PL178978B1 - Sposób regulacji spalania w urzadzeniach do spalania,zwlaszcza w urzadzeniach do spalania odpadów PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Sposób regulacji spalania w urzadze- niach do spalania, zwlaszcza w urzadzeniach do spalania odpadów, w któr ym temperature po- wstala na skutek spalania, sama lub w polaczeniu z innymi wielkosciami regulowanymi, stosuje sie jako bezposrednia lub posrednia wielkosc regu- lowana, znamienny tym, ze dla ustalenia tej wielkosci regulowanej zaleznej od temperatur y, mierzy sie bezposrednio lub posrednio tempera- ture gazów odlotowych, za pomoca urzadzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, w miejscu oslonietym przed promieniowaniem zloza spalanego paliwa i/lub przed promieniowa- niem plomienia. P L 178978 B 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji spalania w urządzeniach do spalania, zwłaszcza w urządzeniach do spalania odpadów.

W znanych sposobach regulacji spalania przedstawionych w opisach EP 352 620 A2 i DE 38 25 922 C2, w których temperatura spalania, bezpośrednio lub pośrednio, stosowana jest jako wielkość regulowana, temperatura ta ustalanajest w komorze spalania za pomocątermoelementów. Sąone jednak niedokładne i majądużąbezwładność. Znacznie lepsząmetodąustalania temperatury w komorze spalania, jest pomiar za pomocą kamery termograficznej, za pomocą której można na przykład ustalić rozkład temperatury w całym złożu spalanego paliwa. Taki sposóbjest znany z opisu DE 39 04 272 C2. Ponieważ użycie kamery termograficznej w połączeniu z pro178 978 gramowanym urządzeniem komputerowym stanowi duży nakład techniczny i pociąga za sobą znaczne koszty, często rezygnuje się z zastosowania tego środka technicznego, zwłaszcza gdy chodzi o powtórne wyposażenie istniejącej już od dawna instalacji.

Ze stanu techniki znanajest możliwość, aby wielkość regulowana zależna od temperatury nie była stosowana bezpośrednio do oddziaływania przykładowo na doprowadzanie paliwa, lecz do pośredniego oddziaływania na przebieg spalania (jak to ma miejsce na przykład według opisu DE 38 25 933 C2), gdzie wpływa na żądaną wielkość O2-wilgotność. Według tego opisu żądana wartość O2-wilgotność, zmieniana jest w zależności od temperatury w komorze spalania.

Sposób regulacji spalania w urządzeniach do spalania, zwłaszcza w urządzeniach do spalania odpadów, w którym temperaturę powstałą na skutek spalania, samą lub w połączeniu z innymi wielkościami regulowanymi, stosuje się jako bezpośrednią lub pośredniąwielkość regulowaną. według wynalazku charakteryzuj e się tym, że dla ustalenia tej wielkości regulowanej zależnej od temperatury, mierzy się bezpośrednio lub pośrednio, za pomocąurządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, temperaturę gazów odlotowych, w miejscu osłoniętym przed promieniowaniem złoża spalanego paliwa i/lub przed promieniowaniem płomienia.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku, przy pośrednim pomiarze temperatury gazów odlotowych, za pomocą urządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzy się temperaturę elementu porównawczego, którego temperaturajest wprost proporcjonalna do temperatury działających na niego gazów odlotowych.

Jako element porównawczy, o temperaturze zależnej od temperatury działających na niego gazów odlotowych, stosuje się element ceramiczny.

Element porównawczy osadza się w ścianie ciągu gazów odlotowych.

Element porównawczy umieszcza się w ciągu gazów odlotowych i całkowicie otacza się strumieniem gazów odlotowych.

Szczególnie korzystnie, w sposobie według wynalazku, pomiar temperatury gazów odlotowych względnie elementu porównawczego, prowadzi się w opadającym ciągu gazów odlotowych.

