SE519111C2 - Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel - Google Patents

Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel

Info

Publication number
SE519111C2
SE519111C2 SE9602471A SE9602471A SE519111C2 SE 519111 C2 SE519111 C2 SE 519111C2 SE 9602471 A SE9602471 A SE 9602471A SE 9602471 A SE9602471 A SE 9602471A SE 519111 C2 SE519111 C2 SE 519111C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
air flow
fuel
moisture content
maximum
function
Prior art date
Application number
SE9602471A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9602471D0 (en
SE9602471L (en
Inventor
Frank Asplund
Original Assignee
Asplund Frank Energiutveck
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 Asplund Frank Energiutveck filed Critical Asplund Frank Energiutveck
Priority to SE9602471A priority Critical patent/SE519111C2/en
Publication of SE9602471D0 publication Critical patent/SE9602471D0/en
Publication of SE9602471L publication Critical patent/SE9602471L/en
Publication of SE519111C2 publication Critical patent/SE519111C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06Continuous processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/10Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/06Sampling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/26Measuring humidity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/02Ventilators in stacks
    • F23N2233/04Ventilators in stacks with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2239/00Fuels
    • F23N2239/02Solid fuels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

A method for maximising the efficiency of a burner plant, with respect to fuel quality (especially its moisture content), when burning solid fuel (especially biofuel or peat) in a plant containing a gasifier for converting solid fuel into combustion gases. Burner efficiency is maximised by controlling the flow of air into the gasifier and this method contains the following steps :(1) measurement of the temperature in or close to the gasifier at regular intervals ; (2) the measured temperature is recorded as a function of time ; (3) a first order function is created to link temperature and time ; (4) air flow is increased if the function has a value greater than or equal to zero ; and (5) air flow is reduced if the function has a value less than zero.

Description

20 25 30 35 519111 2 kyleffekt i förgasaren beroende på att mer luft tillföres gas- produktionsprocessen än vad som kan konsumeras i densamma. Överskottet av primärluft kyler då ner processen och sänker därmed det möjliga effektuttaget, eftersom förgasareffekten av- tar starkt med sjunkande processtemperatur. Föreliggande upp- finning går ut på att styra primärluftflödet (eller totalluft- flödet) så att en maximering av förgasningsluftflödet medger det för tillfället högsta möjliga effektuttaget med hänsyn till bränslekvaliteten, även om det finns behov av ännu högre ef- fektuttag. Detta betyder att fastbränslepannan alltid kan ge högsta möjliga effekt oberoende av bränslekvaliteten, och att släckning av pannan förhindras när bränslet är alltför fuktigt samtidigt som effektbehovet är större än vad som kan åstadkom- mas med det aktuella bränslet. Härigenom minimeras behovet av tillsatseldning med t.ex. olja. 20 25 30 35 519111 2 cooling effect in the carburettor due to more air being supplied to the gas production process than can be consumed in it. The excess primary air then cools down the process and thus lowers the possible power consumption, as the carburettor power decreases sharply with decreasing process temperature. The present invention is based on controlling the primary airflow (or total airflow) so that a maximization of the gasification airflow allows the currently highest possible power consumption with regard to fuel quality, even if there is a need for even higher power outlets. This means that the solid fuel boiler can always give the highest possible effect regardless of the fuel quality, and that extinguishing of the boiler is prevented when the fuel is too moist while the power requirement is greater than what can be achieved with the fuel in question. This minimizes the need for additional heating with e.g. oil.

Förgasarens produktion av bränngas (d v s förgasareffekten) re- gleras enbart på så sätt att förgasningsluftflödet ökas eller minskas. Vid minskningen av detta luftflöde sjunker produktio- nen av bränngas och vice versa. En alltför stor ökning av för- gasningsluftflödet ger emellertid inte upphov till motsvarande ökning av gasproduktionen. Beroende på bränslekvaliteten (bränsletyp, andel flyktiga beståndsdelar, exponerad bränsleyta samt fukthalt) existerar en kemisk reaktionsbegränsning. Denna reaktionsbegränsning innebär att när förgasningsluftflödet ökar utöver en viss gräns, mer luft tillförs än vad gasproduktions- processen kan tillgodogöra sig. Vid alltför stor ökning av för- gasningsluftflödet närmar sig processtatusen snabbt släcknings- tillstånd.The carburettor's production of combustion gas (ie the carburettor effect) is regulated only in such a way that the gasification air flow is increased or decreased. With the reduction of this air flow, the production of fuel gas decreases and vice versa. However, an excessive increase in the gasification air flow does not give rise to a corresponding increase in gas production. Depending on the fuel quality (fuel type, proportion of volatile constituents, exposed fuel surface and moisture content), a chemical reaction limitation exists. This reaction limitation means that when the gasification air flow increases beyond a certain limit, more air is supplied than the gas production process can take advantage of. In the event of an excessive increase in the gasification air flow, the process status quickly approaches the extinguishing state.

