NO771324L - Fremgangsm}te og apparat til regulering av forbrenningen i et fyr - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til regulering av forbrenninger i en fyr

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til regulering av forbrenningen i en' fyr eller forbrenningsovn, nedenfor kalt fyr, hvortil det tilføres luft ved hjelp av en vifte,- og hvor brennstofftilførslen reguleres i avhengighet av belastningen.

Ved en kjent fremgangsmåte er det vanlig å regulere luft-tilførslen under vekslende belastning Ved hjelp av trekkspjeld som er innstillbare. Hvis fyren er en oljefyr, er det dessuten vanlig å blåse inn luft omkring forstøvningssonen ved hjelp av en vifte som drives av en elektromotor som løper med konstant om-løpstall uansett belastning, dvs. uansett størrelsen av den til-førte brennstoffmengde. Under sådanne omstendigheter vil den for-brukte mengde elektrisitet til viften være konstant uavhengig av belastningen. Forbruket av elektrisitet vil således være relativt stort ved lav belastning og det tas ikke hensyn hverken til endringer i brennstoffets brennverdi eller i luftens tilstand.

En annen kjent fremgangsmåte går ut -på at man foretar en trinnvis regulering av viftens omløpstall. Herved kan en vekslende belastning kun følges trinnvis, hvorved det bare i de driftspunkter, som passer nøyaktig til de enkelte trinn, kan oppnås optimale driftsbetingelser.

Endelig er det fra beskrivelsen til tysk patent 490 291 kjent en tredje fremgangsmåte hvorved man trinnløst regulerer en vifte og en brennstoffpumpe, slik at disse følger hverandre opp

. og- ned. i hastighet i avhengighet av vekslende belastninger. Denne fremgangsmåte er bedre enn de.foregående til oppnåelse av en god virkningsgrad i forskjellige driftspunkter, men allikevel foretas det ikke noen korreksjon av lufttilførslen hverken i avhengighet av luftens tilstand eller i avhengighet av brennstoffets brennverdi. Variasjonen av disse størrelser kan i høy grad forskyve driftspunktet bort fra det optimale, og mån risikerer derfor at man ved denne fremgangsmåte kan komme til å arbeide med fyren

innstillet feil i .alle driftspunkter, f.eks. hvis det atmosfæriske trykk er lavt.

Det særegne ved fremgangsmåten består i at man foretar regulering av lufttilførslen bare ved å innstille viftens turtall trinnløst. Ved alltid å innstille viften slik at en optimal forbrenning oppnås til enhver tid, kan man oppnå besparelse i alle driftspunkter. Derved er det mulig å spare betydelige mengder elektrisite-t til drift av viften-når det-arbeides med lav belastning av fyren.

En utførelse av fremgangsmåten utmerker seg ved at man foretar'en kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene og at måleresultatet anvendes til innstilling av viftens turtall. Denne utførelse er hensiktsmessig ved fyrer som fortrinnsvis arbeider med konstant belastning.. Hvis luftens tilstand, bl.a. trykk og temperatur, forandrer seg med tiden eller hvis brennstoffets brénnverdi endrer seg med tiden, kan mån oppnå en god regulering. De nevnte størrelser endrer seg kun langsomt med tiden og selv med en relativt langsom måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene er det mulig å oppnå en fullt akseptabel innsvingningstid på reguleringen.

En annen utførelse utmerker seg ved at man foretar en kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde og at måleresultatet anvendes til innstilling av viftens turtall. Denne er derimot hensiktsmessig ved fyrer som fortrinnsvis arbeider med vekslende belastning, fordi man derved straks får et uttrykk for forandringen som kan anvendes for styring av viften.

En tredje utførelse utmerker seg véd at man foretar en kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røk-gassene, at man foretar en kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde og at måleresultatene anvendes til innstilling av viftens turtall. Derved oppnår man begge de nevnte fordeler ved de to forrige utførelser og denne utførelse er hensiktsmessig i forbindelse med store fyrer som kan bære omkostningene ved og nyte fordelen av et mer avansert reguleringsanlegg.

Oppfinnelsen angår også tilsvarende apparater til utfø-relse av fremgangsmåten og disse apparater utmerker seg ved de i tilsvarende krav angitte trekk.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor det skjematisk er vist en fyr med tilhørende skor- , sten samt et reguleringsapparat ifølge en utførelse av oppfinnelsen.

En kjele 1 er innrettet til oppvarming av vann som til-føres gjennom en ledning 2 og føres bort gjennom en ledning 3. Kjelen 1 er gjennom et avgangsrør 4 tilsluttet en skorsten 5. Kjelen tilføres forøvrig luft fra en vifte 6 som drives av en motor 7. Forøvrig tilføres det brennstoff til kjelen 1 i form av olje gjennom en ledning 8. Brennstofftilførslen styres på i og. for seg kjent måte automatisk ved hjelp av en i bortføringslednin-gen 3 anbragt temperaturføler 9, som er innrettet til å styre en motor 10, som igjen er innrettet til å innstille en brennstoffven-til 11 i. ledningen 8. Den hittil beskrevne del av konstruksjonen representerer kjent teknikk.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er ytterligere utstyrt med en føler 12 til måling av oksygeninnholdet i røkgassene og føleren er anbragt i avgangsrøret 4. I en analyseenhet 13 frembringes et

■elektrisk signal som er et uttrykk for oksygeninnholdet i forbren-ningsgassene. Dette signal føres gjennom en ledning 14 til en pro-gramstyreinnretning 15, som samtidig gjennom en ledning 16 fra et skyve- eller dreiepotentiometer 17 mottar signal om stillingen av brennstoffventilen 11. På basis av disse inngåtte data samt et innlagt program avgir programstyreinnretningen 15 et styresignal gjennom en ledning 18 til en omdreiningsregulator 19, som er innrettet til å styre turtallet for yiftemotoren 7. I konstruksjonen kan det eventuelt inngå en føler 20 for kulldioksyd som likeledes er koblet til analyseenheten.

Apparatet ifølge oppfinnelsen vil nå ved passende dimen-sjonering, kunne bringes til å frembringe en optimal forbrenning under alle belasthingsforhold, idet det omtalte program, som er innlagt i programstyreinnretningen 15, er avpasset dels etter viftens karakteristikk og dels etter gjennomstrømningsmotstanden i fyren, avgangsrøret og skorstenen. Denne optimale forbrenningstil-stand oppnås samtidig med at man anvender minst mulig - eller rettere sagt riktig - effektmengde til viften 6. Ved kjente an-legg går viften med konstant turtall under alle belastningsforhold og -det vil derved, tapes en del elektrisk effekt ved lav belastning, av fyren.

Analyseenheten 13 til måling av oksygeninnholdet i røk-gassene kan f.eks. være av typen Taylor Servomex som fremstilles av Sybron Corporation, Crowborough, Sussex, England. Omdreinings-regulatoren 19 kan inneholde en i og for seg kjent thyristorsty-ring eller en frekvensomformer.

Oksygeninnholdet i røkgassene kan bestemmes indirekte ved måling av kulldioksydinnholdet. Fyren kan være en hvilken som helst type fyr, således også en fyr med vandrerist eller en fyr med kullforstøvning.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til regulering av.forbrenningen i en fyr, som tilføres luft ved hjelp av en vifte, og hvor brennstofftil-førslen reguleres i avhengighet av belastningen, karakterisert ved at man foretar reguleringen av lufttilførslen ved bare å innstille viftens turtall trinnløst.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man foretar en kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene og.at måleresultatet anvendes til innstilling av viftens turtall.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man foretar en kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde og at måleresultatet anvendes til innstilling av viftens turtall.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man foretar en kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene, at man foretar en kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde og at måleresultatene anvendes til innstilling av viftens turtall.

5' . Apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende en kjele samt en vifte for tilførsel av luft, karakterisert ved midler til trinnløs innstilling av viftens turtall.

6. Apparat ifølge krav 5 til utfø relse av fremgangsmåten ifølge krav 2, karakterisert ved midler til kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene samt midler til innstilling av viftens omdreiningstall i avhengighet herav.

7. Apparat ifølge krav 5 til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 3, karakterisert ved midler til kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde samt midler til innstilling av viftens omdreiningstall i avhengighet herav.

8. Apparat ifølge krav 5 til utførelse, av fremgangsmåten' ifølge krav 4, karakterisert ved midler til. kontinuerlig måling av oksygen- eller kulldioksydinnholdet i røkgassene, midler til kontinuerlig måling av den tilførte brennstoffmengde, samt midler til innstilling av viftens turtall i avhengighet av de målte størrelser.