SE469043B - Foerfarande och anordning foer varmhaallning av baeddmassa i pfbc-anlaeggningar - Google Patents

Description

C)\ xD C D .ç>.

C N En PFPC-anläggning omfattar ett stort antal mer eller mindre kopplade reglersystem med olika former av yttre begränsningar. Ett viktigt reglersystem i sammanhanget är den reglering som har till uppgift att hålla bädden vid en konstant temperatur på ca 850 grader Celsius oberoende av effektuttaget från anläggningen.

Det finnes ett relativt entydigt samband mellan tillgängligt effektuttag från anläggningen och bäddhöjden. För att kunna upprätthålla ett konstant effektuttag måste det ske en kontinuerlig tillförsel av den kolblandning som förbrärms. Den aska som då alstras vill öka mängden bäddmassa i bädden varvid en bäddhöjdsökning vill uppstå. Att så inte sker beror på att en bäddhöjdsreglering med börvärde motsvarande önskad och aktuell bäddhöjd ser till att det matas ut lika mycket bäddmassa som nyproduktion av bäddmassa vid förbränningen.

Då en laständring inträffar behöver bäddnivån ändras för att anpassas till det nya lasttillståndet. Eftersom nyproduktion av bäddmassa trots allt är relativt blygsam är den ökningshastiget som skulle åstadkommes hos bädden om utmatningen av bäddmassa stoppas i regel långt i från tillräcklig för att ge önskad snabbhet i bäddhöjdsändringen vid ökat lastbehov. Visserligen skulle vid en lastminskning hastigheten hos bäddmassa-utmatningen kumia ökas, men en sådan metod skulle dock inte generellt ensam kunna ta hand om laständringar. Den metod som anges i närrmda EP-patent innebär som det har framgått att man vid laständring justerar bäddhöjden genom att vid ökat effektbehov mata in mer bäddmassa från lagringstanken för att därvid höja bäddnivån, respektive _ att man suger ut bäddmassa från bädden för att kunna sänka bäddnivån.

Detta är i och för sig en enkel, relativt snabb och säker metod för justering av bäddhöjden vid laständring. Metoden ställer dock mycket höga krav på bäddens temperaturreglering, så stora att den är begränsande för den hastighet med vilken laständringar kan utregleras.

Orsaken till detta är att även om bäddmassans lagringstank befinner sig inom tryckkärlet har den i tanken lagrade bäddmassan en betydligt-lägre temperatur än bädden. För att minska den störande inverkan på temperaturregleringen som denna in- och utmatning av bäddmaterial ger upphov till vore det önskvärt att bäddmassan i lagringstanken hade en temperatur som i stort överensstämmer med bäddtemperaturen. En värrrming av bäddmassan kan självfallet ske på en mängd olika sätt.

Föreliggande uppfinning redovisar ett altemativ till hur värmning av bäddmassan i lagringstanken kan ske med utnyttjande av det värmemagasin som bädden själv utgör. 3 469 043 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN, FÖRDELAR En anordning för vänrming av bäddmassa enligt uppfinningen omfattar två parallellt verkande lika lagringstankar. Vid lastökning matas bäddmassa från båda tankama in i bäddens botten för att snabbt öka bäddhöjden. På motsvarande sätt matas bäddmassa ut från bäddens botten och tillbaka till de båda tankama vid lastminskning. Den samlade bädd- massan som finnes i de två tankama motsvarar hälften av tankamas sammanlagda volym och i ett tänkt utgångsläge är båda tankama fyllda till hälften. Tankama är försedda med min- och maxbegränsningar med avseende på bäddmassans volym.

Vännning av bäddmassan och upprätthållande av bäddmassans temperatur till i stort sett motsvarande bäddens temperatur sker under de drifttillstånd då lasten eller effektuttaget är praktiskt taget konstant.