Vid eldning av biobränslen och torv är det uteslutande bränsle- fukthalten som åstadkommer den kvalitetsförsämring som medför behov av att begränsa förgasningsluftflödet. En sådan begräns- ning kan åstadkommas på så sätt att fukthalten för det bränsle som finns i processen bestäms kontinuerligt eller med tillräck- ligt små tidsintervall för att bestämningen (praktiskt sett) skall kunna anses ske kontinuerligt. Genom att för varje speci- 23002d; l999-ll-l5 10 15 20 25 30 519111 3 fik anläggning bestämma maximalt förgasningsluftflöde för er- hållande av maximal förgasareffekt vid viss fukthalt, kan ett samband mellan bränslefukthalt och maximalt förgasningsluft- flöde eller maximalt totalluftflöde (primärluft och sekundär- luft) fastställas empiriskt. I ifrågavarande anläggning kan se- dan förgasningsluftflödet (eller totalluftflödet) automatiskt maximeras med hjälp av kontinuerlig eller diskontinuerlig (med små tidsintervall) fukthaltsmätning. En sådan styrning kommer då att medföra maximalt möjligt effektuttag med hänsyn till den aktuella bränslekvaliteten (bränslefukthalten) samt minimal stoftbelastning i rökgasen eftersom gasflödet minskar jämfört med det fall att förgasningsluftflödet inte är max.-begränsat.When burning biofuels and peat, it is exclusively the fuel moisture content that causes the quality deterioration that entails the need to limit the gasification air flow. Such a limitation can be achieved in such a way that the moisture content of the fuel present in the process is determined continuously or with sufficiently small time intervals for the determination (practically) to be considered to take place continuously. By for each speci- 23002d; l999-ll-l5 10 15 20 25 30 519111 3 plant determines the maximum gasification air flow to obtain the maximum carburettor effect at a certain moisture content, a relationship between fuel moisture content and maximum gasification air flow or maximum total air flow (primary air and secondary air) can be determined . In the plant in question, the gasification air flow (or total air flow) can then be automatically maximized by means of continuous or discontinuous (with small time intervals) moisture content measurement. Such a control will then result in maximum possible power consumption with regard to the current fuel quality (fuel moisture content) and minimal dust load in the flue gas as the gas flow decreases compared with the case that the gasification air flow is not max. Limited.

Om en eldningsanläggning är försedd med anordning för mätning av fukthalten hos det bränsle som för tillfället finns i pro- cessen, kan detta mätvärde användas som styrimpuls för re- glering av förgasarluftflödet (direkt eller indirekt via total- luft eller rökgasflöde). Förutsättningen för att detta skall fungera är att mätvärdena för fukthalten levereras i tillräck- ligt täta intervall, dvs. med en intervallängd av 2 - 7 minuter mellan mätvärdena. Styrningen av luftflödet följer då en funk- tion som beror av bränslefukthalten och som bestämts empiriskt eller teoretiskt beroende på tillgängliga processdata för an- läggningen. Med fukthaltsvärden som indata ger funktionen lämp- liga styrdata till den anordning som direkt eller indirekt styr förgasarluftflödet. I det fall anläggningen endast är försedd med en varvtalsreglerad rökgasfläkt, får utgående funktionsdata max.-begränsa fläktvarvtalet. I andra fall kan utsignalen an- vändas till exempelvis spjällstyrning som direkt eller indirekt maximerar förgasarluftflödet. 23002d; 1999-11-15If a combustion plant is equipped with a device for measuring the moisture content of the fuel currently present in the process, this measured value can be used as a control impulse for regulating the carburettor air flow (directly or indirectly via total air or flue gas flow). The prerequisite for this to work is that the measured values for the moisture content are delivered in sufficiently frequent intervals, ie. with an interval length of 2 - 7 minutes between the measured values. The control of the air flow then follows a function that depends on the fuel moisture content and which is determined empirically or theoretically depending on the available process data for the plant. With moisture content values as input data, the function provides suitable control data for the device that directly or indirectly controls the carburettor air flow. In the event that the system is only equipped with a speed-controlled flue gas fan, outgoing function data may max. Limit the fan speed. In other cases, the output signal can be used for, for example, damper control which directly or indirectly maximizes the carburettor air flow. 23002d; 1999-11-15

Claims (4)

lO 15 20 25 519 111 4 PATENTKRAVlO 15 20 25 519 111 4 PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för maximering av effektuttaget i en förbrän- ningsanläggning med hänsyn till den aktuella fukthalten för bränslet i gasproduktionsprocessen vid eldning av fasta bränslen, speciellt biobränslen och torv, k ä n n e t e c k n a t a v - att man för en specifik anläggning bestämmer maximalt förgas- ningsluftflöde för erhållande av maximal förgasareffekt vid olika aktuella fukthalter för bränslet, - att man fastställer sambandet mellan bränslets aktuella fukthalt och maximalt förgasningsluftflöde eller maximalt totalluftflöde, - att den aktuella fukthalten för bränslet mäts kontinuerligt eller tillnärmelsevis kontinuerligt, och - att erhållna mätvärden används som styrimpuls för reglering av förgasningsluftflödet eller totalluftflödet.1. Procedure for maximizing the power consumption of an incineration plant with regard to the actual moisture content of the fuel in the gas production process during the combustion of solid fuels, especially biofuels and peat, characterized by - that for a specific plant the maximum gasification air flow is determined for of the maximum carburettor power at different actual moisture contents for the fuel, - that the relationship between the actual moisture content of the fuel and the maximum gasification air flow or maximum total air flow is determined, - that the actual moisture content of the fuel is measured continuously or approximately continuously, and - the gasification air flow or the total air flow. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att mätvärdena levereras med 2 - 7 minuters intervall.Method according to claim 1, characterized in that the measured values are delivered at 2 - 7 minute intervals. 3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att mätvärdena styr varvtalet hos en rökgasfläkt.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the measured values control the speed of a flue gas fan. 4. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v a t t mätvärdena styr ett spjäll, som direkt eller indi- rekt maximerar förgasningsluftflödet. 23002d; 1999-11-15Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the measured values control a damper which directly or indirectly maximizes the gasification air flow. 23002d; 1999-11-15
SE9602471A 1996-06-20 1996-06-20 Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel SE519111C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602471A SE519111C2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9602471A SE519111C2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9602471D0 SE9602471D0 (en) 1996-06-20
SE9602471L SE9602471L (en) 1997-12-21
SE519111C2 true SE519111C2 (en) 2003-01-14

Family

ID=20403116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9602471A SE519111C2 (en) 1996-06-20 1996-06-20 Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE519111C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9602471D0 (en) 1996-06-20
SE9602471L (en) 1997-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1083779A (en) Process and means for gas conditioning
US4489562A (en) Method and apparatus for controlling a gasifier
US4362499A (en) Combustion control system and method
US20090308292A1 (en) Coal burning boiler apparatus
US4101632A (en) Waste gas incineration control
EP2267366B1 (en) Method and apparatus of controlling combustion in oxyfuel combustion boiler
CN102453792B (en) Method and equipment for controlling furnace pressure of continuous annealing furnace
US4097218A (en) Means and method for controlling excess air inflow
US20110126742A1 (en) Method and apparatus of controlling flow rate of primary recirculating exhaust gas in oxyfuel combustion boiler
JPS5935716A (en) Distribution controller for secondary air
CN105485714A (en) Method and device for determining boiler operation oxygen content and automatic control system
US4471738A (en) Method and apparatus for minimizing the fuel usage in an internal combustion engine
SE519111C2 (en) Improving efficiency of boiler burning peat or bio:fuel
CN103299129B (en) The method for controlling of operation of oxygen combustion boiler and device
Zaporozhets et al. Hardware and software implementation of modules of the system of the fuel combustion control process
CN207702483U (en) A kind of solid waste desiccation charing combustion control system
US20130323657A1 (en) Method and apparatus for controlling combustion in a combustion boiler
US6022387A (en) Method for maximizing power output with regard to fuel quality when burning solid fuels
KR880001507B1 (en) Combustion control system for loss minimization
CN87106029A (en) Heat release rate control method and equipment
JPH08159436A (en) Combustion control method of waste melting furnace
JPH0791539B2 (en) Air blowing method for coke dry fire extinguishing equipment
RU1040286C (en) Automatic control system
JPS61255225A (en) Control system for fuel gas in gas turbine
SU1615475A1 (en) Method of controlling the process of combustion of gas and fuel oil in power plant steam generators

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed