NO318539B1 - Fremgangsmate ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg - Google Patents
Fremgangsmate ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg Download PDFInfo
- Publication number
- NO318539B1 NO318539B1 NO19992142A NO992142A NO318539B1 NO 318539 B1 NO318539 B1 NO 318539B1 NO 19992142 A NO19992142 A NO 19992142A NO 992142 A NO992142 A NO 992142A NO 318539 B1 NO318539 B1 NO 318539B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- air
- combustion
- bed
- combustion air
- permeability
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 24
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 description 7
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010804 inert waste Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007363 regulatory process Effects 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
-
- 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
- F23G2207/102—Arrangement of sensing devices for pressure
-
- 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
- F23G2207/113—Arrangement of sensing devices for oxidant supply flowrate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/20—Waste supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/30—Oxidant supply
-
- 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
- F23G2900/55009—Controlling stoker grate speed or vibrations for waste movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
- F23N2005/181—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/13—Measuring temperature outdoor temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
- 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)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg, særlig avfallsforbrenningsanlegg, hvor brenngodset tilføres begynnelsen av en fyrrist og på denne utsettes for en påfyllende bevegelse fremover, og hvor det resulterende slagg trekkes ut ved enden av fyrristen.
Ved forbrenning av avfall tilstrebes i tillegg til lavt utslipp av skadelige stoffer i avgassen, en jevn varmefrigjøring fra brennstoffet. Da den varmemengde pr. volumenhet avfall eller søppel som bringes inn på fyrristen, oppviser kraftige svingninger, er det på den ene side nødvendig å variere mengden av tilført søppel i avhengighet av den til enhver tid foreliggende varmeverdi og på den annen side variere påfyllingen og omveltningen av brennstoffet så vel som tilførselen av forbrenningsluft for å muliggjøre en så jevn varme-frigjøring som mulig .
I forbrenningsanlegg med fyringsristsystem hvor det ikke skjer noen automatisk regulering av ristens fyringshastighet i avhengighet av den forutsatte brennleiehøyde, fører dette til den fyringstekniske ulempe av skiftende brennleiehøyder. Skiftende brennleie-høyder har ulempen av uregelmessig gjennomtrengelighet for forbrenningsluft i brennleiet. En slik ujevn gjennomtrengelighet for forbrenningsluft i brennleiet fører til varierende luftoverskuddsforhold og derved til et vekslende forbrenningsforløp, hvilket fører til mangel på stabil forbrenning og derved ustabile 02-verdier i avgassen, og varierende CO- og NOx-utslipp, varierende flyvestøvmengder og varierende slaggutbrenning.
Fra JP 10 054 531 A2 er det kjent en fremgangsmåte hvor det på grunnlag av forskjellen i trykk i soner under risten og i forbrenningskammeret måles en koeffisient for trykktapet når det ikke finnes noen brennmasse på risten for derved å beregne en indeks for brennleietykkelsen i hver av sonene ut fra forskjellen i trykk i den enkelte sone mellom undersiden av risten og i forbrenningskammeret og den tilførte primærluftmengde. På grunnlag av hver sones indeks for brennleietykkelse styrer en regulator mengden av tilført brenngods og ristens fyringsbevegelse så vel som primærluftmengden for å regulere brennleietykkelsen i de enkelte soner av risten i forhold til en forutbestemt nominell verdi av indeksen for brennleietykkelse.
Fra JP 59 129 316 A2 er det kjent en fremgangsmåte for å få bedre styring over fyrings-forløpet, hvor styringen av materen skjer i avhengighet av et reguleringssignal som oppnås ved at luftmotstanden bestemmes som funksjon av trykkforskjellen mellom ristens underside og overside så vel som luftgjennomstrømningen.
Fra EP 0 661 500 B1 er det kjent å bestemme fordelingen av brennmassen på en fyrrist ved hjelp av radar og anvende disse signaler til feks. å regulere ristens fyringshastighet. Skjønt denne fremgangsmåte har fordeler, fordrer den bruk av dyre måleinnretninger. Dessuten lar brennleiets gjennomtrengelighet for luft seg ikke bestemme ut fra den brennleiehøyde som bestemmes.
Oppfinnelsen har således som oppgave med enkle midler å fremskaffe en fremgangsmåte hvor fyringsraten kan tilpasses forholdsvis nøyaktig til fordringene med hensyn til dampavgivelse, slik at viktige fyringstekniske fordringer med hensyn til avgassens sammensetning og da særlig med tanke på CO, hydrokarboner, nitrogenoksyder og andre skadelige stoffer,oppfylles.
I henhold til oppfinnelsen løses denne oppgave ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, ved at den påfyllende bevegelse fremover av brenngodset i det minste påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft, idet et reguleringssignal (R) som tilsvarer forbrenningsluftens gjennomtrengelighet bestemmes ved registrering av den frie luftutslippsflate for hele legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående av riststruktur og brennleie, i samsvar med følgende formel:
hvor:
R er reguleringssignalet,
PLB er primærluftmengden som ved driftsbeftngelsene strømmer gjennom brennleiet, og V er strømningshastigheten i legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående av riststruktur og brennleie, og som beregnes ut fra følgende formel:
hvor:
g er tyngdeakselerasjonen,
yL er den spesifikke vekt av luften ved driftsbetingelsene, og Ap er den statiske trykkforskjell mellom underluftsone og fyrrom.
Ved å forandre en rists skyttelbevegelse lar brennmassefordelingen seg innstille slik at fyrristens og brennleiets luftgjennomtrengelighet forblir konstant, slik at man oppnår et stabilt luftoverskudd og derved en forbrenning som i stor grad forblir lik med stabile 02-verdier i avgassen. På denne måte oppnås det også utslipp av skadelige gasser som forblir stabile på et lavt nivå. Med konstant gjennomtrengelighet for forbrenningsluft gjennom brennleiet vil også gasshastigheten gjennom brennleiet forbli i hovedsak konstant og derved oppnås det også at en liten og konstant mengde flyvestøv trekkes ut fra brennleiet. Siden forbrenningsforløpet ved hjelp av tiltakene i henhold til oppfinnelsen kan holdes på et jevnt gunstig nivå, fører dette til god slaggutbrenning også under forbrenning av "vanskelige" avfallsstoffer med store varmeverdiforskjeller.
Denne type beregning av reguleringsstørrelsen er i hovedsak tilstrekkelig for å løse den innledningsvis stilte oppgave. Det kan imidlertid forekomme avvik fra de faktiske forhold. Dette kommer av at det sammensatte motstandslegeme for forbrenningsluften, bestående av ristens struktur og brennleiet, alt etter strømningshastigheten for den gjennom-strømmende forbrenningsluft motsetter seg denne med mer eller mindre kraftig strøm-nings- eller friksjonsmotstand. På den ene side strømmer nemlig luften gjennom meget trange spalter mellom de enkelte staver i forbrenningsristen og på den annen side gjennom massen av avfallsstoffer eller søppel. Sistnevnte har ingen definerte strøm-ningsveier og dens luftgjennomtrengelighet er ikke bare avhengig av høyden av brennleiet, men også av brennmassens sammensetning, dvs. "søppelkvaliteten". Det opptrer da strømningsforhold som ikke lenger lar seg registrere nøyaktig ved hjelp av matemat-iske formler og som fører til at grunnlaget for beregningene ikke alltid stemmer overens med de faktiske forhold.
På bakgrunn av disse vanskeligheter foreslås det med foreliggende oppfinnelse en måte å bestemme reguleringssignalet på, som riktig nok er mer komplisert, men som gir en mer nøyaktig tilpasning av reguleringsstørrelsen som bestemmes, til de faktiske forhold og som i henhold tii oppfinnelsen er et resultat av at et reguleringssignal som tilsvarer forbrenningsluftens gjennomtrengelighet bestemmes ved at den frie luftutslippsflate for hele det sammensatte motstandslegeme for forbrenningsluften, bestående av ristens struktur og brennleiet, registreres og at en eksperimentelt fastsatt strømningsparameter som er avhengig av forbrenningsluftens strømningshastighet registreres i samsvar med den etterfølgende formel:
hvor:
RK er det korrigerte reguleringssignal,
F er den frie IuftutsIippsflate, og
a er strømningsparameteren,
idet den frie luftutslippsflate beregnes ut fra følgende formel:
hvor:
V er strømningshastigheten i legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående
av riststruktur og brennleie, og som beregnes ut fra følgende formel:
hvor:
g er tyngdeakselerasjonen,
yL er den spesifikke vekt av luften ved driftsbetingelsene, og Ap er den statiske trykkforskjell mellom underluftsone (7.2) og fyrrom (3).
Den eksperimentelt fastsatte strømningsparameter er derfor også en korreksjons-størrelse som tar hensyn til strømningstapet på grunn av friksjon og virveldannelse i luftstrømningen gjennom riststrukturen, dvs. gjennom fyrristen som er bygget opp av enkeltvise riststaver, og brennleiet som består av en uregelmessig opphopning av brennbare og inerte avfallsstoffer av de forskjelligste størrelsesordner.
For å være sikker på å muliggjøre alle disse ovenfor nevnte fordelaktige resultater også ved sterkt varierende varmeverdier for det innførte brennstoff, er det ved en videre-utvikling av oppfinnelsen fordelaktig at tilførselsmengden av brenngodset påvirkes, og ved en ytterligere forbedring av dette tiltak, at også uttrekksmengden av slagg påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft.
Påvirkningen av tilførselsmengden av brenngods i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft skjer på overlagret måte i forhold til konvensjonell regulering av tilførselen av brenngods, f.eks. i avhengighet av dampmasse-strømmen, for derved å utgjøre et korreksjonstiltak når det viser seg at regulering av risthastigheten alene ikke fører til optimale resultater.
For å utelukke en mulig negativ innvirkning på brennmassefordelingen ved regulering av fyringshastigheten, er det fordelaktig at den mengde slagg som trekkes ut, påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft, for da kan slagguttrekket tilpasses flyten av brennmasse på fyrristen.
Ved hjelp av disse tiltak i henhold til oppfinnelsen er det mulig å oppnå en fyringsrate-stabilitet som varierer mindre enn 5% også ved forbrenning av søppel med kortvarige varmeverdisvingninger på mer enn 50%.
Betraktet over en fyrrists hele lengde forandrer gjennomtrengeligheten for forbrenningsluften seg i samsvar med forbrenningens utbredelse, fordi nytt brennstoff som havner oppå det eksisterende, oppviser en annen luftgjennomtrengelighet enn det brennstoff som allerede er under utbrenning eller som allerede er nesten fullstendig utbrent. I sammenheng med foreliggende oppfinnelse foretrekkes det å bestemme brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft i det område på fyrristen hvor forbrenningen begynner, dvs. det første avsnitt av hovedforbrenningssonen. Det er dette avsnitt som fortrinnsvis bør brukes for å bestemme gjennomtrengeligheten for forbrenningsluft, fordi på dette sted er innvirkningen fra brennleiehøyden og brennleiets luftgjennomtrengelighet på den ønskede varmefrigjøring tydeligst tilstede. Av denne grunn byr dette område seg frem på fordelaktig måte for bestemmelse av reguleringsstørrelsen. Det er også her de største forandringer må gjennomføres for å oppnå lik varmefrigjøring til tross for varierende brennstoffegenskaper. Prinsipielt kan likevel den foreslåtte reguleringsteknikk anvendes i ethvert område av en forbrenningsrist hvor det i nevneverdig grad foregår forbrenningsreaksjoner.
Nedenfor skal oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp av de vedføyde tegninger som viser et utførelseseksempel på et forbrenningsanlegg samt driftsresultater i sammenheng med dette forbrenningsanlegg, og på hvilke:
Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et skjematisk vist forbrenningsanlegg,
fig. 2 viser et reguleringsskjema for forbrenningsanlegget, og
fig. 3 anskueliggjør hvordan ristens hastighet er avhengig av det fastsatte reguleringssignal over et bestemt tidsintervall.
Forbrenningsanlegget vist i fig. 1 omfatter en fyrrist 1, en mateinnretning 2 og et fyrrom 3 med tilsluttet gassuttrekk 4 som har flere tilkoblede gassavløp og aggregater, særlig dampgenerator- og avgassrenseanlegg, som her ikke er nærmere vist eller forklart. Fyrristen 1 omfatter individuelle risttrinn 5, som hvert enkelt er dannet av enkeltvise riststaver som ligger ved siden av hverandre. Annethvert risttrinn i fyrristen, som er utført som en rist for frem- og tilbakebeveglse, er forbundet med en drivinnretning som samlet er betegnet med henvisningstallet 6 og som tillater innstilling av ristens skyttel-eller fyringshastighet. Nedenunder fyrristen 1 er det anordnet inndelte underluftkamre 7.1 - 7.5 i lengderetningen så vel som i tverretningen, som adskilt tilføres primærluft gjennom hver sin ledning 8.1 - 8.5. Ved enden av fyrristen forflyttes det utbrente slagg ved hjelp av en slagguttrekksinnretning som i det viste utførelseseksempel er en slagg-valse 9, inn i en fallsjakt hvor slagget faller ned i en avslagger (ikke vist).
Mateinnretningen 2 omfatter en tilførselstrakt 11, en tilførselsrenne 12, et tilførselsbord 13 og et eller flere tilførselsstempler 14 som ligger ved siden av hverandre og eventuelt er innbyrdes uavhengig regulerbare for å skyve søppelet som fyller opp tilførselsrennen 12, over matekanten 15 på tilførselsbordet 13, inn i fyrrommet 3 og over på fyrristen 1.