Konstant last innebär som det har framgått att bäddhöjden skall vara konstant. Genom att från den ena lagringstanken, hädanefter i beskrivningen kallad första lagringstank, mata in bäddmassa i bäddens botten och samtidigt mata ut lika mycket av den i bäddens botten befintliga bäddmassan med bäddens temperatur till den andra tanken kommer bäddhöjden att förbli konstant motsvarande det aktuella konstanta effektuttaget. Därvid kommer vann bäddmassa att tillföras den andra lagringstanken. Då denna tank börjar bli fylld, eller då bäddmassan i den första tanken börjar närma sig sin nedre begränsning, ändras bäddflödesriktningen så att bäddmassa från den andra tanken matas tillbaka in i bädden och lika mycket bäddmassa matas ut från bädden och tillföres den första tanken. Växlingssekvensen avbryts när bäddmassans nivå i de två lagringstankama har blivit lika hög.

Att försäkra sig om att bäddhöjden i brännkammaren förblir konstant under samtidig in- och utmatning från lagringstankama kräver ett reglersystem som ser till att in- och utmatad bäddmassa till alla tider är lika stora. Inom ramen för uppfinningen ingår därför ett kopplat reglersystem mellan in- och utmatningsanordningama som aktiveras då bäddmassan i lagringstankama behöver värmas, dvs då den lagrade bäddmassans temperatur går under ett förutbestämt' värde.

Inmatningshastigheten av bäddmassa från den första tanken till bädden styrs huvudsakligen av en biassignal som via en P-kopplad förstärkare ger den till inrnatningsanordningen behövliga styrsignalen. Denna styming ingår i en yttre bäddhöjdsreglering med den vid värrnningsprocessens början aktuella last befintliga bäddhöjden som ett låst börvärde och med ett ärvärde lika med den under värrnnings-processen kontinuerligt uppmätta bäddhöjden. Avvikelsen mellan dessa två värden tillföres dels den P-kopplade förstärkaren motkopplad bias-signalen och dels till en Pl- 469 »J GÅ U"r' 4 f \. kopplad förstärkare vars utsignal ger den till utmatningsanordningen från bädden, dvs inmatningsanordningen för den andra tanken, behövliga styrsignalen.

Då vänrmingssekvensen aktiveras är bör- och ärvärde för bäddhöjden lika och regleravvikelsen följaktligen noll. Det är då biassignalens inställda värde som via den P-kopplade förstärkaren ger styrsignal till inmatningshastigheten för bäddmassa från den första tanken och in till bädden. Inmatningen resulterar i att bäddhöjden vill öka och det uppstår efterhand en regleravvikelse mellan det låsta börvärdet och aktuellt ärvärde. Så fort en regleravvikelse uppstår kommer utmatnings- anordningen att starta beroende på den PI-kopplade förstärkaren.

Samtidigt kommer regleravvikelsen att via den P-kopplade förstärkaren minska inmatningshastigheten. Efter en viss tid kommer på detta sätt imnaming och utmatning att arbeta med samma matningshastigheter.

Sekvensgången vid vännning kan antingen startas manuellt eller automatiskt då bäddmassans temperatur i den ena eller den andra tanken har blivit för låg under förutsättning att effektuttaget från anläggningen är konstant.

Om det från en överordnad reglering kommer besked om bäddhöjds- ändring på grund av en laständring kan antingen utreglering av denna laständring fördröjas till dess att värmningsprocessen är färdig eller så kan vännningsprocessen avbrytas. Begränsningama i tankama vad beträffar max- och minnivå är till för att vid alla lägen ha tillgänlig bäddrnassa respektive tillgängligt utrymme i någon av tankama för in- respektive utmatning av bäddmassa för anpassning till det nya effektbehovet.

Användning av två lagringstankar medger på det visade sättet att den bäddmassa som vid laständring tillföres bädden i stort sett har samma temperatur som bädden i övrigt. Detta innebär att bäddens temperaturreglering störs avsevärt mycket mindre än med den teknik som bl a beskrivs i EP 0124842. Detta har självfallet stor betydelse för dimensioneringen av temperturregleringen och ger stora fördelar relativt teknikens ståndpunkt. 5 469 043 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Av bifogade figur framgår den del av en PFBC-anläggning som handlar om in- och utmatning av bäddmassa i samband med laständringar. Bädden inne i en brännkammare 1 har en bäddhöjd lika med h. Vid laständring AL justeras bäddhöjden med hjälp av in- eller utmatning av bäddmassa 2 från två lagringstankar 3 och 4. Då lasten ökar skall bäddmassa matas in till nedre del av brännkammaren från de båda lagringstankama och på motsvarande sätt skall vid lastreduktion bäddrnassa matas från nedre delen av brännkammaren ut till de två lagringstankama. Detta sköts av en AL- reglering 5.

I en PFBC-arilåggning enligt figuren sker in- och utmatning av bäddmassa till brännkamrnaren med hjälp av skruvmatningsanordningar 6 och 7 som drivs av var sin motor 8 och 9 och effektorgan 10 och 11. En annan metod för in- och utmatning består i att i matningsledningama mellan lagringstankama och brännkammaren införa ventiler och att vid inmatning efter att ha öppnat dessa tillföra ett övertryck till lagringstankarna respektive att ge ett undertryck i tankama vid utmatning. Både AL-regleringen och förfarandet vid vännning av bäddmassan enligt uppfinningen är oberoende av på vilket sätt in- och utrnatningen av bäddmassa sker men förutsätter dock att det finnes två lagringstankar för bäddmassa. Vid övergång mellan normal lastreglering och vännningsreglering kopplas styrsignalema till effektorganen 10 och 11 med hjälp av omkopplama 12 och 13 om mellan AL-regleringen och värrrmingsregleringen.

Som det har framgått av beskrivningen kräver en belastningsändring på anläggningen att bäddhöjden justeras. Justeringen sker genom ovan nämnda in- eller utmatning av bäddmassa till brännkammaren. Det har också framgått att det är viktigt att bäddens temperatur inte ändras för mycket, vilket mycket väl kan ske då bäddmassa tillföres eller matas ut från brännkamrnaren. Det är sålunda i högsta grad önskvärt att den massa som matas in till brännkammaren har en temperatur som ligger så nära bäddens temperatur som möjligt. Uppfinningen omfattar därför ett förfarande som med de två tankamas hjälp via det värrnemagasin som bädden utgör värma bäddmassan så att denna vid inmatning till brännkamrnaren har en temperatur som väl överensstämmer med bäddens temperatur.

Vämmingsförfandet är anordnat så att det inte skall kunna störa ett lastutjämningsförfarande. Värrrmingen sker därför endast då lasten är i det närmaste konstant. Det är sålunda viktigt att man under vämmings- förfarandet upprätthåller en konstant bäddhöjd. För detta ändamål har man under vännningen en yttre bäddhöjdsreglering som ser till att den 469 043 » i 6 bäddhöjd man har då värmningssekvensen börjar förblir praktiskt taget konstant. Det värde som bäddhöjden har då värmningen startar låses fast som ett börvärde för bäddhöjdsregleringen under hela värmnings- förloppet. Detta värde jämförs i en summator 14 med det till envar tid under värmningen aktuella värdet på bäddhöjden.

Då värmningsprocessen startas erhåller matningsanordningen för den lagringstank varifrån bäddmassa skall matas in till bädden, dvs från lagringstank 3, den' första lagringstanken, i det i figuren visade drifttillståndet, styrsignal från en P-kopplad förstärkare med en bias- insignal 16 varvid inmatning till bädden kommer i gång. Detta innebär att det aktuella värdet på bäddens höjd börjar öka och det uppstår en regleravvikelse i form av en utsignal från summatorn 14.

Regleravikelsesignalen integreras i den PI-kopplade förstärkaren 17 varvid även utmatningsanordningen från bädden, dvs inmatnings- anordningen till den andra lagringstanken 4, erhåller styrsignal och utmatningen från bädden startar. Regleravvikelsesignalen leds också till den P-kopplade förstärkaren med sådan polaritet att inmatnings- hastigheten av massa till bädden minskar. Detta innebär att inmatningshastigheten till bädden och utmatningshastigheten från bädden av bäddmassa gâr mot ett och samma värde motsvarande den bias som erhålles från inställningsdonet 16 och att detta värde nås efter en kort infasningstid.

Då bäddrnassa under värmningen skall förflyttas i motsatt riktning relativt den ovan beskrivna, dvs från den andra lagringstanken 4 via bädden till den första lagringstanken 3, kopplas styrsignalen från den P-kopplade förstärkaren 15 till effektorganet 11 för drift av matningsanordningen tillhörande denna andra lagringstank i motsatt riktning samtidigt som styrsignalen via den PI-kopplade förstärkaren kopplas till effektorganet 10 för den första lagringstanken.

Claims (7)

7 469 G45 PATENTKRAV

1. l. Förfarande vid vämming av bäddmassa i en PFBC-anläggning innefattande en brännkamrnare (1) och där bäddhöjdsjustering i samband med laständring åstadkommes genom att bäddmassa (2) matas in till eller ut från brännkammaren med hjälp av matningsanordningar (6, 7), vilket förfarande k ä n n e te c k n a s av att i PFBC-anläggningen innefattas två lagringstankar (3, 4) för bäddmassan vilka båda lagringstankar anordnas för att dels kunna mata in bäddmassan till brämikammaren och dels kunna lagra från brännkammaren utmatad bäddmassa och att värmning av bäddmassan i lagringstankarna anordnas på så sätt att vid konstanthållande av brännkammarens bäddhöjd bäddmassa, via matningsanordningen för utmatning av bäddmassa från brännkammaren, matas in till den ena lagringstanken med en given matningshastighet och att samtidigt och med samma matningshastighet bäddmassa från den andra lagringstanken, via matningsanordningen för inmatning av bäddmassa till brännkammaren, matas in till brännkammaren.

2. Förfarande vid vämming av bäddmassa i en PFBC-anläggning enligt patentkrav 1 vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att vämming av bäddmassa anordnas endast då PFBC-anläggningens last är konstant.

3. Förfarande vid vämming av bäddmassa i en PFBC-anläggning enligt patentkrav l vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att vämming av _ bäddmassa avbrytes då brämikarnmarens bäddhöjd behöver justeras på grund av laständring.

4. Förfarande vid vämming av bäddmassa i en PFBC-anläggning enligt patentkrav 1 vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att konstanthållande av brännkammarens bäddhöjd under vännningen åstadkommes med hjälp av en bäddhöjdsreglering vars börvärde hålles konstant lika med bäddens höjd då vämmingen börjar och vars ärvärde är ett kontinuerligt mätt värde på aktuell bäddhöjd.

5. Förfarande vid vämming av bäddmassa i en PFBC-aiiläggning enligt patentkrav l vilket förfarande k ä n n e t e c k n a s av att in- och utrnatningshastigheten av bäddmassa till och från brännkammarenbestäms av en inre biasinställning i bäddhöjdsregleringen.

6. Anordning för genomförandet av förfarandet enligt patentkrav 1 för värmning av bäddmassa i en PFBC-anläggning som innefattar en 4.49 045 i s brännkammare (1) med matningsanordningar (6, 7) för in- och utmatning av bäddmassa (2) för att vid laständring justera brännkammarens bäddhöjd vilken anordning är k ä n n e t e c k n a d av att PFBC- anläggningen innefattar två lagringstankar (3, 4) för bäddmassan och att båda är anordnade för att dels kunna mata in bäddmassa till brännkammaren och dels kunna lagra från brännkammaren utmatad bäddmassa och att värrrming av bäddmassan i lagringstaxikarna under konstanthållande av brämikammarens bäddhöjd är anordnad så att samtidigt som matningsanordningen för inmatning av bäddmassa till brännkammaren matar in bäddmassa från den ena lagringstanken matningsanordningen för utmatning av bäddmassa från brännkammaren matar bäddmassa ut från brämikammaren till den andra lagringstanken och att de båda matningsanordningarna har samma matningshastighet.

7. Anordning enligt patentkrav 6 för genomförandet av förfarandet för vämming av bäddmassa i en PFBC-anläggning k ä n n e t e c k n a d av att anordningen för konstanthållningen av brännkammarens bäddhöjd under värmningen innefattar reglerdon för detta ändamål i form av en summator (14), en P-kopplad (15) och en PI-kopplad (17) förstärkare, drivanordningar (8, 9) för matningsanordningama samt effektorgan (10, 11) för dessa och inställningsorgan (16) för biasinställning av matningshastigheten. Cß