinerator | |
| JP4099195B2 (en) | Combustion control system for waste incinerator without boiler equipment | |
| JP2021143768A (en) | Waste incineration device and waste incineration method | |
| JP5767486B2 (en) | Heat recovery plant and operation control method thereof | |
| US20050066865A1 (en) | System for continuous thermal combustion of matter, such as waste matter | |
| JP2001173928A (en) | Sludge supply amount controller for sludge incinerator | |
| JP3098240B2 (en) | Solid fuel combustion control method | |
| JPH0260928B2 (en) | ||
| NL1014515C2 (en) | Determining system for process parameters relating to thermal process e.g. waste incineration, has computer which determines percentages and combustion heat of carbon dioxide, oxygen and water based on its mole |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| VD2 | Lapsed due to expiration of the term of protection |
Effective date: 20050604 |