Det brennstoff 16 som er skjøvet på fyrristen 1 forhåndtørkes av luften som kommer fra underluftsonen 7.1 og blir oppvarmet og antent av strålingen som foreligger i fyrrommet 3. Hovedbrannsonen befinner seg i området av underluftsonene 7.2 og 7.3, mens det slagg som dannes, brennes ut i området av underluftsonene 7.4 og 7.5, for så å havne i slaggfallsjakten 10.
For å bestemme den ønskede reguleringsstørrelse, som i en første tilnærmelse tilsvarer den frie luftutslippsflate gjennom riststrukturen og brennleiet, er det i lufttilførselsledning-en 8.2 anordnet en luftmengdemåler 18 og i underluftkammeret 7.1 en temperaturføler 17 så vel som en trykkføler 19, mens en ytterligere trykkføler 20 er anordnet i fyrrommet
3 for kunne måle den statiske trykkforskjell mellom underluftsone og fyrrom.
I fig. 1 er det i skjematisk form antydet forskjellige reguleringsmekanismer som tjener til å regulere de forskjellige påvirkende faktorer og innretninger, slik at den ønskede regulering av fyringsraten kan gjennomføres. Reguleringsmekanismen som påvirker risthastigheten er betegnet med tallet 21, mens den for styring av slaggvalsens omdrein-ingstall er betegnet 22, den for matestemplenes inn- og utkoblingsfrekvens eller -hastighet er betegnet 23 og den for primærluftmengden 24, idet sistnevnte er i stand til å tilføre det enkelte underluftkammer den nødvendige primærluftmengde. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til fig. 2 og 3.
En konvensjonell styringsenhet RE som er i stand til å regulere fyringsraten hos et forbrenningsanlegg, feks. som funksjon av dampmassestrømmen, med tanke på tilførselen av brennstoff og primærluft, for bare å nevne noen reguleringsparametre, er slik innrettet at de nødvendige nominelle verdier og aktuelle fastlagte verdier for gjen-nomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan avgis videre i form av reguleringsstørrelser eller -parametre til de enkelte reguleringsmekanismer. For dette formål er det anordnet en sentral beregningsenhet (datamaskin) ZR som står i forbindelse med temperaturføleren 17, luftmengdemåleren 18 og de to trykkfølere 19 og 20, og som bearbeider de målte verdier fra disse innretninger.
For ved hjelp av styringsenheten RE å kunne avgi de enkelte reguleringsstørrelser, må det reguleringssignal som påvirker styringsenheten regnes ut ved hjelp av den sentrale beregner ZR ut fra de målte verdier. Den sentrale beregner ZR bestemmer også den faktiske størrelse av den frie luftutslippsflate som så kan sammenlignes i styringsenheten RE med den nominelle verdi for denne frie luftutslippsflate, og av dette finnes så signalet for påvirkning av de enkelte reguleringsmekanismer 21 - 24.
Ut fra den målte primærlufttemperatur i underluftkammeret 7.2 og det trykk som måles der, beregnes på kjent måte tettheten av primærluften PL Denne verdi anvendes i forbindelse med den verdi av den statiske trykkforskjell mellom underluftsonen og fyrrommet som måles ved hjelp av de to følere 19 og 20, for ved hjelp av følgende formel: å beregne hastigheten av primærluften ved gjennomstrømningen gjennom motstands-legemet for forbrenningsluft, som utgjøres av riststrukturen og brennleiet. I forbindelse med den verdi av luftmengden som fastlegges ved hjelp av luftmengdemåleren 18 og som omregnes til de gjeldende driftsbetingelser med hensyn til temperatur og trykk, tjener den verdi som på denne måte finnes til å beregne den frie luftutslippsflate, som defineres ved den etterfølgende formel:
Den verdi som således finnes er den faktiske verdi av den frie luftutslippsflate og den blir som et reguleringssignal F eller R, stilt til rådighet for styringsenheten RE, hvor den sammenlignes med den nominelle verdi for den frie luftutslippsflate F. Derved finnes reguleringsstørrelsene for de enkelte reguleringsmekanismer 21 - 24, og ved regulering av skyttelhastigheten SG for fyrristen blir den verdi som fordres på grunn av reguleringssignalet R sammenlignet med det nominelle verdiområde for skyttelhastigheten for å sikre at korreksjon og innstilling av denne bare kan skje innenfor tilsynelatende riktige og tillatelige områder.
Med denne type beregning og regulering kan likevel visse avvik opptre, som skyldes at luft må strømme gjennom et "forbrenningsluft-motstandslegeme" som består av riststrukturen og brennleiet som ikke bare oppviser meget trange, men også ytterst uregel-messige tverrsnitt for gjennomstrømning av primærluft. Derved oppstår det friksjonstap som det må tas hensyn til i form av en strømningsparameter a, for å oppnå en mer nøyaktig regulering. Siden strømningsforholdene i et sådant brennleie ikke lar seg beregne, må denne strømningsparameter a bestemmes eksperimentelt.
For å bestemme denne strømningsparameter blir således strømningen gjennom en ubelastet fyrrist og deretter en fyrrist belastet med brennmasse, målt ved forskjellige
luftmengder og forskjellige utgangstrykk i underluftsonen. De derved fastlagte forskjeller med hensyn til trykktap eller den enkelte statiske trykkforskjell mellom underluftsonen og fyrrommet, er et mål på dannelsen av strømningsparameteren, som har verdien 0 når en gjennomstrømning gjennom fyrristen og brennmassen ikke lenger er mulig, for å bli desto større (inntil maksimalt a = 1) jo mer uhindret luften kan strømme gjennom risttoppstrukturen og brennmassen. I praksis blir strømningsparameteren bestemt til å være av en størrelsesorden på 0,6 - 0,95. Den strømningsparameter a som bestemmes på eksperimentell måte tilføres den sentrale beregner ZR slik at reguleringssignalet F eller R beregnet på den ovenfor beskrevne måte, kan korrigeres tilsvarende denne strømningsparameter a, og den sentrale beregner kan da avgi et korrigert reguleringssignal RK til styringsenheten.
Sådanne reguleringsforløp er skjematisk vist i fig. 2, og av denne figur kan det sees at den sentrale beregner ZR er forbundet med forskjellige målefølere 17 - 20 og har en inngangsmulighet for strømningsparameteren a, mens styringsenheten RE kan motta nominelle inngangsverdier for skyttelhastigheten SG og den frie luftutslippsoverflate F, for derav å kunne avgi de enkelte reguleringsimpulser til reguleringsmekanismene 21 - 24 som står i forbindelse med styringsenheten.
Fig. 3 viser resultatet av reguleringsmetoden i henhold til oppfinnelsen. I figuren angir ordinaten den frie luftutslippsflate F som reguleringssignal og dessuten antallet slag pr. time, mens den målte tid er angitt på abscissen. Den konstante nominelle verdi for den frie luftutslippsflate er angitt ved Fnomine((. Kurven F viser de enkelte faktiske verdier av reguleringssignalet RK korrigert med strømningsparameteren a. Det kan da sees at bare forholdsvis små svingninger finnes i forhold til den foreskrevne nominelle verdi, hvilket gir den slutning at denne forbrenning forløper nærmest ensartet.
SG viser ristens agitering eller skyttelhastighet med antall slagbevegelser fra ristdriveren 6 pr. time. Det kan sees at ved en minskning av den frie luftutslippsflate til f.eks. punktet F1, stiger skyttelhastigheten tilsvarende, til punktet SG1. En minsket fri luftutslippsflate betyr at brennleiets luftgjennomtrengelighet er blitt forringet enten på grunn av en økt brennleiehøyde eller en større kompakthet i brennmassen på grunn av fuktige, inerte andeler. En økning av skyttelhastigheten kan avhjelpe denne tilstand eller i så stor grad påvirke den, at den frie luftutslippsflate igjen nærmer seg den nominelle verdi, hvilket er tilfellet i punktet F2. Her kan det sees at skyttelhastigheten forblir konstant i det tilsvarende avsnitt SG2. Når den frie luftutslippsflate igjen minsker i punketet F3, stiger skyttelhastigheten tilsvarende i området SG3, for så i området SG4 å forbli i hovedsak konstant, da det i området F4 ikke kan fastlegges noe avvik i forhold til den nominelle verdi.
De reguleringstekniske inngrep i følge foreliggende oppfinnelse gjelder ikke bare ristens skyttel- eller fyringshastighet, skjønt dette er en hovedfaktor med hensyn til påvirkning. Siden forbrenningsforløpet i stor grad kan gjøres likeartet ved å regulere ristens hastighet, er det også ønskelig at tilførselsmengden av brennmasse på fyrristen samt uttrekksmengden av slagg påvirkes i avhengighet av de forklarte reguleringssignaler R eller RK. Dette gjøres ved at styringsenheten RE ikke bare påvirker reguleringsmekanismen 21 for risthastigheten, men også via reguleringsmekanismen 23 påvirker tilførselsmengden av brennstoff på fyrristen 1 og via reguleringsmekanismen 22 påvirker uttrekksmengden over uttrekksvalsen 9. Ved hjelp av reguleringsmekanismen 24 kan det også foretas en regulering av primærluftmengden, idet denne regulering i første rekke utøves av den vanlige fyringsrateregulering.
