PL196714B1 - Sposób spalania odpadów i urządzenie do spalania odpadów - Google Patents

Abstract

1. Sposób spalania odpadów, w którym po rozpaleniu ognia urównomiernia si e, przy u zyciu przynajmniej jednego regulatora wytwarzanie ciep la poprzez regulacj e du zej liczby parametrów eksploatacyjnych, w tym przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie i doprowadzanie ilo sci powietrza pierwszego, w zale zno sci od wielu wielko- sci mierzonych, w tym przynajmniej od jednej z wielko sci mierzonych w postaci zawarto sci tlenu w gazach spalino- wych i wytworzonej ilo sci pary, znamienny tym, ze z innej wielko sci mierzonej generuje si e parametr warto sci opa lo- wej (228), b edacy miar a warto sci opa lowej odpadów lub jej zmiany, a przynajmniej jeden z parametrów eksploatacyj- nych nastawia si e tak ze w zale zno sci od parametru warto- sci opa lowej (228),…………………………………………….. 8. Urz adzenie do spalania odpadów z komor a paleni- skow a zawieraj ac a ruszt, z kot lem i z uk ladem regulacji do regulowania przynajmniej jednego z parametrów eksplo- atacyjnych urz adzenia do spalania odpadów zawieraj acym przynajmniej jeden regulator do regulacji przynajmniej jednego z cz lonów nastawczych popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wst epnego podgrzewacza ilo sci powietrza pierwszego, znamienne tym, ze uk lad regulacji ma urz adzenie pomiarowe (107, 108, 217) do ustalania mierzonej wielko sci, z której okre slany jest parametr warto- sci opa lowej (228),……………………………………………… PL PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196714 (21) Numer zgłoszenia: 355634 ^{(13) B1} (22) Data zgłoszenia: 24.10.2001 ^{(51) Int.Cl.}

F23G 5/50 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

24.10.2001, PCT/CH01/00630 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

13.06.2002, WO02/46661 PCT Gazette nr 24/02 (54)

Sposób spalania odpadów i urządzenie do spalania odpadów

(30) Pierwszeństwo: 08.12.2000,CH,20002398/00	(73) Uprawniony z patentu: VON ROLL UMWELTTECHNIK AG,Zurich,CH
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.05.2004 BUP 09/04	(72) Twórca(y) wynalazku: Alfons Schirmer,Z^ich,CH Josef Mercx,Baden,CH
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(74) Pełnomocnik: Borowska-Kryśka Urszula, PATPOL Sp. z o.o.
31.01.2008 WUP 01/08

(57) 1. Sposób spalania odpadów, w którym po rozpaleniu ognia urównomiernia się, przy użyciu przynajmniej jednego regulatora wytwarzanie ciepła poprzez regulację dużej liczby parametrów eksploatacyjnych, w tym przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie i doprowadzanie ilości powietrza pierwszego, w zależności od wielu wielkości mierzonych, w tym przynajmniej od jednej z wielkości mierzonych w postaci zawartości tlenu w gazach spalinowych i wytworzonej ilości pary, znamienny tym, że z innej wielkości mierzonej generuje się parametr wartości opałowej (228), będący miarą wartości opałowej odpadów lub jej zmiany, a przynajmniej jeden z parametrów eksploatacyjnych nastawia się także w zależności od parametru wartości opałowej (228),.....................................................

8. Urządzenie do spalania odpadów z komorą paleniskową zawierającą ruszt, z kotłem i z układem regulacji do regulowania przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych urządzenia do spalania odpadów zawierającym przynajmniej jeden regulator do regulacji przynajmniej jednego z członów nastawczych popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wstępnego podgrzewacza ilości powietrza pierwszego, znamienne tym, że układ regulacji ma urządzenie pomiarowe (107, 108, 217) do ustalania mierzonej wielkości, z której określany jest parametr wartości opałowej (228),......................................................

PL 196 714 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania odpadów oraz urządzenie do spalania odpadów.

Znany jest sposób spalania odpadów, w którym po rozpaleniu ognia urównomiernia się, przy użyciu przynajmniej jednego regulatora wytwarzanie ciepła poprzez regulację dużej liczby parametrów eksploatacyjnych, w tym przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie i doprowadzanie ilości powietrza pierwszego, w zależności od wielu wielkości mierzonych, w tym przynajmniej od jednej z wielkości mierzonych w postaci zawartości tlenu w gazach spalinowych i wytworzonej ilości pary.

Znane jest także urządzenie do spalania odpadów z komorą paleniskową, zawierającą ruszt, z kotłem i z układem regulacji do regulowania przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych urządzenia do spalania odpadów zawierające przynajmniej jeden regulator do regulacji przynajmniej jednego z członów nastawczych popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wstępnego podgrzewacza ilości powietrza pierwszego.

Eksploatacja, a zwłaszcza równomierne wytwarzanie ciepła w siłowniach napędzanych olejem lub węglem, nie stwarza problemów. Uzyskuje się to za pomocą równomiernego dozowania ilości paliwa, którego jakość jest stała i znana. Również w urządzeniach do spalania odpadów głównym celem jest utrzymanie mocy cieplnej, jako stałej. Ponadto gaz spalinowy musi spełniać prawnie określone przepisy odnośnie jakości i ilości. Mocy cieplnej nie da się kontrolować tylko za pomocą dozowania doprowadzanych odpadów, gdyż wartość opałowa odpadów, zależna od różnego ich składu i zmiennej zawartoś ci wody, moż e się znacznie wahać . Z tego wzglę du utrzymywanie iloś ci ciepł a jako stałej jest obecnie trudne. Jeszcze bardziej problematyczne jest dodatkowe optymalizowanie pozostałych parametrów.

Z europejskiego opisu EP-B-0 499 976 znany jest sposób eksploatacji urzą dzenia do spalania odpadów, w którym dla urównomiernienia wytwarzanej ilości ciepła, doprowadzanie odpadów to znaczy ruch popychacza dozującego, transport odpadów na ruszcie, to znaczy ruch względny, częstotliwość przesuwu części rusztu oraz doprowadzanie powietrza pierwszego, reguluje się za pomocą regulacji kaskadowej. Wytworzoną ilość pary stwierdza się z pewnym opóźnieniem i służy ona jako główna wielkość regulowana. Jako pomocniczą wielkość regulowaną stosuje się szybko osiągalną wartość zawartości tlenu w gazach spalinowych. Za pomocą takiej regulacji wydajności płomienia urządzenie do spalania odpadów można w znacznym stopniu automatycznie dopasować do niewiele zmieniających się własności odpadów a tym samym do niewielkich wahań wartości opałowej. Jednakże częstotliwość posuwu rusztu, ruch popychacza i doprowadzanie powietrza pierwszego idą zawsze w podobnym kierunku to znaczy są zwię kszane wzglę dnie zmniejszane. Wię ksze zmiany w zasilaniu odpadami względnie wartości opałowej, które wymagają zmiany parametrów eksploatacyjnych w przeciwnych kierunkach, za pomocą tej regulacji wydajnoś ci pł omienia nie są wystarczają co wyrównywane. Ma to miejsce na przykład w przypadku przejścia na mokry, silnie zagęszczony odpad, gdy prędkość popychacza powinna być zmniejszona dla zmniejszenia doprowadzania odpadów, a częstotliwość ruchu rusztu powinna zostać zwiększona w celu rozdzielania i rozrywania odpadów. W znanych sposobach wahania wartości opałowej wyrównuje się wtedy w krótkim okresie przez podsycanie lub hamowanie natężenia płomienia, a w dłuższym okresie, przez zwiększenie ilości odpadów. Przy automatycznej regulacji wydajności płomienia nie bierze się jednak pod uwagę prawidłowego przebiegu spalania na długości rusztu.

W praktyce tego rodzaju zmiany wartości opałowej są zwykle wyrównywane przez obsługę, która zasilanie odpadami lub położenie płomienia ocenia na podstawie obserwacji wzrokowej. Osoba obsługująca nastawia następnie ręcznie poszczególne parametry eksploatacyjne, na przykład często zwiększa wstępne podgrzewanie powietrza pierwszego, gdy odpady są mokre. Niekorzystne jest przy tym to, że nastawianie parametrów eksploatacyjnych ze względu na różnorodne możliwości interwencji i wzajemne oddziaływania, jest skomplikowane i nie zawsze dobrane optymalnie. W znacznym stopniu zależy ono od doświadczenia personelu. Regulacja ma tu bardzo długi czas opóźnienia tak, że pełną skuteczność działania interwencyjnego można ocenić dopiero po około godzinie.

Z europejskiego opisu EP-A-1046861 znany jest sposób automatycznego nastawiania spalania w urządzeniu do spalania odpadów, w którym wartość opałową śmieci określa się w sposób ciągły z aktualnego ciepł a powstają cego w przestrzeni spalania i zarejestrowanego masowego natężenia przepływu śmieci.

PL 196 714 B1

Zadaniem wynalazku jest więc, uproszczenie obsługi urządzenia do spalania odpadów, zwłaszcza opracowanie sposobu spalania odpadów, w którym dopasowywanie parametrów eksploatacyjnych do zmieniających się własności odpadów, zwłaszcza wahań wartości opałowej, w znacznym stopniu dokonuje się automatycznie.

Sposób spalania odpadów, w którym po rozpaleniu ognia urównomiernia się przy użyciu przynajmniej jednego regulatora wytwarzanie ciepła poprzez regulację dużej liczby parametrów eksploatacyjnych, w tym przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie i doprowadzanie ilości powietrza pierwszego, w zależności od wielu wielkości mierzonych, w tym przynajmniej od jednej z wielkości mierzonych w postaci zawartości tlenu w gazach spalinowych i wytworzonej iloś ci pary, wedł ug wynalazku charakteryzuje się tym, ż e z innej wielkości mierzonej generuje się parametr wartości opałowej, będący miarą wartości opałowej odpadów lub jej zmiany, a przynajmniej jeden z parametrów eksploatacyjnych nastawia się także w zależności od parametru wartości opałowej, przy czym do parametru wartości opałowej przyporządkowuje się przynajmniej jedną wielkość korekcyjną lub przyporządkowuje się ją zgodnie z ustalonym przepisem, za pomocą której modyfikuje się przynajmniej jedną wielkość wejściową i/lub przynajmniej jedną wielkość wyjściową i/lub przynajmniej wzmocnienie regulatora przynajmniej jednego regulatora.

Korzystnie w sposobie według wynalazku przynajmniej dwa, korzystnie wszystkie z następujących parametrów eksploatacyjnych nastawia się w zależności od parametru wartości opałowej, suma powietrza pierwszego i powietrza wtórnego, stosunek powietrza pierwszego do powietrza wtórnego, położenie klap strefowych, ilość powietrza pierwszego, ilość doprowadzanych odpadów, czas przebywania na ruszcie, żądana wartość tlenu, wstępne podgrzewanie powietrza pierwszego.

Parametr wartości opałowej określa się z wilgotności gazu spalinowego wytworzonego przy spalaniu.

Parametr wartości opałowej określa się z temperatury gazu spalinowego wytworzonego podczas spalania i następnie nasyconego parą wodną.

W sposobie wedł ug wynalazku do nastawiania parametru eksploatacyjnego stosuje się sumę wynikającą z wielkości wyjściowej regulatora, z wielkości korekcyjnej generowanej na podstawie parametru wartości opałowej i korzystnie z wstępnie określonej podstawowej wartości nastawczej.

Wielkość wejściową regulatora modyfikuje się wielkością korekcyjną.

W sposobie według wynalazku do regulacji parametrów eksploatacyjnych w postaci doprowadzania odpadów, czasu przebywania na ruszcie, doprowadzania powietrza pierwszego i wstępnego nagrzewania powietrza pierwszego, stosuje się wartości nastawcze, które pochodzą przynajmniej z wielkości mierzonych dotyczących zawartości tlenu w gazie spalinowym i wytworzonej ilości pary i które modyfikuje się zależ nie od parametru wartoś ci opał owej.

Urządzenie do spalania odpadów z komorą paleniskową zawierającą ruszt, z kotłem i z układem regulacji do regulowania przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych urządzenia do spalania odpadów zawierającym przynajmniej jeden regulator do regulacji przynajmniej jednego z członów nastawczych popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wstępnego podgrzewacza ilości powietrza pierwszego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że układ regulacji ma urządzenie pomiarowe do ustalania mierzonej wielkości, z której określany jest parametr wartości opałowej, stanowiący miarę wartości opałowej odpadów lub jej zmiany a ponadto układ regulacji posiada jednostkę korekcyjną wartości opałowej, wytwarzającą na podstawie parametru wartości opałowej przynajmniej jedną wielkość korekcyjną, modyfikującą przynajmniej jedną wielkość wejściową i/lub jedną wielkość wyjściową i/lub wzmocnienie regulatora przynajmniej jednego regulatora.

Urządzenie pomiarowe stanowi urządzenie do pomiaru wilgotności gazów spalinowych lub temperatury gazu spalinowego nasyconego wodą.

Korzystnie w urządzeniu według wynalazku jednostka korekcyjna wartości opałowej ma przełącznik, przyporządkowujący do parametru wartości opałowej wiele wielkości korekcyjnych, korzystnie procesor, za pomocą którego wielkości korekcyjne obliczane są z parametru wartości opałowej.

Urządzenie wynalazku zawiera urządzenia pomiarowe dla ilości pary i dla zawartości tlenu w gazie spalinowym.

Korzystnie urządzenie według wynalazku ma wieloobwodowe urządzenie regulacyjne z regulatorem głównym z doprowadzaną podstawową wielkością regulowaną uzyskiwaną ze zmierzonej ilości pary oraz z przynajmniej trzema dołączonymi do regulatora głównego, szybszymi regulatorami pomocniczymi, z doprowadzaną pomocniczą wielkością regulowaną ze zmierzonej zawartości tlenu i których wyjś cia każdorazowo po łączone są z jednym z czł onów nastawczych.

PL 196 714 B1

Urządzenie według wynalazku ma urządzenie pomiarowe stanowiące urządzenie do pomiaru temperatury gazu spalinowego nasyconego parą wodną, które usytuowane jest za urządzeniem wtryskującym wodę.

Przy eksploatacji urządzenia do spalania odpadów, po rozpaleniu ognia wytwarzanie ciepła w znany sposób urównomierniane jest (regulacja wydajnoś ci pł omienia) za pomocą regulacji wielu parametrów eksploatacyjnych, takich jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie oraz doprowadzanie powietrza pierwszego, w zależności od wielu wielkości pomiarowych, a przynajmniej od jednej z takich wielkości pomiarowych jak zawartość tlenu w spalinach i wytworzona ilość pary.

Według wynalazku z mierzonej wielkości utworzony zostaje parametr wartości opałowej, który jest miarą wartości opałowej dodawanego odpadu lub jej zmiany. Przynajmniej jeden z parametrów eksploatacyjnych, przy zmianie znanych technik regulacji, nastawiany jest także przynajmniej w zależności od parametru wartości opałowej.

Wartość opałowa względnie jej zmiana stwierdzane są automatycznie przez analizę odpowiednich mierzonych wielkości. Według uprzednio określonego schematu, na przykład empirycznie lub utworzonego za pomocą rachunku modelowego, oddziaływuje się parametrem wartości opałowej na regulację przynajmniej jednego parametru eksploatacyjnego. W przypadku idealnym nie ma potrzeby żadnej interwencji ręcznej, gdyż następuje ona automatycznie według obiektywnych kryteriów, a urządzenie może w zasadzie być pozostawione samo sobie.

Dodatkowo może być także przewidziana możliwość interwencji ręcznej. Wartość opałowa względnie jej zmiana jest przy tym oceniana przez obsługę, na przykład przez obserwację położenia płomienia. Za pomocą sterowania procesem ręcznie wprowadzana jest wielkość w postaci parametru wartości opałowej, która na przykład określa jak dalece oszacowana wartość opałowa odbiega od nominalnej wartości opałowej przyjętej przy ustalaniu rozmiarów paleniska.

Mierzona wielkość dla parametru wartości opałowej ustalana jest automatycznie. W korzystnym wykonaniu sposobu jako miarę wartości opałowej stosuje się wilgotność gazów spalinowych. Wyjściowe założenie jest takie, że wartość opałowa odpadów w istotny sposób zależy od zawartej w nich wody. Ponieważ woda zawarta w odpadach, po ich doprowadzeniu do pieca natychmiast zaczyna parować, więc zmierzona wilgotność, bez dużego czasowego opóźnienia podaje zmiany w składzie odpadów. Do dyspozycji jest wtedy odpowiedni sygnał, służący bezpośrednio do dopasowania parametrów eksploatacyjnych względnie ich regulacji, do zmienionej wartości opałowej. Wilgotność gazów spalinowych można mierzyć bezpośrednio za pomocą czujnika wilgotności. Korzystnie gaz spalinowy nasyca się wodą i łatwo mierzalną temperaturę nasyconego gazu spalinowego stosuje się jako miarę wilgotności, a tym samym wartości opałowej. Odprowadzenie ciepła wskutek parowania jest większe, gdy już na początku w gazie spalinowym było mniej wody. Temperatura gazu spalinowego wzbogaconego wodą, jest więc miarą uprzedniej zawartości wody w odpadach, a więc jest miarą wartości opałowej. Ponieważ w wielu urządzeniach do spalania odpadów istnieje wtrysk wody i płuczka, więc ta odmiana rozwiązania jest szczególnie łatwa do realizacji. Korzystnie temperaturę mierzy się po wtryśnięciu wody, w szlamie płuczki lub przy wyjściu płuczki.

Z parametru wartoś ci opał owej okreś la się automatycznie przynajmniej jedną wielkość korekcyjną, która modyfikuje przynajmniej jedną z wartości nastawczych z zakresu regulacji wydajności płomienia i/lub jedną z wielkości stosowanych do regulacji wydajności płomienia na przykład wielkości wejściowe lub wzmocnienia uczestniczących w procesie regulatorów. Korzystnie działa się w ten sposób na dużą liczbę parametrów eksploatacyjnych tak, że przez interwencję względnie na podstawie automatycznie stwierdzonej wartości opałowej, charakterystyka wykreślna całości urządzenia może zostać przesunięta i optymalnie dopasowana do zmienionej wartości opałowej. Wielkości korekcyjne ustala się na przykład na podstawie rachunku modelowego lub w oparciu o wartości empiryczne.

Za pomocą wielkości korekcyjnej zostaje przesunięty na przykład obszar nastawczy względnie punkt pracy pojedynczego regulatora, natomiast regulacja wydajności i mocy cieplnej w znany sposób pozostaje stała.

W innej korzystnej postaci wykonania wynalazku, za pomocą wielkoś ci korekcyjnej uzyskanej z parametru wartoś ci opał owej, modyfikuje się wzmocnienie regulacji przynajmniej jednego regulatora. Wskutek tego zakres pracy tego regulatora zostaje dopasowany do zmienionej wartości opałowej. Poza tym za pomocą odpowiednich wielkości korekcyjnych uzyskanych z tego samego parametru wartości opałowej, może być dopasowana również wartość nastawcza i/lub wartość żądana tego regulatora lub innych regulatorów.

PL 196 714 B1

Korzystnie nastawiane są, w zależności od parametru wartości opałowej, następujące parametry eksploatacyjne: suma powietrza pierwszego i powietrza wtórnego, stosunek powietrza pierwszego do powietrza wtórnego, nastawienie klap strefowych, powietrze pierwsze, dodatkowe doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie, wartość żądana tlenu, wstępne ogrzewanie powietrza pierwszego.

Układ regulacji według wynalazku, do regulacji przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych urządzenia do spalania odpadów, zawiera przynajmniej jeden regulator, który na podstawie przynajmniej jednej wielkości regulowanej doprowadzonej jako sygnał wejściowy i/lub przynajmniej jednej wartości żądanej, wytwarza sygnał wyjściowy, który doprowadza się jako wartość nastawczą do jednego z członów nastawczych dla popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wstępnego podgrzewacza powietrza pierwszego. Według wynalazku istnieje pierwsze urządzenie pomiarowe do stwierdzania mierzonej wielkości, z której wyprowadza się parametr wartości pomiarowej, który stanowi miarę dla wartości opałowej odpadów lub dla jej zmiany. Ponadto istnieje jednostka korekcyjna wartości opałowej, która na podstawie parametru wartości opałowej wytwarza wielkość korekcyjną, za pomocą której modyfikuje się przynajmniej wartość żądaną i/lub wartość nastawczą i/lub wzmocnienie regulatora, przynajmniej dla jednego regulatora.

Urządzenie do spalania odpadów z takim układem regulacji posiada wszystkie zalety układu regulacji. Układ regulacji służy zwłaszcza do przeprowadzania sposobu według wynalazku.

Przedmiotem wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia schemat synoptyczny urządzenia do spalania odpadów, fig. 2 - przykład regulacji według wynalazku, fig. 3a - przykłady charakterystyk regulatora nadążnego dla rusztu, przy różnych wartościach opałowych, fig. 3b - przykłady charakterystyk regulatora nadążnego dla dostarczania powietrza, przy różnych wartościach opałowych, a fig. 4 - przedstawia przykład układu regulatora dla regulatora nadążnego.

Na figurze 1 przedstawiony jest schemat synoptyczny urządzenia do spalania odpadów. Do komory paleniskowej 101 doprowadza się odpady za pomocą nie przedstawionego tu popychacza. Doprowadzane odpady wprowadza się na nie przedstawiony tu napędzany ruszt do spalania, gdzie odpady są suszone, odgazowywane i spalane. Przebieg spalania zależy od doprowadzania powietrza pierwszego, powietrza wtórnego oraz od ruchu rusztu. Gorące gazy spalinowe 102 z komory spalania 101 przechodzą do nie przedstawionego tu kotła, gdzie stosuje się je do wytwarzania pary. Gazy spalinowe przechodzą następnie przez urządzenie wtryskujące wodę względnie urządzenie chłodzące 103, w którym gazy spalinowe 102 nasycane są wodą 104. Nasycony wodą gaz spalinowy 105 zostaje następnie doprowadzony do stanowiska oczyszczania 106 gazu spalinowego.

Urządzenie do pomiaru temperatury 108 mierzy temperaturę gazu spalinowego 105 nasyconego wodą. Zmierzona wartość doprowadzana jest do jednostki przetwarzającej 109, która generuje parametr stanowiący wartość opałową 110. Jednostka przetwarzająca 109 zawiera na przykład regulator PJ. Przykładowo odchylenie chwilowej temperatury od ciągłej wartości średniej temperatury, jest miarą wartości opałowej lub odchylenia wartości opałowej. Temperatura gazu spalinowego stosowana do regulacji, mierzona jest za urządzeniem chłodzącym 103, w szlamie płuczki 106 lub w obszarze wyjścia z płuczki.

Dla określenia parametru stanowiącego wartość opałową 110 można także mierzyć wilgotność nienasyconego gazu spalinowego 102 stosując przy tym urządzenie do pomiaru wilgotności 107, którego wynik oceniany jest w jednostce przetwarzającej 109, stosuje się to zwłaszcza w instalacjach bez urządzenia chłodzącego 103.

Układ regulacji przedstawiony na fig. 2 posiada znane urządzenia pomiarowe 201, 202 dla zawartości tlenu w gazie spalinowym oraz dla określenia ilości pary. Regulowane są parametry robocze w postaci doprowadzania odpadów, przez oddziaływanie na człon nastawczy popychacz 209 oraz czasu przebywania na ruszcie, przez oddziaływanie na człon nastawczy ruszt 210 a także wstępnego podgrzewania powietrza pierwszego, przez oddziaływanie na odpowiedni człon nastawczy 208 oraz dalsze parametry dotyczące doprowadzania powietrza pierwszego i wtórnego i ich rozkładu, przez oddziaływanie na jednostkę funkcjonalną powietrze 211, która może zawierać dalsze regulatory. Za pomocą jednostki funkcjonalnej powietrze 211 oddziaływuje się na nie przedstawione tu człony nastawcze dla całkowitej ilości powietrza, ilości powietrza pierwszego, ilości powietrza wtórnego oraz na doprowadzanie powietrza do poszczególnych stref rusztu. Zmierzona wartość ilości pary 222, jako sygnał wejściowy, doprowadzana jest do regulatora głównego lub prowadzącego 203. Regulator ten jest korzystnie wolno pracującym regulatorem PJ. Jego sygnał wyjściowy 223 doprowadzony jest

PL 196 714 B1 do trzech dołączonych regulatorów pomocniczych lub nadążnych 204, 205, 206, które korzystnie są szybko pracującymi regulatorami P. Żądana wartość regulatorów pomocniczych 204, 205, 206 przestawiona jest przez sygnał wyjściowy 223 regulatora głównego 203, na podstawie zmierzonych wartości ilości pary. Do regulatorów pomocniczych 204, 205, 206, jako dodatkowy sygnał wejściowy, doprowadza się wartość pomiarową dla zawartości tlenu 224. Jako trzeci sygnał wejściowy dla wszystkich trzech regulatorów pomocniczych 204, 205, 206 służy zadana, żądana wartość dla zawartości tlenu 213. Wyjścia regulatorów pomocniczych 204, 205, 206 połączone są z członami nastawczymi 209, 210, 211 popychacza, rusztu i powietrza.

Za pomocą jednostki sterującej 214, na podstawie zadanej żądanej wartości dla pary 212, określone zostaje podstawowe nastawienie członów nastawczych 209, 210, 211. Odpowiednie sygnały, jako podstawowe wartości nastawcze 226, doprowadzane są do członów nastawczych 209, 210, 211. Te podstawowe wartości nastawcze modyfikowane są przez sygnały wyjściowe regulatorów pomocniczych 204, 205, 206, które na przykład dodawane są do podstawowych wartości nastawczych 226.

Według wynalazku opisywany dotychczas, znany układ regulacji został rozwinięty o możliwość automatycznego dopasowywania do zmieniających się wartości opałowych. Do tego celu przeznaczone jest urządzenie pomiarowe 217 dla wielkości mierzonej, z której można uzyskać miarę wartości opałowej lub jej zmiany, na przykład temperaturę gazów spalinowych nasyconych wodą. Z tej wielkości mierzonej, w jednostce 216 generowany jest parametr wartości opałowej 228, który jako wielkość wejściowa, doprowadzany jest do jednostki korekcyjnej 215 wartości opałowej. Z parametru wartości opałowej określa ona wiele wielkości korekcyjnych 218, 219, 220, 221, za pomocą których modyfikuje się regulację parametrów eksploatacyjnych. Po pierwsze, jednostka korekcyjna 215 wartości opałowej, wytwarza wielkość korekcyjną 218 dla żądanej wartości zawartości tlenu, za pomocą której wartość żądana dla tlenu 213 doprowadzana do regulatorów pomocniczych jako wielkość wejściowa 225, zostaje dopasowana do zmienionej wartości opałowej, na przykład przez dodawanie wielkości korekcyjnej do wartości żądanej. Za pomocą wielkości korekcyjnych 219 dla wartości nastawczych, modyfikowana jest wartość nastawcza 227 doprowadzana do członów nastawczych 209, 210, 211. Przykładowo, jako wartość nastawcza służy suma składająca się z sygnału wyjściowego regulatorów pomocniczych 204, 205, 206, oraz z odpowiedniej podstawowej wartości nastawczej 226 i z odpowiedniej wartości korekcyjnej. Przez odpowiednie wyznaczenie wielkości korekcyjnych dla poszczególnych członów nastawczych, za pomocą tylko jednej, automatycznie przebiegającej interwencji, uzyskuje się optymalne dopasowanie parametrów eksploatacyjnych do aktualnej wartości opałowej. Na przykład przy przejściu na mokry, silnie zagęszczony odpad (o gorszej wartości opałowej) prędkość popychacza ulega zmniejszeniu (ujemna wielkość korekcyjna dla członu nastawczego 209 do popychacza) i zwiększona częstotliwość przesuwu rusztu (dodatnia wielkość korekcyjna dla członu nastawczego 210 do rusztu).

W korzystnej postaci wykonania wynalazku, jednostka korekcyjna 215 wartoś ci opał owej wytwarza dodatkowe wielkości korekcyjne 220, za pomocą których modyfikuje się wzmocnienie regulatorów pomocniczych 204, 205, 206. Na przykład przy wysokich wartościach opałowych, zostaje zwiększone wzmocnienie regulatora pomocniczego 205, regulującego człon nastawczy 210 dla rusztu, a wzmocnienie regulatora pomocniczego 206 regulującego jednostkę funkcjonalną 211 dla powietrza, zostaje zmniejszone. Jednocześnie, za pomocą wielkości korekcyjnych 219, zostają dopasowane podstawowe wartości nastawcze. U podstaw tego leży rozpoznanie, że różne wartości opałowe odpadów wymagają różnych odpowiedzi regulacyjnych (wzmocnień). Ponadto przebieg spalania odpadów na ruszcie zależy od wartości opałowej i tym samym wymaga zabiegów, które dla każdego zasilania odpadami zapewniają optymalne pokrycie między innymi rusztu (dopasowanie podstawowych wartości nastawczych). Na przykład przy wysokich wartościach opałowych urządzenie pracuje przede wszystkim w oparciu o pracę rusztu, to znaczy przy krótkich czasach przebywania na ruszcie, a przy niskich wartościach opałowych, z uwzględnieniem przede wszystkim powietrza. Takie sposoby pracy można realizować według wynalazku, za pomocą modyfikacji wzmocnienia regulatora.

Jednostka korekcyjna 215 wartości opałowej wytwarza dodatkową wielkość kontrolną 221, która służy bezpośrednio jako wartość nastawcza dla członu nastawczego 208 do wstępnego podgrzewania powietrza pierwszego.

Na figurach 3a i 3b przedstawione są po dwa przykłady charakterystyk regulatora nadążnego dla rusztu względnie dla doprowadzania powietrza, względnie wielkości nastawcze odpowiednich członów nastawczych przy wysokich wartościach opałowych (linia przerywana) i przy niskich wartościach opałowych (linia punktowana). Na fig. 3a przedstawiona jest częstotliwość przesuwu rusztu fR,

PL 196 714 B1 jako funkcja zmierzonej zawartości tlenu względnie odchylenia regulacyjnego regulatora nadążnego. Wartość nastawcza X1, X2 przy odchyleniu regulacji równym zeru, określona jest przez wielkość podstawową, która określona została przez jednostkę sterującą 214 i skorygowana na podstawie stwierdzonej wartości opałowej. Nastawienie podstawowe X1 dla wysokiej wartości opałowej, jest wskutek tego mniejsza niż nastawienie podstawowe X2 dla niższej wartości opałowej. Nachylenie charakterystyk określone jest przez wzmocnienie regulatora, które przy wysokiej wartości opałowej jest wyższe niż przy niższej. W przypadku doprowadzania powietrza pierwszego PL, którego regulacja przedstawiona jest na fig. 3b, nastawienia podstawowe X1, X2 i wzmocnienie regulatora jest przy wysokiej wartości opałowej niższe niż przy mniejszej wartości opałowej.

Na figurze 4 przedstawiony jest przykład układu regulatora, dla regulatora nadążnego 205 lub 206 z fig. 2. Z parametru wartoś ci opał owej 228, w jednostce korekcyjnej 215 wartoś ci opał owej wytwarzane są wielkości korekcyjne 218, 219, 220. Przyporządkowanie następuje na podstawie uprzednio określonych funkcji, na fig. 4 symbolizowanych przez nieliniowe krzywe w jednostce korekcyjnej 215. Żądana wartość tlenu 213 razem z sygnałem wyjściowym 223 z regulatora pary, który określa przesunięcie żądanej wartości tlenu oraz z wielkością korekcyjną wartości żądanej 218, doprowadzane są do członu sumującego. Różnica względem aktualnej zmierzonej wartości tlenu 224 zostaje wzmocniona lub osłabiona, przy czym współczynnik proporcjonalności zostaje określony przez wielkość korekcji wzmocnienia regulatora 220. Do tej wielkości dodaje się wielkość podstawowej wartości nastawczej 226 wielkości wyjściowej 227 i wielkość korekcyjną 219 wartości nastawczej. Podstawowa wartości nastawcza 226 wielkości wyjściowej 227 generowana jest w jednostce sterującej 214, przez mnożenie i dodawanie z określonymi uprzednio wielkościami z określonej żądanej wartości pary 212. Za pomocą tak wytworzonej wielkości wyjściowej 227 wysterowuje się człon nastawczy 209 lub 210.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób spalania odpadów, w którym po rozpaleniu ognia urównomiernia się, przy użyciu przynajmniej jednego regulatora wytwarzanie ciepła poprzez regulację dużej liczby parametrów eksploatacyjnych, w tym przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych jak doprowadzanie odpadów, czas przebywania na ruszcie i doprowadzanie ilości powietrza pierwszego, w zależności od wielu wielkości mierzonych, w tym przynajmniej od jednej z wielkości mierzonych w postaci zawartości tlenu w gazach spalinowych i wytworzonej ilości pary, znamienny tym, że z innej wielkoś ci mierzonej generuje się parametr wartości opałowej (228), będący miarą wartości opałowej odpadów lub jej zmiany, a przynajmniej jeden z parametrów eksploatacyjnych nastawia się także w zależności od parametru wartości opałowej (228), przy czym do parametru wartości opałowej (228) przyporządkowuje się przynajmniej jedną wielkość korekcyjną lub przyporządkowuje się ją zgodnie z ustalonym przepisem, za pomocą której modyfikuje się przynajmniej jedną wielkość wejściową (225) i/lub przynajmniej jedną wielkość wyjściową (227) i/lub przynajmniej wzmocnienie regulatora przynajmniej jednego regulatora (204, 205, 206).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej dwa, korzystnie wszystkie z następują cych parametrów eksploatacyjnych nastawia się w zależ noś ci od parametru wartoś ci opałowej (228), suma powietrza pierwszego i powietrza wtórnego, stosunek powietrza pierwszego do powietrza wtórnego, położenie klap strefowych, ilość powietrza pierwszego, ilość doprowadzanych odpadów, czas przebywania na ruszcie, żądana wartość tlenu, wstępne podgrzewanie powietrza pierwszego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że parametr wartości opałowej (228) określa się z wilgotności gazu spalinowego (102) wytworzonego przy spalaniu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że parametr wartości opałowej (228) określa się z temperatury gazu spalinowego (104) wytworzonego podczas spalania i następnie nasyconego parą wodną.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do nastawiania parametru eksploatacyjnego stosuje się sumę wynikającą z wielkości wyjściowej regulatora (204, 205, 206), z wielkości korekcyjnej (219) generowanej na podstawie parametru wartości opałowej (228) i korzystnie z wstępnie określonej podstawowej wartości nastawczej (226).
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że wielkość wejściową (225) regulatora (204, 205, 206) modyfikuje się wielkością korekcyjną (218).

   PL 196 714 B1
7. 7. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e do regulacji parametrów eksploatacyjnych w postaci doprowadzania odpadów, czasu przebywania na ruszcie, doprowadzania powietrza pierwszego i wstępnego nagrzewania powietrza pierwszego, stosuje się wartości nastawcze, które pochodzą przynajmniej z wielkości mierzonych dotyczących zawartości tlenu (224) w gazie spalinowym i wytworzonej ilości pary (222) i które modyfikuje się zależnie od parametru wartości opałowej (228).
8. 8. Urzą dzenie do spalania odpadów z komorą paleniskową zawierającą ruszt, z kotłem i z układem regulacji do regulowania przynajmniej jednego z parametrów eksploatacyjnych urządzenia do spalania odpadów zawierającym przynajmniej jeden regulator do regulacji przynajmniej jednego z członów nastawczych popychacza, rusztu, klap powietrza pierwszego lub wstępnego podgrzewacza ilości powietrza pierwszego, znamienne tym, że układ regulacji ma urządzenie pomiarowe (107, 108, 217) do ustalania mierzonej wielkości, z której określany jest parametr wartości opałowej (228), stanowiący miarę wartości opałowej odpadów lub jej zmiany a ponadto układ regulacji posiada jednostkę korekcyjną (215) wartości opałowej, wytwarzającą na podstawie parametru wartości opałowej (228) przynajmniej jedną wielkość korekcyjną (218, 219, 220, 221), modyfikującą przynajmniej jedną wielkość wejściową (225) i/lub jedną wielkość wyjściową (227) i/lub wzmocnienie regulatora przynajmniej jednego regulatora (203, 204, 205, 206).
9. 9. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 8, znamienne tym, ż e urzą dzenie pomiarowe (107, 108, 217) stanowi urządzenie do pomiaru wilgotności gazów spalinowych (102) lub temperatury gazu spalinowego nasyconego wodą (104).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że jednostka korekcyjna wartości (215) opałowej ma przełącznik, przyporządkowujący do parametru wartości opałowej (228) wiele wielkości korekcyjnych (218, 219, 220, 221), korzystnie procesor, za pomocą którego wielkości korekcyjne (218, 219, 220, 221) obliczane są z parametru wartości opałowej (228).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że zawiera urządzenia pomiarowe dla ilości pary i dla zawartości tlenu (202, 201) w gazie spalinowym.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że ma wieloobwodowe urządzenie regulacyjne z regulatorem głównym (203) z doprowadzaną podstawową wielkością regulowaną uzyskiwaną ze zmierzonej ilości pary (222) oraz z przynajmniej trzema dołączonymi do regulatora głównego (203), szybszymi regulatorami pomocniczymi (204, 205, 206), z doprowadzaną pomocniczą wielkością regulowaną ze zmierzonej zawartości tlenu (224) i których wyjścia każdorazowo połączone są z jednym z czł onów nastawczych (209, 210, 211).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że to urządzenie ma urządzenie pomiarowe (108) stanowiące urządzenie do pomiaru temperatury gazu spalinowego (105) nasyconego parą wodną, które usytuowane jest za urządzeniem (103) wtryskującym wodę.