PL190981B1 - Sposób i urządzenie do regulacji mocy kalorycznej strumienia paliwa gazowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób regulacji mocy kalorycznej strumienia paliwa gazowego typu gazu ziemnego, za- wierajacego w przewazajacej czesci gaz opalowy zwany „A” i plynacego rurociagiem, znamienny tym, ze regulacje prowadzi sie przynajmniej czesciowo przez kontrolowane wprowadzanie do strumienia przynajmniej jednego gazu opalowego zwanego „B”, o mocy kalorycznej wiekszej od mocy kalorycznej gazu typu „A”. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do regulacji mocy kalorycznej strumienia paliwa gazowego, do celów regulowania parametrów spalania paliwa gazowego, w szczególności mocy kalorycznej przenoszonej przez strumień paliwa gazowego, zwłaszcza strumień paliwa mineralnego typu gazu naturalnego.

Przedmiotem wynalazku jest w szczególności sposób i urządzenie do regulacji strumienia paliwa gazowego rozprowadzanego siecią rur zasilających do zakładów przemysłowych stosujących proces termiczny, przy czym regulacja według niniejszego wynalazku odbywa się, korzystnie na końcowym odcinku sieci, na terenie zakładu przemysłowego lub bezpośrednio przed nim.

Jako zakłady przemysłowe, o które chodzi, można wymienić zakłady szklarskie wykorzystujące palniki na gaz naturalny do stapiania (i ewentualnie rafinowania) szkła w najszerszym znaczeniu, czyli kompozycji mineralnych wykorzystywanych do wytwarzania wyrobów płaskich (linie do produkcji ciągłej), wyrobów pustych (instalacje do wyrobu butelek, okrągłych i płaskich) wełny mineralnej typu waty szklanej lub typu wełny żużlowej, lub włókna szklanego wykorzystywanego do wzmacniania materiałów polimerowych, zwanego włóknem zbrojeniowym, lub też materiałów włókienniczych.

W zakładach wszystkich wymienionych typów, waż ne jest, aby piec pracował w warunkach możliwie stałych i jednolitych, przy czym jednym z parametrów, który nie jest bez znaczenia są właściwości paliwa, którym zasilane są palniki, a zwłaszcza jego moc kaloryczna. Pomiaru mocy kalorycznej paliwa można dokonać albo za pomocą analizy chemicznej strumienia paliwa, na przykład przy użyciu chromatografu gazowego, albo za pomocą pomiaru bezpośredniego przy zastosowaniu współpaliwomierza, znanego z opisu patentowego EP-0326494. W dokumencie tym przedstawiono urządzenie do pomiaru mocy kalorycznej strumienia paliwa, zwłaszcza paliwa gazowego, płynącego rurociągiem. Paliwo spalane jest w komorze spalania, dostosowanej do pomiaru małej, znanej części strumienia paliwa. Skład mieszanki paliwowo-powietrznej jest określany za pomocą obwodu pomiarowego, zaś wartość mocy kalorycznej paliwa wyznacza się za pomocą komputera na podstawie pomiaru strumienia powietrza użytego do spalania i pomiarów składu mieszanki paliwowo-powietrznej. Może się zdarzyć, że sieć dystrybucyjna dostarcza gazu naturalnego, którego właściwości zmieniają się fluktuacyjnie z różnych powodów, najczęściej z powodu zasilania gazem naturalnym o zmiennych właściwościach, pochodzącym z kilku źródeł zasilania.

Okazuje się zatem niezbędne podejmowanie działań korygujących, w celu skompensowania tych zmian mocy kalorycznej.

Pierwszy rodzaj regulacji polega na zmianie przepływu paliwa, z dokonywaniem korekcji w górę jego mocy kalorycznej, przez zwię kszanie przepływu, lub z dokonywaniem korekcji w dół, przez zmniejszanie przepływu, z zastosowaniem gazu niepalnego, dla zmniejszenia przepływu, przy czym korekcje przepływu realizowane są w takich samych proporcjach, jak występujące fluktuacje mocy kalorycznej paliwa. Ten typ regulacji uniemożliwia utrzymanie strumienia opałowego wchodzącego do pieca na jego wartości nastawionej. Niezależnie od tego, czy regulacja odbywa się ręcznie, czy automatycznie, jej granice szybko zostają osiągnięte: jest tak, ponieważ, jak stwierdzono, prosta korekcja mocy kalorycznej dopływającego gazu przez proporcjonalną modulację wartości przepływu nie pozwala osiągnąć doskonałej stabilizacji warunków roboczych pieca, przy takich samych wszystkich parametrach pozostałych. Objaśnić to można faktem, że zmiany wartości przepływu paliwa przy palnikach powodują również zmiany sposobu spalania, a zwłaszcza sposobu, w który rozwija się płomień nad wanną szklarską .

Celem wynalazku jest zatem opracowanie udoskonalonego sposobu regulacji mocy kalorycznej strumienia gazowego paliwa, zwłaszcza z uwzględnieniem celu minimalizowania modyfikacji sposobu spalania wywołanych przez samą regulację. W szczególności, celem niniejszego wynalazku jest zachowanie w możliwie dużym stopniu stabilności warunków roboczych palników pieca typu szklarskiego.

Sposób regulacji mocy kalorycznej strumienia paliwa gazowego typu gazu ziemnego, zawierającego w przeważającej części gaz opałowy zwany „A” i płynącego rurociągiem, według wynalazku polega na tym, że regulację prowadzi się, przynajmniej częściowo, przez kontrolowane wprowadzanie do strumienia przynajmniej jednego gazu opałowego „B”, o mocy kalorycznej większej od mocy kalorycznej gazu typu „A”.

Gaz opałowy zwany „B” wprowadza się do strumienia zawierającego gaz opałowy zwany „A”, którym jest metan CH4.

PL 190 981 B1

Gaz opałowy zwany „B” wprowadza się do strumienia paliwa gazowego, który stanowi gaz ziemny.

Wprowadza się gaz „B”, który jest węglowodorem o co najmniej dwóch atomach węgla, nasyconym, lub nienasyconym, o łańcuchu linearnym lub rozgałęzionym, zwłaszcza węglowodorem zawierającym od 2 do 6 atomów węgla, najkorzystniej propanem.

Wprowadza się gaz opałowy zwany „B”, który jest gazem naftowym.

Regulację prowadzi się według pętli regulacyjnej, przy czym mierzy się moc kaloryczną CPi strumienia paliwa, porównuje się moc kaloryczną CPi z górną wartością nastawianą CPupper i w razie potrzeby zwiększa się moc kaloryczną CPi ku wartości CPupper przez wprowadzenie w strumień paliwa odpowiedniej ilości gazu „B”.

Moc kaloryczną CPi strumienia gazu mierzy się bezpośrednio za pomocą urządzenia pomiarowego typu „współpaliwomierz”.

Moc kaloryczną CPi strumienia gazu mierzy się obliczeniowo, na podstawie ich analizy chemicznej, zwłaszcza chromatograficznej.

Regulację prowadzi się według „szybkiej” pętli, w ramach której nadąża się za mierzoną wartością przepływu mieszaniny „A” + „B”, tak że dodawana ilość gazu „B” pozostaje proporcjonalna do prędkości przepływu gazu „A”, z regulatorem, którego nastawa jest proporcjonalna do prędkości przepływu mieszaniny, przy czym punkt pracy pętli „szybkiej” wyznacza się w ramach „wolnej” pętli, na podstawie mierzonego odchylenia mocy kalorycznej mieszaniny od wybranej nastawy.

Prowadzi się regulację mocy kalorycznej strumienia paliwa w rurociągu na końcu sieci zasilającej zapatrzonej w jedno lub wiele źródeł zasilania.

Prowadzi się regulację mocy kalorycznej strumienia paliwa w rurociągu zasilającym paliwem palniki stosowane w instalacji przemysłowej zakładu szklarskiego.

Paliwem pochodzącym ze strumienia regulowanego paliwa gazowego zasila się przynajmniej niektóre palniki pieca szklarskiego.

Urządzenie do regulacji mocy kalorycznej strumienia gazowego paliwa typu gazu ziemnego zawierającego dominujący składnik opałowy zwany „A”, przepływający rurociągiem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przynajmniej jeden miernik do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi, którego wyjście jest połączone z wejściem obliczeniowej jednostki przetwarzającej, zaś wyjście tej obliczeniowej jednostki przetwarzającej jest połączone z elementami regulacyjnymi, zawierającymi przynajmniej jeden wtryskiwacz do strumienia gazu „A” modulowanej ilości gazu „B” o mocy kalorycznej wię kszej od mocy kalorycznej gazu „A”.

Miernikiem do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi jest współpaliwomierz.

Miernikiem do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi jest urządzenie do analizy chemicznej.

Wprawdzie korzystne jest, jeśli gazem zwanym „A” jest metan CH4, stanowiący przeważający składnik mineralnego paliwa gazowego znanego jako gaz ziemny, ale wynalazek może mieć zastosowanie również do innych rodzajów strumieni gazu opałowego, na przykład do gazu przemysłowego.

W kontekście wynalazku, termin „moc kaloryczna” należ y rozumieć w szerokim znaczeniu, a nie stricte senso: moż e to być dowolny parametr znany w dziedzinie zaopatrzenia w gaz opałowy dla ilościowej oceny wydajności termicznej paliwa przy spalaniu. Może to być wartość opałowa górna (GCV - gross calorific value), parametr znany w tej dziedzinie, który jest wyrażany w kWh na m³ w warunkach normalnych, i który jest zwią zany z równaniem Pu = Qc x GCV (gdzie Qc jest standardowym przepływem objętościowym paliwa).

Może to być również stosunek C/H paliwa, bezwymiarowy, który odpowiada stosunkowi ogólnej liczby atomów wodoru do ogólnej liczby atomów wodoru w paliwie (na przykład w przypadku metanu CH4 ten stosunek C/H wynosi 1/4, to znaczy 0,25). Może to być również wskaźnik Wobbe'go W, który można odnieść do GCV za pośrednictwem równania:

W = GCV/(d)^1/2, gdzie d jest gęstością paliwa.

Do pomyślenia jest również wykorzystanie wskaźnika powietrza spalania B, który jest określony przez:

B = Va/(d)^1/2, gdzie Va jest teoretyczną ilością powietrza potrzebnego do spalenia 1 m³ paliwa, B jest wielkością bezwymiarową, jeżeli Va jest wyrażone w m³ powietrza w warunkach normalnych na m³ paliwa.

Praktycznie stwierdzono, że istnieje dobre skorelowanie między różnymi sposobami regulacji, niezależnie od dobranych parametrów, z ewentualną preferencją dla regulacji z wykorzystaniem wskaźnika Wobbe'go, który w odróżnieniu od GCV uwzględnia również zmiany gęstości gazu.

PL 190 981 B1

Według niniejszego wynalazku zatem przyjmuje się regulację „w górę”, która polega na regulacji mocy kalorycznej paliwa przez doregulowanie jej do wartości wyższych za pomocą gazu o wię kszej mocy kalorycznej, niż główny składnik gazowy paliwa. Jak wiadomo, gaz ziemny zawiera w dużej większoś ci gaz - metan, który zwykle reprezentuje powyżej 80% gazu ziemnego, mniejsza może być zawartość na przykład gazu obojętnego, typu N2, lub węglowodorów o dłuższych łańcuchach. Korzystne jest, jeśli regulacja odbywa się za pomocą takiego bardziej kalorycznego gazu. Regulacja nie wpływa, lub wpływa nieznacznie, na przepływ objętościowy regulowanego strumienia gazowego.

Ten typ regulacji zapewnia uzyskanie wielu zalet. Główną zaletą jest to, że otrzymuje się znaczną poprawę stabilności pracy pieca wyposażonego w palniki zasilane paliwem w ten sposób regulowanym. Objaśnieniem może być to, że ten rodzaj regulacji umożliwia sterowanie wejściowego strumienia kalorycznego, bez znaczącej modyfikacji przepływu objętościowego, a zatem bez modyfikowania właściwości przepływowych płomienia (długości, prędkości itp.).

Inna ważna i zupełnie nieoczywista zaleta odnosi się do emisji tak zwanych gazów NOX przez piece, których palniki są regulowane w ten sposób. Stwierdzono, że regulacja w górę realizowana według wynalazku umożliwiła znaczne zmniejszenie emisji NOX, co stanowi wyjątkowo korzystny efekt zastosowania wynalazku.

Ponadto, przy takiej regulacji w górę mocy kalorycznej paliwa, możliwe jest zmniejszenie jednostkowego zużycia energii pieca typu pieca szklarskiego, które wyrażane jest w znany sposób w kilowatogodzinach na tonę szkła. Ta oszczę dność energii stanowi trzecią znaczną zaletę , którą zapewnia wynalazek, tym bardziej, że umożliwia to znaczną minimalizację kosztów regulacji według niniejszego wynalazku, zwłaszcza kosztów wtryskiwanego gazu „B” typu propanu.

Korzystne jest, jeśli gaz „B” jest dobrany spośród węglowodorów o co najmniej dwóch atomach węgla, niezależnie od tego, czy nasyconych, czy z przynajmniej jednym nienasyceniem. Może to być węglowodór o łańcuchu linearnym lub rozgałęzionym. Korzystne jest, jeśli zawiera od 2 do 6 atomów wę gla, i jest zwłaszcza propanem lub n-butanem. W praktyce korzystne jest dobieranie paliwa w postaci gazowej niewymagającego przeróbki, w warunkach ciśnienia i temperatury panujących w regulowanym strumieniu paliwa. Pod uwagę należy brać również koszt dobranego węglowodoru i jego dostępność.

Ogólnie biorąc, może to być gaz zwany gazem naftowym, to znaczy pochodzącym z rafinacji nafty, zwłaszcza gaz oparty na propanie lub n-butanie (rozumie się, że te tak zwane gazy naftowe, niezależnie od przeważającego składnika, na przykład propanu lub butanu, mogą zawierać również inne składniki, o mniejszym znaczeniu, na przykład propen, buten itp.).

Bez wdawania się w szczegóły sieci działań regulacji, wystarczy powiedzieć, że regulacja według wynalazku, korzystnie, obejmuje następujące etapy:

(a) pomiar mocy kalorycznej CP (caloric power) strumienia paliwa, (b) porównanie mocy kalorycznej CP z górną wartością nastawianą CPupper, (c) razie potrzeby zwiększenie mocy kalorycznej CP ku wartości CPupper przez wprowadzenie w strumień paliwa odpowiedniej iloś ci gazu „B”.

Przy tym możliwe są różne rozwiązania alternatywne.

Tak więc, możliwy jest wybór rozwiązania z ciągłą iniekcją przynajmniej pewnego minimalnego strumienia gazu „B” w strumień paliwa lub bez iniekcji, a zatem regulacja przez wprowadzanie „B” w pewnym zakresie wartości strumienia, z wyjściem od wartości Qmin (minimalnej wartości przepływu) do Qmax (maksymalnej wartości przepływu), przy czym Qmin wynosi zero lub stanowi pewną wartość dodatnią przepływu.

Regulacja może odznaczać się następującymi parametrami:

- po pierwsze, obejmuje ona tak zwaną „szybką” pę tlę , która nadąża za mierzoną wartością przepływu mieszaniny „A” + „B”, tak że ilość gazu „B” przy iniekcji pozostaje proporcjonalna do prędkości przepływu gazu „A”, nawet przy nagłych zmianach zużywanej objętości (na przykład, podczas rozruchu lub wyłączaniu palników). To automatyczne nadążanie można osiągnąć za pomocą regulatora, którego punkt pracy jest proporcjonalny do prędkości przepływu mieszaniny (krótko mówiąc, wyrażenie „mieszanina A + B” należy rozumieć jako oznaczające mieszaninę strumienia gazu bazującego głównie na gazie „A” i strumienia gazu o większej mocy kalorycznej, zwykle gazu z przeważającą zawartością gazu typu propanu, i ewentualnie innymi gazami o mniejszym znaczeniu, nawet, jeżeli gaz „A” w praktyce stanowi strumień paliwa złożonego w całości z głównego składnika gazowego „A”. W całym niniejszym tekście, A i B można uważać za oznaczające, bez rozróżnienia pojePL 190 981 B1 dyncze lub złożone składniki lub strumienie paliw zawierających te konkretne składniki wraz innymi składnikami o mniejszym znaczeniu);

- poza tym obejmuje ona tak zwaną „wolną ” pę tlę , której zadaniem jest zwię kszenie precyzji całego systemu regulacji mocy kalorycznej. Ta pętla może automatycznie wyznaczać punkt pracy tak zwanej „szybkiej” pętli (za pomocą współczynnika proporcjonalności) na podstawie mierzonego ciągle odchylenia mocy kalorycznej mieszaniny od wybranej nastawy.

W odniesieniu do pomiaru mocy kalorycznej strumienia paliwa, w szczególnoś ci możliwe są dwie drogi realizacji:

- moż na dokonywać pomiaru bezpoś redniego, przy zastosowaniu urzą dzenia pomiarowego typu „comburimeter” (współpaliwomierz), który umożliwia bezpośredni odczyt parametru, który jest w sposób cią gły regulowany,

- można również otrzymywać tę samą informację z analizy chemicznej strumienia paliwa. W szczególnoś ci moż liwe jest wykorzystanie aparatu do chromatografii gazowej, sprzężonego ze środkami przetwarzania danych, który może wnioskować, na podstawie analizy chemicznej gazu, o jego mocy kalorycznej. Pomiarów moż na dokonywać, na przykład co trzy minuty.

Regulowanie mocy kalorycznej powinno być możliwe częste, zależnie od dostępnych środków, zwłaszcza środków do pomiaru mocy kalorycznej paliwa.

Najlepiej, jeśli wartości czasu odpowiedzi wspomnianych powyżej pętli wynoszą, na przykład kilka sekund w przypadku tak zwanej pętli „szybkiej”, i od 1 minuty do 3 minut w przypadku tak zwanej pętli „wolnej”, jeżeli używany jest „comburimeter” (współpaliwomierz), i od 5 minut do 15 minut przy stosowaniu chromatografu gazowego. Dla podania rzędu wielkości, można stwierdzić, że pomiar przy użyciu „comburimetru” daje wyniki z dokładnością w granicach od 1% do 2% a pomiar za pomocą chromatografu daje wyniki z dokładnością w granicach od 0,5% do 1%. Zatem chromatograf jest nieco dokładniejszy, lecz nie pozwala na pomiar ciągły. Jednakowoż stwierdzono, że zwykle najszybsze zmiany parametrów spaleniowych paliwa typu gazu ziemnego następują rzadziej, niż co 15 min do 20 minut, a zatem bez problemu można uwzględnić zastosowanie chromatografu.

Urządzenie do regulacji mocy kalorycznej strumienia gazowego paliwa typu gazu ziemnego zawierającego dominujący składnik w postaci tak zwanego gazu „A” i przepływającego rurociągiem zawiera środki elektroniczne/obliczeniowe do sterowania regulacją, przynajmniej jeden środek do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej, typu „comburimetru” (współpaliwomierza) lub środki analizy chemicznej sprzężone z odpowiednimi środkami przetwarzającymi, oraz przynajmniej jeden środek regulacji, doprowadzający moc kaloryczną CPi strumienia do górnej wartości nastawy, CPupper w postaci przynajmniej jednego ś rodka iniekcji do strumienia modulowanej iloś ci gazu „B” o mocy kalorycznej większej od mocy kalorycznej gazu „A”.

Prostota polega na tym, że regulacja odbywa się w głównej rurze zasilającej paliwem wszystkie palniki instalacji, co nie uniemożliwia jednakowoż regulacji w rurach wtórnych każdego z palników, lub tylko niektórych z nich.

Wynalazek poniżej jest opisany bardziej szczegółowo na podstawie nie ograniczającego przykładu wykonania, który odnosi się do pieca szklarskiego typu pieców używanych przy wytwarzaniu wyrobów płaskich typu ciągłego. Jest to piec pracujący w trybie inwersyjnym, wyposażony w dwa boczne regeneratory, i w zasadzie mający osiową symetrię względem podłużnej osi pieca, rozkładu palników, które w tym przypadku działają z wykorzystaniem gazu ziemnego jako paliwa.

Jednakowoż wynalazek ma zastosowanie ogólniejsze do dowolnego typu pieca szklarskiego z palnikami na gaz ziemny, na przykład pieca z tak zwanymi regeneratorami zaopatrzonymi w palniki w ścianie czołowej, pieca do wyrobów płaskich pracującego bez regeneratorów i zwykle wykorzystującego palniki z utleniaczem w postaci tlenu. Mogą to być również piece do wytwarzania wyrobów pustych, wełny żużlowej lub włókien zbrojeniowych. Piece, które mogą zyskać na zastosowaniu wynalazku mogą być piecami wykorzystującymi tak zwane „zanurzone” palniki gazowe, czyli inaczej mówiąc palniki skonfigurowane tak, że płomień lub gazy powstałe ze spalania powstają wewnątrz stopionego wsadu.

Konkretna konstrukcja palników szklarskich nie stanowi jednak ograniczenia.

Poniżej objaśniono, w sposób bardzo uproszczony, sposób, w jaki odbywa się regulacja według wynalazku.

W piecu z regeneratorami bocznymi, dwa rzę dy wtryskiwaczy paliwa umieszczone są na dwóch ścianach bocznych pieca tak, że zwrócone są naprzeciwko siebie. Wtryskiwacze te zasilane są gazem ziemnym za pośrednictwem rury głównej, znajdującej się na końcu ogólnokrajowej sieci

PL 190 981 B1 rozdzielczej. Wynalazek jest wykorzystywany do regulowania wskaźnika Wobbe'go (lub GCV) strumienia gazu ziemnego w tej rurze na terenie przemysłowym.

W szczególnoś ci, rura zasilają ca pieca jest zaopatrzona w upust, dla umoż liwienia pobierania próbek paliwa z zadaną częstością, w celu pomiaru jego właściwości (wskaźnika Wobbe'go lub GCV), albo bezpośrednio z zastosowaniem urządzenia pomiarowego, albo z użyciem chromatografu gazowego. Kiedy stosowany jest chromatograf gazowy, to optymalna częstość pomiarów wynosi raz na 3 minuty, co umożliwia bardzo szybkie reagowanie na wszelkie nagłe fluktuacje mocy kalorycznej dostarczanego gazu ziemnego i sprawdzanie skuteczności regulacji w rurze. Przed tym upustem potrzebnym do pomiaru właściwości strumienia paliwa znajduje się rura wtórna, do iniekcji propanu, przy czym ta rura wtórna zaopatrzona jest w środki do regulacji prędkości przepływu i zasilana jest albo z sieci dystrybucyjnej propanu, albo przez pojemnik magazynujący propan (omawiany propan jest propanem technicznym, otrzymywanym z rafinacji ropy naftowej, i może zawierać, na przykład, 10% do 20% pozostałych składników o mniejszym znaczeniu, zwykle innych węglowodorów, jak na przykład propenu).

Środki obliczeniowe sterują zarówno środkami do pomiaru wskaźnika Wobbe'go dla strumienia gazu ziemnego, jak i środkami regulacji prędkości przepływu propanu: zadawana jest maksymalna wartość wskaźnika Wobbe'go (lub GCV). Środki obliczeniowe, przez porównanie zmierzonego wskaźnika Wobbe'go (lub GCV) z wartością nastawioną, w sposób ciągły sterują zwiększeniem lub zmniejszeniem strumienia propanu wprowadzanego do rury głównej, tak aby wynik pomiaru był równy nastawionej wartości.

Korzystne pod względem ekonomicznym jest możliwie duże ograniczenie ilości wprowadzanego propanu, ponieważ jego koszt jest znacznie wyższy, niż koszt gazu ziemnego. Zatem korzystniejsza jest regulacja w górę, w której, poza fluktuacjami, nie wprowadza się żadnych ilości propanu do strumienia gazu ziemnego. Zatem konieczne jest poprawne wykalibrowanie maksymalnej nastawy jako funkcji znanego zakresu zmian wskaźnika Wobbe'go (lub GCV) (wyznaczenie poprawnego okna regulacji).

Jak wspomniano powyżej, stwierdzono, że stabilizacja wskaźnika Wobbe'go (te same argumenty można wykorzystać w przypadku na przykład GCV lub stosunku C/H) umożliwia utrzymanie lepszej stabilności pracy pieca. Jest tak z tego powodu, że moc kaloryczna technicznego propanu jest w przybliżeniu 2,5 raza większa, niż CH4, który jest głównym składnikiem gazu ziemnego, i wartości przepływu propanu potrzebne do regulacji są niewielkie i wykazują małe działanie zaburzające na strumień paliwa.

Ponadto, można również stwierdzić, że tego rodzaju regulacja sprzyja zmniejszeniu emisji NOX pieca w porównaniu ze standardowymi metodami regulacji, polegającymi, na przykład, na rozcieńczaniu gazu ziemnego powietrzem lub zwiększeniu prędkości jego strumienia. Regulacja do wartości górnej mocy kalorycznej paliwa jest zatem korzystna dla ochrony środowiska.

Na koniec, regulacja według niniejszego wynalazku umożliwia obniżenie jednostkowego zużycia energii przez piec: zwiększenie sprawności cieplnej pieca umożliwia zmniejszenie kosztów jego eksploatacji, a zatem kompensację, przynajmniej częściową dodatkowego kosztu związanego z iniekcją propanu.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób regulacji mocy kalorycznej strumienia paliwa gazowego typu gazu ziemnego, zawierającego w przeważającej części gaz opałowy zwany „A” i płynącego rurociągiem, znamienny tym, że regulację prowadzi się przynajmniej częściowo przez kontrolowane wprowadzanie do strumienia przynajmniej jednego gazu opałowego zwanego „B”, o mocy kalorycznej większej od mocy kalorycznej gazu typu „A”.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz opałowy zwany „B” wprowadza się do strumienia zawierającego gaz opałowy zwany „A”, którym jest metan CH4.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że gaz opałowy zwany „B” wprowadza się do strumienia paliwa gazowego, który stanowi gaz ziemny.

   PL 190 981 B1
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e wprowadza się gaz „B”, który jest wę glowodorem o co najmniej dwóch atomach węgla, nasyconym, lub nienasyconym, o łańcuchu linearnym lub rozgałęzionym, zwłaszcza węglowodorem zawierającym od 2 do 6 atomów węgla, najkorzystniej propanem.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że wprowadza się gaz opałowy zwany „B”, który jest gazem naftowym.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e regulację prowadzi się według pę tli regulacyjnej, przy czym mierzy się moc kaloryczną CPi strumienia paliwa, porównuje się moc kaloryczną CPi z górną wartością nastawianą CPupper i w razie potrzeby zwiększa się moc kaloryczną CPi ku wartości CPupper przez wprowadzenie w strumień paliwa odpowiedniej ilości gazu „B”.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, ż e moc kaloryczną CPi strumienia gazu mierzy się bezpośrednio za pomocą urządzenia pomiarowego typu „współpaliwomierz”.
8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, ż e moc kaloryczną CPi strumienia gazu mierzy się obliczeniowo, na podstawie ich analizy chemicznej, zwłaszcza chromatograficznej.
9. 9. Sposób według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, ż e regulację prowadzi się według „szybkiej” pętli, w ramach której nadąża się za mierzoną wartością przepływu mieszaniny „A” + „B”, tak że dodawana ilość gazu „B” pozostaje proporcjonalna do prędkości przepływu gazu „A”, z regulatorem, którego nastawa jest proporcjonalna do prędkości przepływu mieszaniny, przy czym punkt pracy pętli „szybkiej” wyznacza się w ramach „wolnej” pętli, na podstawie mierzonego odchylenia mocy kalorycznej mieszaniny od wybranej nastawy.
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się regulację mocy kalorycznej strumienia paliwa w rurociągu na końcu sieci zasilającej zapatrzonej w jedno lub wiele źródeł zasilania.
11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się regulację mocy kalorycznej strumienia paliwa w rurociągu zasilającym paliwem palniki stosowane w instalacji przemysłowej zakładu szklarskiego.
12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że paliwem pochodzącym ze strumienia regulowanego paliwa gazowego zasila się przynajmniej niektóre palniki pieca szklarskiego.
13. 13. Urządzenie do regulacji mocy kalorycznej strumienia gazowego paliwa typu gazu ziemnego zawierającego dominujący składnik opałowy zwany „A”, przepływający rurociągiem, znamienne tym, że zawiera przynajmniej jeden miernik do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi, którego wyjście jest połączone z wejściem obliczeniowej jednostki przetwarzającej, zaś wyjście tej obliczeniowej jednostki przetwarzającej jest połączone z elementami regulacyjnymi, zawierającymi przynajmniej jeden wtryskiwacz do strumienia gazu „A” modulowanej ilości gazu „B” o mocy kalorycznej większej od mocy kalorycznej gazu „A”.
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że miernikiem do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi jest współpaliwomierz.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że miernikiem do pomiaru regulowanej mocy kalorycznej CPi jest urządzenie do analizy chemicznej.