Reguleringsmetoden i henhold til oppfinnelsen kan komme til anvendelse som en selv-stendig reguleringsmetode, i det minste med hensyn til risthastigheten. Den kan imidlertid også tjene bare som korreksjon for reguleringen av risthastigheten når denne på grunn av andre parametre reguleres over den vanlige styringsenhet for fyringsraten.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg, særlig avfallsforbrenningsanlegg, hvor brenngodset tilføres begynnelsen av en fyrrist (1) og på denne utsettes for en påfyllende bevegelse fremover, og hvor det resulterende slagg trekkes ut ved enden av fyrristen,
karakterisert ved at den påfyllende bevegelse fremover av brenngodset (16) i det minste påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft, idet et reguleringssignal (R) som tilsvarer forbrenningsluftens gjennomtrengelighet bestemmes ved registrering av den frie luftutslippsflate for hele legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående av riststruktur og brennleie, i samsvar med følgende formel:
hvor:
R er reguleringssignalet,
PLB er primærluftmengden som ved driftsbetingelsene strømmer gjennom brennleiet, og V er strømningshastigheten i legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående
av riststruktur og brennleie, og som beregnes ut fra følgende formel:
hvor:
g er tyngdeakselerasjonen,
YL er den spesifikke vekt av luften ved driftsbetingelsene, og Ap er den statiske trykkforskjell mellom underluftsone (7.2) og fyrrom (3).
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, og hvor reguleringssignalet som tilsvarer forbrenningsluftens gjennomtrengelighet bestemmes ved registrering av den frie luftutslippsflate for hele legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående av riststruktur og brennleie, og en eksperimentelt bestemt strømningsparameter som er avhengig av forbrenningsluftens strømningshastighet, i samsvar med den etterfølgende formel:
hvor: RK er det korrigerte reguleringssignal, F er den frie luftutslippsflate, og a er strømningsparameteren, idet den frie luftutslippsflate beregnes ut fra følgende formel:
hvor: V er strømningshastigheten i legemet som gir forbrenningsluften motstand, bestående
av riststruktur og brennleie, og som beregnes ut fra følgende formel:
hvor: g er tyngdeakselerasjonen, yL er den spesifikke vekt av luften ved driftsbetingelsene, og Ap er den statiske trykkforskjell mellom underluftsone (7.2) og fyrrom (3).
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, og hvor mengden av brenngods (16) som tilføres, påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 3, og hvor mengden av slagg som trekkes ut, påvirkes i avhengighet av fyrristens og brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 4, og hvor brennleiets gjennomtrengelighet for forbrenningsluft bestemmes i området hvor forbrenningen begynner på fyrristen (1).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19820038A DE19820038C2 (de) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO992142D0 NO992142D0 (no) | 1999-05-03 |
NO992142L NO992142L (no) | 1999-11-08 |
NO318539B1 true NO318539B1 (no) | 2005-04-11 |
Family
ID=7866733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19992142A NO318539B1 (no) | 1998-05-05 | 1999-05-03 | Fremgangsmate ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6145453A (no) |
EP (1) | EP0955499B1 (no) |
JP (1) | JP3135892B2 (no) |
AT (1) | ATE249010T1 (no) |
BR (1) | BR9901450A (no) |
CA (1) | CA2270812C (no) |
CZ (1) | CZ292765B6 (no) |
DE (2) | DE19820038C2 (no) |
DK (1) | DK0955499T3 (no) |
ES (1) | ES2207056T3 (no) |
NO (1) | NO318539B1 (no) |
PL (1) | PL332931A1 (no) |
PT (1) | PT955499E (no) |
RU (1) | RU2155911C1 (no) |
SG (1) | SG84529A1 (no) |
TW (1) | TW460676B (no) |
UA (1) | UA53666C2 (no) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106090996A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 无锡锡能锅炉有限公司 | 一种燃煤锅炉的燃烧控制工艺 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1013209C2 (nl) * | 1999-10-04 | 2001-04-05 | Tno | Regelsysteem voor een verbrandingsinstallatie, zoals bijvoorbeeld een afvalverbrandingsinstallatie. |
ES2265927T3 (es) * | 2000-04-21 | 2007-03-01 | Keppel Seghers Holdings Pte Ltd | Un proceso de incineracion de material solido combustible. |
WO2003002911A2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Invectoment Limited | Thermal treatment apparatus and method |
DE10213788B4 (de) * | 2002-03-27 | 2007-04-26 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Beeinflussung der Eigenschaften von Verbrennungsrückständen aus einer Verbrennungsanlage |
DE10213789B4 (de) * | 2002-03-27 | 2006-04-20 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage |
DE10213790B4 (de) * | 2002-03-27 | 2006-05-24 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verfahren zur Abfallverbrennung in einer Abfallverbrennungsanlage |
ATE353423T1 (de) * | 2002-10-19 | 2007-02-15 | Wodtke Gmbh | Ofen oder kleinfeuerungsanlage |
DE10327471B3 (de) * | 2003-06-18 | 2005-04-07 | Sar Elektronic Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen |
DE102004050098B4 (de) * | 2004-10-14 | 2007-05-31 | Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik | Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage |
PL1906092T3 (pl) | 2006-09-30 | 2014-11-28 | Powitec Intelligent Tech Gmbh | Sposób regulacji procesu spalania |
PL383941A1 (pl) * | 2007-12-03 | 2009-06-08 | Witold Kowalewski | Kocioł rusztowy, sposób modernizacji kotła rusztowego oraz sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powietrza, nie biorącego udziału w procesie spalania w kotle rusztowym |
JP5449335B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2014-03-19 | バブコック アンド ウイルコックス ボルンド エイ/エス | 抵抗係数と火炎前面推定との組合せを用いた燃焼設備の制御方法 |
CN102865582A (zh) * | 2012-09-04 | 2013-01-09 | 吕庆忠 | 一种可测量垃圾厚度的垃圾焚烧炉及其测量方法 |
CN103216834B (zh) * | 2012-11-28 | 2015-02-18 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种生活垃圾焚烧炉自动燃烧蒸汽流量控制系统 |
JP5756499B2 (ja) * | 2013-08-16 | 2015-07-29 | バブコック アンド ウイルコックス ボルンド エイ/エス | 抵抗係数と火炎前面推定との組合せを用いた燃焼設備の制御方法 |
JP6831200B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2021-02-17 | リンナイ株式会社 | 燃焼装置 |
CN111727347A (zh) * | 2017-09-11 | 2020-09-29 | 艾罗创新公司 | 改进基于固体燃料燃烧过程的反馈控制的动态热释放计算 |
CN112815353B (zh) * | 2021-01-12 | 2023-05-12 | 桂林理工大学 | 一种工业炉燃烧供风系统及其控制方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5512368A (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of controlling waste incinerator |
JPS5556514A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-25 | Takuma Co Ltd | Method of automatic combustion control for refuse incinerating furnace |
JPS59129316A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ごみ焼却炉における給塵制御装置 |
JPH07111247B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1995-11-29 | 石川島播磨重工業株式会社 | 廃棄物処理方法 |
JPH079288B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1995-02-01 | 株式会社日立製作所 | 固形燃焼装置の燃料供給制御方法 |
JPH04371712A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ごみ焼却炉の燃焼制御方法 |
FR2683027B1 (fr) * | 1991-10-25 | 1994-02-04 | Pillard Entr Gle Chauffage Indl | Procede et dispositif de regulation de charge pour chaudiere a grille mecanique. |
DE4215997C2 (de) * | 1992-05-13 | 1995-09-07 | Noell Abfall & Energietech | Verfahren zur Regelung der Müllmenge bzw. der Müllschicht auf Verbrennungsrosten |
DE4344906C2 (de) * | 1993-12-29 | 1997-04-24 | Martin Umwelt & Energietech | Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren |
DE4428159C2 (de) * | 1994-08-09 | 1998-04-09 | Martin Umwelt & Energietech | Verfahren zur Regelung der Feuerung bei Verbrennungsanlagen, insbesondere Abfallverbrennungsanlagen |
JPH1068514A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-03-10 | Nkk Corp | ごみ焼却炉の燃焼制御方法 |
JP3030614B2 (ja) * | 1996-08-08 | 2000-04-10 | 住友重機械工業株式会社 | ごみ層厚指標の推定方法及びこれを利用したごみ焼却炉の燃焼制御方式 |
-
1998
- 1998-05-05 DE DE19820038A patent/DE19820038C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-22 US US09/298,039 patent/US6145453A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 EP EP99108274A patent/EP0955499B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 ES ES99108274T patent/ES2207056T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 AT AT99108274T patent/ATE249010T1/de active
- 1999-04-27 SG SG9902101A patent/SG84529A1/en unknown
- 1999-04-27 DK DK99108274T patent/DK0955499T3/da active
- 1999-04-27 PT PT99108274T patent/PT955499E/pt unknown
- 1999-04-27 DE DE59906821T patent/DE59906821D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-29 UA UA99042464A patent/UA53666C2/uk unknown
- 1999-04-29 RU RU99109693/06A patent/RU2155911C1/ru active
- 1999-04-30 JP JP11123759A patent/JP3135892B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-30 TW TW088107013A patent/TW460676B/zh active
- 1999-05-03 CA CA002270812A patent/CA2270812C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-03 NO NO19992142A patent/NO318539B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-05-04 CZ CZ19991592A patent/CZ292765B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-05-04 PL PL99332931A patent/PL332931A1/xx unknown
- 1999-05-05 BR BR9901450-5A patent/BR9901450A/pt not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106090996A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 无锡锡能锅炉有限公司 | 一种燃煤锅炉的燃烧控制工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9901450A (pt) | 2000-05-16 |
JP3135892B2 (ja) | 2001-02-19 |
UA53666C2 (uk) | 2003-02-17 |
CZ292765B6 (cs) | 2003-12-17 |
DK0955499T3 (da) | 2003-12-08 |
DE19820038A1 (de) | 1999-11-25 |
TW460676B (en) | 2001-10-21 |
CZ159299A3 (cs) | 1999-12-15 |
ES2207056T3 (es) | 2004-05-16 |
DE19820038C2 (de) | 2000-03-23 |
EP0955499B1 (de) | 2003-09-03 |
SG84529A1 (en) | 2001-11-20 |
DE59906821D1 (de) | 2003-10-09 |
NO992142D0 (no) | 1999-05-03 |
RU2155911C1 (ru) | 2000-09-10 |
NO992142L (no) | 1999-11-08 |
EP0955499A3 (de) | 2000-02-02 |
US6145453A (en) | 2000-11-14 |
PL332931A1 (en) | 1999-11-08 |
ATE249010T1 (de) | 2003-09-15 |
CA2270812A1 (en) | 1999-11-05 |
EP0955499A2 (de) | 1999-11-10 |
CA2270812C (en) | 2004-07-06 |
PT955499E (pt) | 2004-01-30 |
JPH11337035A (ja) | 1999-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO318539B1 (no) | Fremgangsmate ved regulering av fyringsraten hos forbrenningsanlegg | |
RU2099638C1 (ru) | Способ регулирования отдельных или всех факторов, влияющих на сгорание топлива на колосниковой решетке | |
US20080163803A1 (en) | Method and systems to control municipal solid waste density and higher heating value for improved waste-to-energy boiler operation | |
US4838183A (en) | Apparatus and method for incinerating heterogeneous materials | |
US4430963A (en) | System for generating dry coal weight signal for coal feeder and control system based thereon | |
CN107543174B (zh) | 垃圾焚烧设备及垃圾焚烧设备的控制方法 | |
JP4292126B2 (ja) | ストーカ型ごみ焼却炉の燃焼情報監視制御装置 | |
JP2017145981A (ja) | ストーカ式焼却炉 | |
JP3822328B2 (ja) | ごみ焼却炉の燃焼ごみ低位発熱量推定方法 | |
EP2385321A2 (en) | A method for regulating the combustion process in solid fuel central heating boilers | |
DK172248B1 (da) | Fremgangsmåde til styring af forbrændingen i en kedel med en vibrationsrist | |
US20040255831A1 (en) | Combustion-based emission reduction method and system | |
WO1988008504A1 (en) | Combustion control method for fluidized bed incinerator | |
JP2017145979A (ja) | ストーカ式焼却炉 | |
NO318569B1 (no) | Fremgangsmate for automatisk fyringsinnstilling av et soppelforbrenningsanlegg | |
JP2017145980A (ja) | ストーカ式焼却炉 | |
JPS6116889B2 (no) | ||
JP7028844B2 (ja) | 廃棄物燃焼装置及び廃棄物燃焼方法 | |
JP3145998B2 (ja) | 燃焼効率の制御方法 | |
JP2664909B2 (ja) | ごみ焼却設備の運転方法 | |
EP0943864B1 (en) | Combustion control method for refuse incinerator | |
KR950014318A (ko) | 특히 야금 가열로용의, 가변특성을 갖는 가스 버너의 실시간 조절방법 및 장치 | |
JPS63113215A (ja) | ごみ焼却炉の燃焼制御方法 | |
JPS6056964B2 (ja) | ごみ焼却炉の制御方法 | |
JP2973154B2 (ja) | 焼却炉の燃焼制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |