RU2155911C1 - Способ регулирования мощности топки сжигательных установок - Google Patents

Способ регулирования мощности топки сжигательных установок Download PDF

Info

Publication number
RU2155911C1
RU2155911C1 RU99109693/06A RU99109693A RU2155911C1 RU 2155911 C1 RU2155911 C1 RU 2155911C1 RU 99109693/06 A RU99109693/06 A RU 99109693/06A RU 99109693 A RU99109693 A RU 99109693A RU 2155911 C1 RU2155911 C1 RU 2155911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
grate
fuel
blast
permeability
Prior art date
Application number
RU99109693/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Йоханнес Йозеф Эдмунд МАРТИН
Петер ШПИХАЛЬ
Original Assignee
Мартин ГмбХ Фюр Умвельт-Унд Энергитехник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мартин ГмбХ Фюр Умвельт-Унд Энергитехник filed Critical Мартин ГмбХ Фюр Умвельт-Унд Энергитехник
Application granted granted Critical
Publication of RU2155911C1 publication Critical patent/RU2155911C1/ru

Links

Images

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)

Abstract

Для осуществления способа регулирования мощности топки сжигательной установки колосниковая решетка 1 оборудована несколькими зонами 7.1-7.5 нижнего дутья, причем для расчета регулирующего сигнала одна зона нижнего дутья (например, 7.2) оснащена в начале зоны главного горения соответствующими измерительными устройствами, а именно температурным датчиком 17 и датчиком 19 давления, а также соответствующий воздухоподающий трубопровод (например, 8.2) оснащен расходомером 18. В топочном пространстве 3 предусмотрен дополнительный датчик 20 давления для определения статической разности давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством. Измеренные этим измерительным устройством значения подают к центральному вычислительному блоку ZR, который при необходимости с учетом коэффициента α потока выдает регулирующий сигнал R регулирующему устройству RE, связанному с различными исполнительными устройствами 21-24, для воздействия на скорость шуровки решетки, загружаемое количество топлива, выгружаемое количество шлака и при необходимости количество воздуха к отдельным зонам нижнего дутья. Изобретение позволяет привести в соответствие мощность топки с требованиями паропроизводительности и снизить токсичность отходящих газов. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу регулирования мощности топки сжигательных установок, в частности установок для сжигания отходов, при котором сжигаемый материал загружают в начале колосниковой решетки, подвергают на ней шуровочному и поступательному движению и выгружают на конце колосниковой решетки образующийся шлак.
При сжигании отходов наряду с небольшим выделением токсичных веществ в отходящих газах требуется равномерное выделение тепла из топлива. Поскольку поданное на колосниковую решетку количество тепла на единицу объема отходов или мусора подвержено сильным колебаниям, с одной стороны, количество загруженного мусора необходимо варьировать в зависимости от имеющейся теплоты сгорания, а, с другой стороны, необходимо варьировать шуровку или циркуляцию топлива, а также подачу дутьевого воздуха, с тем чтобы обеспечить, по возможности, равномерное выделение тепла.
В сжигательных установках со слоевыми топками, у которых не происходит автоматического регулирования скорости шуровки решетки в зависимости от установленной высоты слоя топлива, это приводит к теплотехническому недостатку, заключающемуся в меняющейся высоте слоя топлива. Меняющаяся высота слоя топлива обладает недостатком, заключающимся в неравномерной проницаемости слоя топлива для дутьевого воздуха. Такая неравномерная проницаемость слоя топлива для дутьевого воздуха приводит к переменному коэффициенту избытка воздуха и тем самым к изменениям процессов горения, следствием чего являются нестабильный процесс горения и тем самым нестабильные значения O2 в отходящих газах, различные выбросы CO и NOx, различные количества летучей пыли и различное выгорание шлака.
Из европейского патента N 0661500 B1 известны регистрация распределения сжигаемой массы на колосниковой решетке посредством радара и использование этого сигнала, например, для регулирования скорости шуровки. Этот способ действительно обладает достоинствами, однако требует использования дорогостоящих измерительных устройств. Кроме того, по установленной высоте слоя топлива невозможно сделать вывод о воздухопроницаемости слоя топлива.
Задачей изобретения является разработка простыми средствами способа, при котором мощность топки можно относительно просто привести в соответствие с требованиями паропроизводительности, причем должны быть удовлетворены существенные теплотехнические требования в отношении состава отходящих газов и здесь, в частности, с учетом CO, углеводородов, оксидов азота, а также других токсичных веществ.