Pomiar temperatury prowadzi się za pomocąpirometru promieniowania podczerwonego.

Korzystnie, pomiar temperatury gazów odlotowych prowadzi się za pomocąurządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzącego w zakresie spektralnym wynoszącym około 4,5 μη.

Pomiar temperatury elementu porównawczego prowadzi się za pomocą urządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzącego w zakresie spektralnym wynoszącym około 1,4 μη.

W sposobie według wynalazku, zależną od temperatury wielkość regulowaną mierzoną w gazach odlotowych względnie w elemencie porównawczym, stosuj e się do regulacj i doprowadzania paliwa i/lub do regulacji prędkości rusztu, a doprowadzanie powietrza pierwszego reguluje się zależnie od przepływu masowego pary.

W sposobie według wynalazku wyeliminowane zostają wpływy promieniowania, pochodzącego z żarzącego się złoża spalanego paliwa, lub promieniowania, pochodzącego z płomienia tak, że uzyskuje się wielkość regulowaną, która z dużą dokładnościąjest proporcjonalna do temperatury powstającej przy spalaniu. Przez zastosowanie takiej wielkości regulowanej, wszystkie przebiegi regulowane dotychczas bezpośrednio lub pośrednio w zależności od temperatury spalania, mogą być regulowane prawie bezzwłocznie w oparciu o jedną dokładną podstawę.

W sposobie według wynalazku element porównawczy, którego temperatura zależy od działających na niego gazów odlotowych, stanowi element ceramiczny, co w praktyce może oznaczać wewnętrzną stronę drzwi obserwacyjnych, znajdujących się w ciągu gazów odlotowych, wyposaża się w płytę ceramiczną. Takie wykonanie ma tę zaletę, że element porównawczy ma temperaturę zależnątylko od wpływu gazów odlotowych, natomiast pozostałe części ścian ciągu gazów odlotowych, przez które przechodzą rury wodne instalacji kotłowej, nie nadają się do umieszczania elementu porównawczego, gdyż rury wodne powodują chłodzenie. Oczywiście

178 978 drzwi obserwacyjne nie zawierają takich wodnych rur. Tak więc element porównawczy osadzony jest w ścianie ciągu gazów odlotowych, i poddany jest działaniu tylko gazów odlotowych.

Usytuowanie elementu porównawczego w ciągu gazów odlotowych i otoczenie go całkowicie strumieniem gazów odlotowych, uzyskuje się przez zawieszenie elementu porównawczego w ciągu gazów odlotowych.

Szczególnie dobrą osłonę przed zakłócającym działaniem promieniowania, przy ustalaniu zależnej od temperatury wielkości regulowanej, w urządzeniu do spalania z wznoszącym się i opadającym przy krawędzi zwrotnej ciągiem gazów odlotowych, uzyskuje się przez to, że pomiar temperatury gazów odlotowych względnie elementu porównawczego, prowadzi się w opadającym ciągu gazów odlotowych, ponieważ w tym obszarze wpływy promieniowania, pochodzącego ze złoża spalanego paliwa lub od płomieni, są prawie wyeliminowane. W praktyce do pomiaru temperatury gazu odlotowego stosuje się pirometr promieniowania podczerwonego KT 19.61 iKT 19.62 firmy Heimann, a do pomiaru temperatury elementu porównawczego stosuje się pirometr promieniowania PB 51 firmy Keller.

Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie możliwie prostego technicznie i przez to taniego ustalania temperatury, a tym samym prostego i jednocześnie skutecznego sposobu regulacji spalania, który nadaje się zwłaszcza do powtórnego wyposażania istniejącychjuż od dawna instalacji. Dzięki sposobom według wynalazku w prosty i pewny sposób otrzymuje się do dyspozycji wielkość regulowanązależnąbezpośrednio od temperatury spalania i mogącą służyć do regulacji spalania.