Эта задача для способа поясненного выше рода согласно изобретению решается за счет того, что происходит по меньшей мере одно воздействие на шуровочное и поступательное движение сжигаемого материала в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха. Это является минимальным требованием, которое должно быть удовлетворено, с тем чтобы можно было в значительной степени справиться с проблемами неравномерной высоты слоя топлива. За счет изменения шуровочного движения решетки можно установить распределение сжигаемой массы таким образом, что воздухопроницаемость колосниковой решетки и слоя топлива будет оставаться постоянной, за счет чего достигаются стабильный избыток воздуха и, тем самым, в значительной степени равномерное горение со стабильными значениями O2 в отходящих газах. Далее за счет этого равномерные выбросы токсичных веществ поддерживаются на низком уровне. При равномерной проницаемости слоя топлива для дутьевого воздуха скорости газа через слой топлива остаются в значительной степени постоянными и тем самым достигается также постоянный по количеству низкий выход летучей пыли из топки. Поскольку благодаря мероприятию согласно изобретению процесс горения может поддерживаться на равномерно оптимальном уровне, хорошее выгорание шлака от этого происходит также во время сжигания тяжелых отходов с большими различиями теплоты сгорания.
С тем чтобы надежно обеспечить эти преимущества даже при сильно колеблющихся значениях теплоты сгорания загруженного топлива, предпочтительно, если в усовершенствование изобретения производят воздействие на загружаемое количество сжигаемого материала, а в дополнение к этому мероприятию - воздействие на выгружаемое количество шлака в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха.
Воздействие на загружаемое количество сжигаемого материала в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха происходит с наложением на обычного рода регулирование загрузки сжигаемого материала, например в зависимости от массового потока пара, и представляет собой, таким образом, корректировочное мероприятие, если окажется, что одно только регулирование скорости шуровки не приводит к оптимальным результатам.
Для исключения негативного воздействия на распределение сжигаемой массы за счет регулирования скорости шуровки предпочтительно, если воздействие на выгружаемое количество шлака происходит в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха, поскольку здесь выгрузку шлака можно привести в соответствие с потоком сжигаемой массы на колосниковой решетке.
С помощью этих мероприятий согласно изобретению можно достичь стабильности мощности топки с колебаниями менее 5% также при сжигании мусора с кратковременными колебаниями теплоты сгорания более чем 50%.
Если смотреть по всей длине колосниковой решетки, то проницаемость для дутьевого воздуха изменяется по мере сгорания, поскольку свежезагруженное топливо обладает иной воздухопроницаемостью, чем уже находящееся в процессе горения или почти полностью сгоревшее топливо. Согласно настоящему изобретению рекомендуется определять проницаемость слоя топлива для дутьевого воздуха в области начинающегося горения на колосниковой решетке. Речь при этом идет о первом участке зоны главного горения. Этот участок должен преимущественно привлекаться для определения проницаемости для дутьевого воздуха, поскольку здесь влияние высоты слоя топлива на желаемое тепловыделение наиболее выражено. По этой причине данная область предпочтительным образом рекомендуется для определения регулируемой величины. Здесь должны осуществляться и наибольшие изменения для достижения равномерного тепловыделения, несмотря на изменяющуюся характеристику топлива. В принципе, предложенная техника регулирования может быть использована в любой области решетки для сжигания, где реакции горения протекают в сколько-нибудь заметном объеме.
Принципиальная идея изобретения, ведущая к определению регулируемой величины, заключается в первом приближении в том, что расчет регулирующего сигнала, соответствующего проницаемости для дутьевого воздуха, производят путем определения свободной поверхности для выхода воздуха всего состоящего из полотна решетки и слоя топлива тела сопротивления для дутьевого воздуха в рассматриваемой области решетки по формуле
Figure 00000002

причем R означает регулирующий сигнал, PLB означает проходящее через слой топлива количество первичного воздуха в эксплуатационных условиях, а V означает скорость истечения через состоящее из полотна решетки и слоя топлива тело сопротивления для дутьевого воздуха и вычисляется по формуле
Figure 00000003

где g означает ускорение свободного падения, γL означает удельный вес воздуха в эксплуатационных условиях, а Δp означает статическую разность давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством.
Этот вид расчета регулируемой величины, в принципе, достаточен для решения поставленной выше задачи. Однако могут возникнуть отклонения от фактических условий, причиной которых является то, что тело сопротивления для дутьевого воздуха, состоящее из полотна решетки и слоя топлива, в зависимости от скорости проходящего через него дутьевого воздуха оказывает ему более или менее сильное аэродинамическое сопротивление или сопротивление трения. Воздух проходит с одной стороны через очень узкие щели между отдельными колосниками решетки, а с другой стороны через состоящую из отходов или мусора засыпку, которая не обеспечивает определенные пути потока и воздухопроницаемость которой зависит не только от высоты слоя сжигаемой массы, но и от ее состава, т.е. от качества мусора. Здесь возникают условия истечения, которые невозможно более точно определить математическими формулами и которые приводят к тому, что основы расчета не всегда совпадают с фактическими условиями.
Исходя из этих трудностей согласно настоящему изобретению предложен вид расчета регулирующего сигнала, связанный, правда, с повышенными затратами, однако позволяющий более точно согласовать вычисленную регулируемую величину с фактическими условиями и заключающийся согласно изобретению в том, что расчет регулирующего сигнала, соответствующего проницаемости для дутьевого воздуха, производят путем определения свободной поверхности для выхода воздуха всего состоящего из полотна решетки и слоя топлива тела сопротивления для дутьевого воздуха, а также коэффициента потока, зависящего от скорости течения дутьевого воздуха и устанавливаемого экспериментальным путем, по формуле
Figure 00000004

где Rк означает корректированный регулирующий сигнал, F означает свободную поверхность для выхода воздуха, α означает коэффициент потока,
и свободная поверхность для выхода воздуха вычисляется по формуле
Figure 00000005

причем V означает скорость истечения через состоящее из полотна решетки и слоя топлива тело сопротивления для дутьевого воздуха и вычисляется по формуле
Figure 00000006

где g означает ускорение свободного падения, γL означает удельный вес воздуха в эксплуатационных условиях, a Δp означает статистическую разность давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством.
Экспериментально устанавливаемый коэффициент потока является, следовательно, поправочной величиной, которая учитывает потери за счет трения и образования завихрений в потоке воздуха через полотно решетки, т.е. через выполненную из отдельных колосников колосниковую решетку, и слой топлива, состоящий из хаотичного скопления горючих и инертных отходов самых разных размеров.
Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью графического изображения примера выполнения сжигательной установки и с помощью результатов ее эксплуатации.
На чертежах показано:
фиг. 1 - продольный разрез схематично изображенной сжигательной установки;
фиг. 2 - схема регулирования сжигательной установки;
фиг. 3 - график зависимости скорости шуровки решетки от вычисленного регулирующего сигнала в течение определенного отрезка времени.
Изображенная на фиг. 1 сжигательная установка включает в себя колосниковую решетку 1, загрузочное устройство 2, топочное пространство 3 с примыкающим газоходом 4, к которому примыкают дополнительные газоходы и включенные за сжигательной установкой агрегаты, в частности парогенераторные установки и установки для очистки отходящих газов (не показаны на чертежах и не рассматриваются в описании).
Колосниковая решетка 1 включает в себя отдельные ступени 5, образованные, в свою очередь, отдельными, лежащими рядом колосниками. Каждая вторая ступень колосниковой решетки, выполненной в виде обратнопереталкивающей решетки, соединена с обозначенным, в целом, поз. 6 приводом, который позволяет регулировать скорость шуровки. Под колосниковой решеткой предусмотрены распределенные как в продольном, так и в поперечном направлении камеры 7.1-7.5 нижнего дутья, в которые первичный воздух подают раздельно по индивидуальным трубопроводам 8.1-8.5. На конце колосниковой решетки выгоревший шлак выгружают посредством шлаковыгружающего устройства, в изображенном примере выполнения посредством шлакового валика 9, в шлакоспускную шахту 10, откуда шлак падает в шлакоуловитель (не показан).
Загрузочное устройство 2 включает в себя загрузочный бункер 11, загрузочный желоб 12, загрузочный стол 13 и один или несколько лежащих рядом, при необходимости регулируемых отдельно друг от друга загрузочных поршней 14, которые переталкивают соскальзывающий по загрузочному желобу 12 мусор через загрузочную кромку 15 загрузочного стола 13 в топочное пространство 3 на колосниковую решетку 1.
Насыпанное на колосниковую решетку 1 топливо 16 предварительно высушивают воздухом, выходящим из зоны 7.1 нижнего дутья, а также нагревают посредством имеющегося в топочном пространстве 3 излучения и воспламеняют. В области зон 7.2 и 7.3 нижнего дутья создается зона главного горения, тогда как в области зон 7.4 и 7.5 нижнего дутья образующийся шлак выгорает и попадает в шлакоспускную шахту 10.
Для определения нужной регулируемой величины, соответствующей в первом приближении свободной поверхности для выхода воздуха через полотно решетки и слой топлива, в воздухоподающем трубопроводе 8.2 предусмотрены устройство 18 для измерения расхода воздуха, а в камере 7.2 нижнего дутья температурный датчик 17 и датчик 19 давления, тогда как в топочном пространстве 3 установлен дополнительный датчик 20 давления для измерения статистической разности давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством.
На фиг. 1 в схематичном виде изображены различные исполнительные устройства, служащие для регулирования различных влияющих величин или устройств, с тем чтобы можно было осуществить нужное регулирование мощности топки. При этом исполнительное устройство для воздействия на скорость шуровки обозначено поз. 21, исполнительное устройство для воздействия на число оборотов шлакового валика - поз. 22, исполнительное устройство для воздействия на частоту включения и выключения или на скорость загрузочных поршней - поз. 23, а исполнительное устройство для воздействия на расход первичного воздуха - поз. 24, способное подавать к каждой отдельной камере нижнего дутья требуемое количество первичного воздуха.
Ниже способ согласно изобретению поясняется с дополнительной ссылкой на фиг. 2 и 3.
Обычный до сих пор регулирующий блок RE, способный регулировать мощность топки сжигательной установки, например, в зависимости от массового потока пара, в отношении загрузки топлива и подачи первичного воздуха, приводимых лишь в качестве некоторых регулируемых параметров, устроен с возможностью передачи дальше к отдельным исполнительным устройствам заданных значений, необходимых для осуществления способа согласно изобретению и установленных действительных значений в виде регулируемых величин. Для этой цели предусмотрен центральный вычислительный блок ZR, который связан с температурным датчиком 17, устройством 18 для измерения расхода воздуха и обоими датчиками 19, 20 давления и который обрабатывает значения, измеренные этими датчиками и устройствами.
Для того чтобы регулируемый блок RE мог выдать отдельные регулируемые величины, необходимо исходя из измеренных значений вычислить с помощью центрального вычислительного блока ZR воздействующий на регулирующий блок регулирующий сигнал. Центральный вычислительный блок ZR определяет, следовательно, действительную величину свободной поверхности для выхода воздуха, которую затем сравнивают в регулирующем блоке RE с заданным значением свободной поверхности для выхода воздуха, в результате чего затем возникает сигнал для воздействия на отдельные исполнительные устройства 21-24.
Исходя из измеренной температуры первичного воздуха в камере 7.2 нижнего дутья и измеренного в ней давления известным образом вычисляют плотность первичного воздуха PL. Это значение используют в сочетании с измеренным обоими датчиками 19, 20 значением статической разности давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством, с тем чтобы с помощью формулы
Figure 00000007

вычислить скорость первичного воздуха при прохождении через тело сопротивления для дутьевого воздуха, состоящее из полотна решетки и слоя топлива. Это полученное таким образом значение служит в сочетании с установленным для устройства 18 измерения расхода воздуха значением расхода воздуха, пересчитываемого на имеющиеся эксплуатационные условия в отношении температуры и давления, для расчета определяемой по формуле
Figure 00000008

свободной поверхности для выхода воздуха. Это полученное таким образом значение является действительным значением свободной поверхности для выхода воздуха и поступает в вычислительный блок RE в качестве регулирующего сигнала соответственно F или R, где это значение сравнивают с заданным значением свободной поверхности F для выхода воздуха. В результате этого получаются управляющие величины для отдельных исполнительных устройств 21-24. При этом при регулировании скорости SG шуровки колосниковой решетки требуемое на основе регулирующего сигнала R значение сравнивают с диапазоном заданного значения скорости шуровки, с тем чтобы гарантировать поправки или этапы управления только в приемлемых и допустимых пределах.
При этом виде расчета и регулирования могут возникнуть еще определенные отклонения, являющиеся следствием того, что воздух должен проходить через "тело сопротивления для дутьевого воздуха", которое состоит из полотна решетки и слоя топлива и имеет не только очень узкие, но и крайне неравномерные сечения для прохождения первичного воздуха. При этом возникают потери на трение, учитываемые для достижения более точного регулирования в виде коэффициента α потока. Этот коэффициент α потока должен определяться экспериментальным путем, поскольку условия истечения невозможно рассчитывать в таком слое топлива. Для определения этого коэффициента потока сначала измеряют истечение через незагруженную колосниковую решетку, а затем при загруженной сжигаемой массой колосниковой решетке и различных выходных давлениях в зоне нижнего дутья. Установленные при этом отличия в потерях давления или в соответствующей статической разности давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством являются показателем для образования коэффициента потока, который принимает значение 0, если прохождение воздуха через колосниковую решетку и сжигаемую массу больше невозможно, и становится тем больше (максимум до α = 1), чем беспрепятственнее воздух может проходить через полотно решетки и сжигаемую массу. На практике коэффициенты потока получены порядка 0,6-0,95. Этот полученный экспериментальным путем коэффициент α потока вводят в центральный вычислительный блок ZR, с тем чтобы можно было корректировать вычислительный описанным выше образом регулирующий сигнал F или R в соответствии с этим коэффициентом α потока, так что центральный вычислительный блок выдает тогда регулирующему блоку корректированный регулирующий сигнал Rк. Эти процессы регулирования схематично изображены на фиг. 2, из которой видно, что центральный вычислительный блок ZR связан с различными измерительными датчиками 17-20 и устройством для ввода коэффициента α потока, тогда как регулирующий блок RE может принимать вводимые заданные значения скорости SG шуровки и свободной поверхности F для выхода воздуха, с тем чтобы на основе этого подавать соответствующие регулирующие импульсы к исполнительным устройствам 21-24, связанным с регулирующим блоком.
На фиг. 3 изображен результат применения способа согласно изобретению. При этом на ординате нанесены значения свободной поверхности F для выхода воздуха в качестве регулирующего сигнала и, кроме того, число ходов в час, а на абсциссе нанесено измеренное время. Fsoll обозначает постоянное заданное значение свободной поверхности для выхода воздуха. Кривая F обозначает соответствующие действительные значения регулирующего сигнала Rк, корректированного с помощью коэффициента α потока. При этом видно, что имеются лишь относительно небольшие колебания заданного значения, что позволяет сделать вывод о почти равномерном протекании этого процесса горения. SG означает скорость шуровки решетки, выражаемую числом ходов привода 6 решетки в час. При этом видно, что при уменьшении свободной поверхности для выхода воздуха, например до точки F1, скорость шуровки соответственно возрастает до точки SG1. Уменьшенная свободная поверхность для выхода воздуха означает, что воздухопроницаемость слоя топлива уменьшена либо за счет увеличенной высоты слоя топлива, либо за счет большей компактности сжигаемой массы вследствие наличия влажных инертных компонентов. За счет повышения скорости шуровки это состояние можно устранить или воздействовать на него настолько, что свободная поверхность для выхода воздуха снова приблизится к заданному значению, что имеет место в точке F2. Здесь видно, что скорость шуровки на соответствующем отрезке SG2 остается постоянной. Когда затем в точке F3 свободная поверхность для выхода воздуха снова уменьшается, то скорость шуровки соответственно возрастает в области SG3, с тем чтобы оставаться затем в значительной степени постоянной в области SG4, поскольку в области F4 почти не фиксируется отклонений от заданного значения.
Техника регулирования согласно настоящему изобретению направлена не только на скорость шуровки решетки, хотя это является главной влияющей величиной. Для того чтобы посредством регулирования скорости шуровки процесс горения мог протекать в значительной степени равномерно, необходимо также воздействовать на загружаемое на колосниковую решетку количество сжигаемой массы и выгружаемое количество шлака в зависимости от описанного регулирующего сигнала R или Rк. Это происходит за счет того, что регулирующий блок RE воздействует не только через исполнительное устройство 21 на скорость шуровки, но и через исполнительное устройство 23 на загружаемое на колосниковую решетку 1 количество топлива, а через исполнительное устройство 22 - на количество шлака, выгружаемое посредством разгрузочного валика 9. С помощью исполнительного устройства 24 можно также оказать воздействие и на расход первичного воздуха, причем это воздействие исходит, в первую очередь, от обычного регулирования мощности топки.
Способ регулирования согласно изобретению может применяться в качестве самостоятельного способа регулирования, по меньшей мере в отношении скорости решетки, однако может служить и только как корректировка для регулирования скорости шуровки, если ее регулируют по другим параметрам с помощью обычного блока регулирования мощности топки.

Claims (6)

1. Способ регулирования мощности топки сжигательных установок, в частности установок для сжигания отходов, при котором сжигаемый материал загружают в начале колосниковой решетки, подвергают на ней шуровочному и поступательному перемещению и выгружают на конце колосниковой решетки образующийся шлак, отличающийся тем, что производят, по меньшей мере, одно воздействие на шуровочное и поступательное движение сжигаемого материала в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на загружаемое количество сжигаемого материала производят в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что воздействие на выгружаемое количество шлака производят в зависимости от проницаемости колосниковой решетки и слоя топлива для дутьевого воздуха.
4. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что проницаемость слоя топлива для дутьевого воздуха определяют в области начинающегося горения на колосниковой решетке.
5. Способ по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что расчет регулирующего сигнала, соответствующего проницаемости для дутьевого воздуха, производят путем определения свободной поверхности для выхода воздуха всего состоящего из полотна решетки и слоя топлива тела сопротивления для дутьевого воздуха по формуле
Figure 00000009

причем R означает регулирующий сигнал;
PLB означает проходящее через слой топлива количество первичного воздуха в эксплуатационных условиях;
V означает скорость истечения через состоящее из полотна решетки и слоя топлива тело сопротивления для дутьевого воздуха и вычисляется по формуле
Figure 00000010

где g означает ускорение свободного падения;
γL означает удельный вес воздуха в эксплуатационных условиях;
Δp означает статическую разность давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством.
6. Способ по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что расчет регулирующего сигнала, соответствующего проницаемости для дутьевого воздуха, производят путем определения свободной поверхности для выхода воздуха всего состоящего из полотна решетки и слоя топлива тела сопротивления для дутьевого воздуха, а также коэффициента потока, зависящего от скорости истечения дутьевого воздуха и устанавливаемого экспериментальным путем, по формуле
Rk= F:α,
где Rk означает корректированный регулирующий сигнал;
F означает свободную поверхность для выхода воздуха;
α означает коэффициент потока,
и свободная поверхность для выхода воздуха вычисляется по формуле
Figure 00000011

причем V означает скорость истечения через состоящее из полотна решетки и слоя топлива тело сопротивления для дутьевого воздуха и вычисляется по формуле
Figure 00000012

где g означает ускорение свободного падения;
γL означает удельный вес воздуха в эксплуатационных условиях;
Δp означает статическую разность давлений между зоной нижнего дутья и топочным пространством.
RU99109693/06A 1998-05-05 1999-04-29 Способ регулирования мощности топки сжигательных установок RU2155911C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19820038.2 1998-05-05
DE19820038A DE19820038C2 (de) 1998-05-05 1998-05-05 Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2155911C1 true RU2155911C1 (ru) 2000-09-10

Family

ID=7866733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99109693/06A RU2155911C1 (ru) 1998-05-05 1999-04-29 Способ регулирования мощности топки сжигательных установок

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6145453A (ru)
EP (1) EP0955499B1 (ru)
JP (1) JP3135892B2 (ru)
AT (1) ATE249010T1 (ru)
BR (1) BR9901450A (ru)
CA (1) CA2270812C (ru)
CZ (1) CZ292765B6 (ru)
DE (2) DE19820038C2 (ru)
DK (1) DK0955499T3 (ru)
ES (1) ES2207056T3 (ru)
NO (1) NO318539B1 (ru)
PL (1) PL332931A1 (ru)
PT (1) PT955499E (ru)
RU (1) RU2155911C1 (ru)
SG (1) SG84529A1 (ru)
TW (1) TW460676B (ru)
UA (1) UA53666C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112815353A (zh) * 2021-01-12 2021-05-18 桂林理工大学 一种工业炉燃烧供风系统及其控制方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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.
EP1274961B1 (en) * 2000-04-21 2006-06-14 Seghers Keppel Technology Group A process for the incineration of solid combustible material
AU2002345182A1 (en) * 2001-06-28 2003-03-03 Invectoment Limited Thermal treatment apparatus and method
DE10213789B4 (de) * 2002-03-27 2006-04-20 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsrückständen einer Verbrennungsanlage
DE10213788B4 (de) * 2002-03-27 2007-04-26 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zur Beeinflussung der Eigenschaften von Verbrennungsrückständen aus 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
ES2473592T3 (es) 2006-09-30 2014-07-07 Steag Powitec Gmbh Procedimiento para la regulaci�n de un proceso de combustión
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
PL2324288T3 (pl) * 2008-06-10 2019-05-31 Babcock & Wilcox Voelund As Sposób sterowania instalacją spalającą z zastosowaniem kombinacji współczynnika oporu i oszacowania czoła płomienia
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
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
JP6831200B2 (ja) * 2016-09-21 2021-02-17 リンナイ株式会社 燃焼装置
US11867391B2 (en) * 2017-09-11 2024-01-09 Enero Inventions Inc. Dynamic heat release calculation for improved feedback control of solid-fuel-based combustion processes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112815353A (zh) * 2021-01-12 2021-05-18 桂林理工大学 一种工业炉燃烧供风系统及其控制方法
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

Also Published As

Publication number Publication date
CA2270812C (en) 2004-07-06
ATE249010T1 (de) 2003-09-15
DE19820038A1 (de) 1999-11-25
NO992142L (no) 1999-11-08
DE19820038C2 (de) 2000-03-23
TW460676B (en) 2001-10-21
NO992142D0 (no) 1999-05-03
EP0955499B1 (de) 2003-09-03
SG84529A1 (en) 2001-11-20
EP0955499A3 (de) 2000-02-02
PL332931A1 (en) 1999-11-08
CZ159299A3 (cs) 1999-12-15
DK0955499T3 (da) 2003-12-08
JP3135892B2 (ja) 2001-02-19
JPH11337035A (ja) 1999-12-10
CA2270812A1 (en) 1999-11-05
ES2207056T3 (es) 2004-05-16
CZ292765B6 (cs) 2003-12-17
US6145453A (en) 2000-11-14
EP0955499A2 (de) 1999-11-10
DE59906821D1 (de) 2003-10-09
UA53666C2 (ru) 2003-02-17
BR9901450A (pt) 2000-05-16
PT955499E (pt) 2004-01-30
NO318539B1 (no) 2005-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2155911C1 (ru) Способ регулирования мощности топки сжигательных установок
US4838183A (en) Apparatus and method for incinerating heterogeneous materials
US20080163803A1 (en) Method and systems to control municipal solid waste density and higher heating value for improved waste-to-energy boiler operation
CZ282511B6 (cs) Způsob regulace jednotlivých nebo veškerých činitelů ovlivňujících spalování na roštu topeniště
CZ20022318A3 (cs) Způsob provozu spalovny odpadů, regulační systém a spalovna odpadů
RU2070688C1 (ru) Способ управления горением в печи для сжигания отходов в псевдоожиженном слое
US5020451A (en) Fluidized-bed combustion furnace
US20040255831A1 (en) Combustion-based emission reduction method and system
JP6779255B2 (ja) 廃棄物焼却炉
JP2007010258A (ja) ストーカ式ごみ焼却炉における火格子温度を用いたごみ燃焼状態検出方法と、これを用いたごみ焼却制御方法及び火格子温度制御方法。
JP3030614B2 (ja) 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
US5588378A (en) Combustion enhancement system with in-bed foils
CA2671972C (en) Batch waste gasification process
JPH0278816A (ja) 燃焼効率の制御方法
CN105841167A (zh) 流化床式污泥焚烧炉以及焚烧处理方法
JPH07280256A (ja) 燃焼炉の炉内圧制御方法
JP5767486B2 (ja) 熱回収プラントおよびその運転制御方法
JPH0323806B2 (ru)
SU1084542A1 (ru) Способ управлени процессом горени в факельно-слоевой топке
JPH09170736A (ja) ごみ焼却炉のごみ定量供給方法
JP6973246B2 (ja) 廃棄物焼却方法
CN1460167A (zh) 用于固体可燃物质的焚烧方法
US510575A (en) Traveling-grate furnace
JPH0258527B2 (ru)
CN104748129A (zh) 炉排式焚烧炉