Ponadto sposób regulacji spalania dla urządzeń do spalania, zwłaszcza wtedy jest korzystny, gdy ma się do dyspozycji niewielkie środki inwestycyjne lub gdy mająbyć modernizowane dawno już istniejące instalacje.

Zastosowanie przepływu masowego paryjako wielkości regulowanej, oddziaływującej na powietrze pierwsze lub na doprowadzanie paliwa, jest tak samo ogólnie znane, jak na przykład zastosowanie zawartości O₂ w gazach odlotowych, jednakże okazało się, że zaproponowana kombinacja znanej wielkości regulowanej opartej na przepływie masowym pary, w połączeniu z wielkością zależną od temperatury, uzyskiwana według wynalazku, prowadzi do zaskakująco dobrych wyników przy niewielkich kosztach inwestycyjnych, zwłaszcza, gdy starsze instalacje, wyposażone sąjuż wcześniej w urządzenia do uzyskiwania wielkości regulowanej w oparciu o przepływ masowy pary.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym schematycznie, w przekroju urządzenie do spalania.

Przedstawione na rysunku, urządzenie do spalania zawiera palenisko 1 oraz kocioł 2. Palenisko 1 posiada lej wsypowy 3 z dołączonądo niego rynnąwsypową4, ze stołem nadawczym 5 i z popychaczami załadowczymi 6, które odpady spadające przez rynnę wsypo wą4 pod^a^poprzez stół nadawczy, na ruszt paleniskowy 7, który w przedstawionym przykładzie wykonany jestjako ruszt nawrotny i zgodnie z podwójną strzałką 8, wykonuje ruchy przesuwne, przy czym ruszt paleniskowy 7 poruszany jest przez napęd 9. Popychacze załadowcze 6 napędza napęd 10. Ponadto palenisko zawiera wznoszący się ciąg 11 gazów odlotowych i przylegający do niego przy krawędzi zwrotnej 12, opadający ciąg 13 gazów odlotowych, poprzez które gorące gazy odlotowe przechodzą do dołączonego kotła 2 i do innych urządzeń (na przykład do nieuwidocznionych urządzeń do oczyszczania gazów odlotowych). Poniżej rusztu 7 usytuowane są poszczególne strefy dmuchu dolnego 14,15 i 16, zasilane ze wspólnej dmuchawy 17, przy czym zainstalowane są urządzenia regulacyjne 23 i przewody doprowadzające do stref dmuchu dolnego, aby doprowadzane od dołu powietrze pierwsze rozdzielane było na poszczególne strefy dmuchu dolnego odpowiednio do aktualnego zapotrzebowania.

Paliwo znajdujące się na ruszcie 7 tworzy złoże paliwowe 18, przy czym żużel powstający przy końcu rusztu opada do szybiku żużlowego 19.

Do regulacji spalania względnie wydajności spalania, w przedstawionym przykładzie wykonania jako wielkości regulowane - stosuje się temperaturę spalania względnie temperaturę bezpośrednio do niej proporcjonalną, oraz przepływ masowy pary. Temperaturę spalania ustala

178 978 się przez pomiar temperatury gazów odlotowych lub elementu porównawczego 28 poddanego bezpośredniemu działaniu temperatury gazów odlotowych ijako wielkość regulowaną20 doprowadza się do regulatora 21. Do ustalenia wielkości regulowanej 20 służy przyrząd 22 do pomiaru promieniowania podczerwonego, który według wynalazku usytuowany jest w opadaj ącym ciągu 13 gazów odlotowych. Chodzi przy tym o to, aby przy pomiarze temperatury gazów odlotowych wykluczyć zakłócenia, jakie mogą powstawać wskutek promieniowania złoża paliwowego 18 lub płomieni 24. Za pomocą regulatora 21, reguluje się doprowadzanie paliwa, to znaczy ilość odpadów dostarczaną w jednostce czasu, poprzez oddziaływanie na napęd 10 popychaczy załadowczych 6, a poza tym regulator 21 może regulować również napęd 9 prędkości przesuwu rusztu 7, oddziaływując przez to na rozkład i prędkość poruszania się paliwa w złożu paliwowym 18 znajdującym się na ruszcie 7.

Jednocześnie w punkcie 25 mierzy się przepływ masowy pary m_D, przy czym tądrugąwielkość regulowaną26 doprowadza się do innego regulatora 27, który oddziaływuje na wydajność wentylatora 17, a tym samym na całkowitąilość powietrza pierwszego i/lub na urządzenia regulujące 23 dopływ powietrza pierwszego do poszczególnych stref dmuchu dolnego 14,1 5 i 16 przyporządkowanych do poszczególnych stref rusztu.

Opisany powyżej sposób stanowi tylko jeden z wielu przykładów wykazujących, że za pomocąprostych środków można uzyskiwać wielkości regulowane proporcjonalne do temperatury spalania i za pomocą nich oddziaływać na przebieg spalania. W przedstawionym przykładzie wielkość regulowana zależna od temperatury, zastosowana jest do oddziaływania na doprowadzanie paliwa i powiązana jest z drugą wielkością regulowaną uzyskiwaną z masowego przepływu pary, przy czym ta ostatnia wielkość służy do oddziaływania na doprowadzanie powietrza pierwszego. Wielkość regulowana zależna od temperatury, może być kojarzona z innymi wielkościami regulowanymi niż przepływ masowy pary.

Niniejszy wynalazek umożliwia precyzyjne, pozbawione opóźnień ustalanie regulowanej wielkości proporcjonalnej bezpośrednio do temperatury spalania, która to wielkość przekazuje zmiany w przebiegu spalania, odzwierciedlające się w zmianach temperatury spalania.

178 978

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób regulacji spalania w urządzeniach do spalania, zwłaszcza w urządzeniach do spalania odpadów, w którym temperaturę powstałą na skutek spalania, samą lub w połączeniu z innymi wielkościami regulowanymi, stosuje się jako bezpośrednią lub pośredniąwielkość regulowaną. znamienny tym, że dla ustalenia tej wielkości regulowanej zależnej od temperatury, mierzy się bezpośrednio lub pośrednio temperaturę gazów odlotowych, za pomocąurządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, w miejscu osłoniętym przed promieniowaniem złoża spalanego paliwa i/lub przed promieniowaniem płomienia.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pośrednim pomiarze temperatury gazów odlotowych, za pomocąurządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzy się temperaturę elementu porównawczego, którego temperatura jest wprost proporcjonalna do temperatury działających na niego gazów odlotowych.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, żejako element porównawczy, o temperaturze zależnej od temperatury działających na niego gazów odlotowych, stosuje się element ceramiczny.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że element porównawczy osadza się w ścianie ciągu gazów odlotowych.
5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że element porównawczy umieszcza się w ciągu gazów odlotowych i całkowicie otacza się strumieniem gazów odlotowych.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienny tym, że pomiar temperatury gazów odlotowych względnie elementu porównawczego, prowadzi się w opadającym ciągu gazów odlotowych.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pomiar temperatury prowadzi się za pomocą pirometru promieniowania podczerwonego.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że pomiar temperatury gazów odlotowych prowadzi się za pomocą urządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzącego w zakresie spektralnym wynoszącym około 4,5 pm.
9. 9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że pomiar temperatury elementu porównawczego prowadzi się za pomocą urządzenia do pomiaru promieniowania podczerwonego, mierzącego w zakresie spektralnym wynoszącym około 1,4 pm.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zależną od temperatury wielkość regulowanąmierzonąw gazach odlotowych względnie w elemencie porównawczym, stosuje się do regulacji doprowadzania paliwa i/lub do regulacji prędkości rusztu, a doprowadzanie powietrza pierwszego reguluje się zależnie od przepływu masowego pary.