DE102010032090B4 - Control device for a biomass combustion device and method for controlling a biomass combustion device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Biomasseverbrennungsvorrichtung (1) und eine Biomasseverbrennungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Biomasseverbrennungsvorrichtung (1), umfassend die Schritte: Erfassen eines Rückstaus von Verbrennungsgut mittels einer Erfassungsvorrichtung (19) an wenigstens einer definierten Position einer Zuführvorrichtung (13), die einem Verbrennungsraum (24) Verbrennungsgut zur Verbrennung zuführt, und Ausgeben eines Steuersignals zur Steuerung einer Fördervorrichtung (3), die Verbrennungsgut zur Zuführvorrichtung (13) fördert, basierend auf der Erfassung des Rückstaus von Verbrennungsgut.The invention relates to a control device for a biomass combustion device (1) and a biomass combustion device as well as a method for controlling a biomass combustion device (1), comprising the steps: which feeds combustion material for combustion to a combustion chamber (24) and output a control signal for controlling a conveying device (3) which conveys combustion material to the feeding device (13) based on the detection of the backlog of combustion material.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Steuervorrichtung für eine Biomasseverbrennungsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Biomasseverbrennungsvorrichtung sowie eine Biomasseverbrennungsvorrichtung.The present invention relates generally to a control device for a biomass combustion device and a method for controlling a biomass combustion device and a biomass combustion device.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Allgemein sind verschiedene Biomasseverbrennungsvorrichtungen zur Energiegewinnung bekannt, beispielsweise Biomassefeuerungen mit unterschiedlichen Leistungen wie Großanlagen, mittlere Anlagen oder kleine Anlagen für den Privathaushalt. Für die Verwendung in Privathaushalten sind insbesondere Ofen, wie Kachelöfen, Kaminöfen, Zentralheizungen o. ä. bekannt.In general, various biomass combustion devices for energy production are known, for example biomass furnaces with different capacities, such as large plants, medium-sized plants or small plants for the private household. For use in private households in particular oven, such as tiled stoves, stoves, central heating o. Ä. Are known.
In Biomasseverbrennungsvorrichtungen können Brennmittel bzw. Verbrennungsgut verbrannt werden, die auf Biomasse, insbesondere auf Holz basieren. Als Verbrennungsgut sind insbesondere Hackschnitzel oder sogenannte Pellets geeignet.In biomass combustion devices, combustibles or incineration substances which are based on biomass, in particular wood, can be incinerated. As a combustible particular chips or so-called pellets are suitable.
Pellets sind Presslinge aus reinem Holz. Der Rohstoff hierfür ist in der Regel getrocknetes naturbelassenes Restholz wie Sägemehl, Hobelspäne oder Waldrestholz. Das im Holz enthaltene Lignin wird beim Pressvorgang freigesetzt und dient als Bindemittel, da Pellets in der Regel keine chemischen Bindemittel zugesetzt werden dürfen. Vorteilhaft verbrennt Verbrennungsgut aus Holz CO2-neutral da durch die Verbrennung nur soviel CO2 freigesetzt wird wie zuvor in der Wachstumsphase von einem Baum gespeichert wurde.Pellets are pellets of pure wood. The raw material for this is usually dried natural leftover wood such as sawdust, wood shavings or forest residue wood. The lignin contained in the wood is released during the pressing process and serves as a binder, as pellets usually must not be added to chemical binders. Combustible material from wood advantageously burns CO 2 -neutral since combustion releases only as much CO 2 as was previously stored in the growth phase by a tree.
Hackschnitzel, auch Hackgut genannt, sind durch Hacken, Schneiden oder Schreddern zerkleinerte Holzstücke, die in automatisch beschickten Holzfeuerungsanlagen transportierbar sind. Dabei werden Waldhackschnitzel aus Waldholz, Landschaftspflege-Hackschnitzel oder Hackschnitzel aus Altholz unterschieden. Hackschnitzel aus Altholz sind oftmals schadstoffbelastet, beispielsweise auf Grund von Lackresten o. ä., und können daher nur in entsprechend geeigneten Biomasseverbrennungsvorrichtungen verwendet werden.Woodchips, also known as wood chips, are pieces of chopped up pieces of wood that can be transported in automatically fed wood-burning systems by chopping, cutting or shredding. Forest wood chips from forest wood, landscaped wood chips or wood chips from waste wood are differentiated. Wood chips from waste wood are often polluted, for example due to paint residues o. Ä., And therefore can only be used in accordance with suitable biomass combustion devices.
Verbrennungsgut, wie Pellets oder Hackschnitzel, wird zumeist automatisch über ein Fördersystem aus einem Lager zunächst in einen Verbrennungsgut-Behälter verbracht. Von dort wird das Verbrennungsgut zur Verbrennung in eine Brennkammer einer Biomasseverbrennungsvorrichtung gefördert oder transportiert.Combustion material, such as pellets or wood chips, is usually first transported via a conveyor system from a warehouse into a combustion material container. From there, the combustion material is conveyed or transported for combustion in a combustion chamber of a biomass combustion device.
Als Fördersysteme sind beispielsweise elektromotorisch angetriebene Förderschnecken oder Druckluftsysteme bekannt. Förderschnecken transportieren das Verbrennungsgut zumeist zu einem Fallschacht oder zu einer Öffnung, wodurch das Verbrennungsgut in den Brennraum einer Brennkammer fällt. Eine bedarfsgerechte Dosierung kann über eine Steuerung des Fördersystems erfolgen bspw. über Zeitintervalle oder über die Fördergeschwindigkeit.As conveyor systems, for example, electric motor driven screw conveyors or compressed air systems are known. Screw conveyors transport the combustion material mostly to a chute or to an opening, whereby the combustion material falls into the combustion chamber of a combustion chamber. A needs-based dosage can be done via a control of the conveyor system, for example. Over time intervals or on the conveying speed.
Die im Stand der Technik bekannten Anordnungen von Biomasseverbrennungsvorrichtungen haben den Nachteil, dass bei mangelhafter Verbrennung, beispielsweise auf Grund mangelnder Wartung oder Reinigung, ein Zurückstauen des Verbrennungsgutes, bspw. der Pellets oder Hackschnitzel erfolgen kann. Bei einem Rückstau kann sich das Verbrennungsgut von der Brennkammer bis zu Fördervorrichtung aufstauen. Ein solcher Rückstau kann zur Folge haben, dass eine Flamme oder Glut aus dem Brennraum das gestaute Verbrennungsgut durchwandert und ein Rückbrand entsteht. Ein solcher Rückbrand kann in das Fördersystem sowie bis in den Verbrennungsgutvorratsbehälter wandern und schwere Schäden bis zur vollständigen Zerstörung der Biomasseverbrennungsvorrichtung oder einen Gebäudebrand verursachen.The known in the prior art arrangements of biomass combustion devices have the disadvantage that in case of poor combustion, for example, due to lack of maintenance or cleaning, a backlog of the combustion material, eg. The pellets or wood chips can be done. In a backwater, the combustion material from the combustion chamber can accumulate up to the conveyor. Such a backwater can have the consequence that a flame or embers from the combustion chamber passes through the jammed combustion material and a burn-back occurs. Such burnback can migrate into the conveyor system as well as into the combustion material storage tank and cause severe damage until the complete destruction of the biomass combustion device or a building fire.
Beispielsweise offenbaren
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Gefahr eines Rückbrandes in einer Biomasseverbrennungsvorrichtung, insbesondere bei einem mit Pellets oder Hackschnitzel befeuerten Ofen bzw. Brennofen, zu verringen.The object of the present invention is to reduce the risk of burnback in a biomass combustion device, in particular in a furnace or kiln fired with pellets or woodchips.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Biomasseverbrennungsvorrichtung mit einem Brennraum, die mit einer Fördervorrichtung zum Transport von Verbrennungsgut in eine als Fallrohr ausgebildete Zuführvorrichtung ausgestattet ist, bereit. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erfassen eines Rückstaus des Verbrennungsguts innerhalb des Fallrohres mittels einer Erfassungsvorrichtung, die im oder am Fallrohr angeordnet ist, um die Gefahr eines Rückbrands in einen Verbrennungsgut-Behälter bei Rückstau des Verbrennungsgut aus dem Brennraum in das Fallrohr, zumindest zu verringern, und Ausgeben eines Steuersignals zur Steuerung einer Fördervorrichtung, die das Verbrennungsgut in das Fallrohr fördert, basierend auf der Erfassung des Rückstaus des Verbrennungsguts im Fallrohr derart, dass die Fördervorrichtung über das Steuersignal gestoppt wird und/oder in einen Rücklaufmodus versetzt wird, und nach einem Abbau des Rückstaus des Verbrennungsguts im Fallrohr, Ausgeben eines Steuersignals zur Wiederaufnahme der Förderung durch die Fördervorrichtung.According to a first aspect, the present invention provides a method of controlling a biomass combustion apparatus having a combustion chamber equipped with a conveyor for transporting combustible material to a feeder formed as a downer. The method comprises the steps of: detecting a backlog of the combustion material within the downpipe by means of a detection device which is arranged in or at the downpipe, in order to reduce the risk of burn-back into a combustion material container with backflow of the combustion material from the combustion chamber into the downpipe, at least and outputting a control signal for controlling a conveying device, which conveys the combustion material into the downpipe, based on the detection of the backlog of the combustion material in the downpipe in such a way that the conveying device is stopped via the control signal and / or in a return mode is offset, and after a reduction of the backlog of the combustion material in the downpipe, outputting a control signal for resumption of the promotion by the conveying device.
Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Biomasseverbrennungsvorrichtung mit einem Brennraum, die mit einer Fördervorrichtung zum Transport von Verbrennungsgut in eine als Fallrohr ausgebildete Zuführvorrichtung ausgestattet ist, bereit. Die Steuervorrichtung umfasst eine Erfassungsvorrichtung, zum Erfassen eines Rückstaus von Verbrennungsgut innerhalb des Fallrohres, die im oder am Fallrohr angeordnet ist, um die Gefahr eines Rückbrands in einen Verbrennungsgut-Behälter bei Rückstau des Verbrennungsgut aus dem Brennraum in das Fallrohr, zumindest zu verringern, wobei die Steuervorrichtung ausgelegt ist, über ein Steuersignal den Betriebsmodus der Fördervorrichtung, die Verbrennungsgut in das Fallrohr fördert, in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Rückstaus des Verbrennungsguts zu steuern, derart, dass bei Erfassung des Rückstaus von Verbrennungsgut, die Fördervorrichtung über das Steuersignal gestoppt wird und/oder in einen Rücklaufmodus versetzt wird, und nach einem Abbau des Rückstaus des Verbrennungsguts im Fallrohr ein Steuersignal zur Wiederaufnahme der Förderung durch die Fördervorrichtung ausgegeben wird.According to a second aspect, the present invention provides a control device for a biomass combustion device with a combustion chamber, which is equipped with a conveying device for transporting incineration material into a feed device designed as a downpipe. The control device comprises a detection device, for detecting a backlog of combustion material within the downpipe, which is arranged in or on the downpipe to reduce the risk of burn-back in a Verbrennungsgut-container with backflow of the combustible material from the combustion chamber into the downpipe, at least the control device is designed to control, via a control signal, the operating mode of the conveying device which conveys combustion material into the downpipe, in dependence on the presence of a backlog of the combustion material, such that upon detection of the backlog of combustible material, the conveying device is stopped via the control signal and / or is set in a return mode, and after a reduction of the backlog of the combustion material in the downpipe, a control signal for resumption of the delivery is output by the conveyor.
Nach einem dritten Aspekt betrifft der vorliegenden Erfindung eine Biomasseverbrennungsvorrichtung, die eine Steuervorrichtung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst.According to a third aspect, the present invention relates to a biomass combustion device comprising a control device according to the second aspect of the present invention.
Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further aspects and features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the following description of preferred embodiments.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
In
Biomasseverbrennungsvorrichtung meint allgemein Verbrennungsvorrichtungen zur Verbrennung von Verbrennungsgut. Nach den Ausführungsbeispielen gibt es verschiedene Biomasseverbrennungsvorrichtung, insbesondere Öfen, die als Verbrennungsgut Holz oder Biomasse verwenden. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Bauweise und ihres Einsatzzweckes.Biomass combustion device generally means combustion devices for combustion of combustible material. According to the embodiments, there are various biomass combustion device, in particular ovens, which use wood or biomass as combustion material. These differ in terms of their construction and their purpose.
Biomasseverbrennungsvorrichtungen werden beispielsweise als Zimmerfeuerstelle verwendet, wie Kaminofen oder Brennofen. Mittlere Anlage werden beispielsweise für größere Hallen oder zur Beheizung von Ställen und/oder anderen Wohn-/Nutzgebäuden, beispielsweise in der Landwirtschaft, eingesetzt. Pelletöfen können auch als Zentralheizung eingebaut werden, und/oder als Kaminofen in Wohnräumen und können zur Warmwassergewinnung sowie zu Heizzwecken verwendet werden.Biomass combustion devices are used, for example, as a room fire, such as a wood-burning stove or kiln. Medium plant are used for example for larger halls or for heating stables and / or other residential / utility buildings, for example in agriculture. Pellet stoves can also be installed as central heating, and / or as stove in living rooms and can be used for hot water and for heating purposes.
Bei dem Verbrennungsgut der Ausführungsbeispiele kann es sich um jede Art von förderbaren und brennbaren Stoffen handeln, wobei insbesondere Biomasse, wie Pellets oder Hackschnitzel, Häckselgut, landwirtschaftlichen Brennstoffen (Getreide, Stroh), Schilf usw. geeignet sind.In the combustion of the embodiments, it may be any type of recoverable and combustible materials, in particular biomass, such as pellets or wood chips, shredded material, agricultural fuels (grain, straw), reeds, etc. are suitable.
Die Verbrennung in den Biomasseverbrennungsvorrichtungen läuft weitestgehend automatisiert. In den Ausführungsbeispielen kann eine Einrichtung automatisch Verbrennungsgut zuführen, wobei in manchen Ausführungsbeispielen Pellets oder Hackschnitzel verwendet werden. Die Pellets oder Hackschnitzel können beispielsweise in einem entsprechenden Lager aufbewahrt werden. Über eine als Fördersystem geeignete Vorrichtung können die Pellets oder Hackschnitzel aus dem Lager beispielsweise mit einem Druckluftrohrsystem in einen Verbrennungsgutbehälter befördert werden.Combustion in the biomass combustion devices runs largely automated. In the exemplary embodiments, a device can automatically conduct combustion material, in some embodiments, pellets or wood chips are used. The pellets or wood chips can be stored for example in a corresponding warehouse. About a suitable as a conveyor system device, the pellets or chips can be transported from the warehouse, for example, with a compressed air pipe system in a combustion material.
Das Verbrennungsgut wird aus einem Verbrennungsgutbehälter in einen Brennraum der Biomasseverbrennungsvorrichtung zur Verbrennung befördert. Dazu wird das Verbrennungsgut über eine Fördervorrichtung zu bzw. in eine Zuführvorrichtung gefördert, beispielsweise ein Fallrohr oder Fallschacht, von wo aus das Verbrennungsgut in einen Brennraum gelangt. Der Fallschacht kann dabei in den Brennraum hinein ragen.The combustion material is conveyed from a combustion material container into a combustion chamber of the biomass combustion device for combustion. For this purpose, the combustion material is conveyed via a conveying device to or into a feed device, for example a downpipe or chute, from where the combustion material passes into a combustion chamber. The chute can protrude into the combustion chamber.
Eine bestimmte Verbrennungsgut-Menge kann in einem definierten Zeitintervall zur Zuführvorrichtung befördert werden. In einigen Ausführungsbeispielen bestimmt die Förderleistung der Fördervorrichtung die geförderte Verbrennungsgut-Menge. In anderen Ausführungsbeispielen kann zusätzlich eine Dosiereinrichtung zur Dosierung der zu fördernden Menge oder der geförderten Menge vorgesehen sein.A certain amount of combustion material can be transported to the feeding device in a defined time interval. In some embodiments, the delivery rate of the conveyor determines the amount of combustible material delivered. In other embodiments, a metering device for metering the amount to be delivered or the delivered amount can be additionally provided.
In manchen Ausführungsbeispielen ragt die Fördervorrichtung in einen Verbrennungsgutbehälter zur Aufnahme von Verbrennungsgut hinein. Die Fördervorrichtung umfasst beispielsweise eine Förderschnecke, die geeignet ist Verbrennungsgut, insbesondere Pellets, zu befördern und ein Förderrohr, in dem die Förderschnecke drehbar angeordnet ist. Das Förderrohr kann in machen Ausführungsbeispielen zusätzlich ein geeignetes Mittel, beispielsweise eine Spiralstruktur an der Innenseite, umfassen, um in Verbindung mit der Förderschnecke die Gleitreibung zu erhöhen und so ein Abrutschen von Verbrennungsgut nach unten zu vermeiden.In some embodiments, the conveying device protrudes into a combustion material container for receiving combustion material. The conveyor device comprises, for example, a screw conveyor which is suitable for transporting combustion material, in particular pellets, and a conveyor tube in which the conveyor screw is rotatably arranged. In some embodiments, the delivery pipe may additionally comprise a suitable means, for example a spiral structure on the inside, in order to increase the sliding friction in connection with the conveying screw and thus to prevent downwards slippage of combustion material.
Die Förderschnecke wird durch eine Antriebsvorrichtung, z. B. einen Elektromotor, in Drehung versetzt. Über die Förderschnecke wird Verbrennungsgut durch das Förderrohr nach oben gefördert. Wenn die Pellets im oberen Bereich des Förderrohrs gelangt sind, fallen sie durch eine Öffnung in dem Förderrohr vorzugsweise aufgrund der Schwerkraft, je nach Ausführungsbeispiel, in einen Dosierbehälter oder direkt in den Fallschacht.The screw conveyor is driven by a drive device, for. B. an electric motor, rotated. About the auger combustion material is conveyed through the conveyor tube upwards. When the pellets have reached the top of the conveying tube, they fall through an opening in the conveying tube, preferably by gravity, depending on the embodiment, in a dosing or directly into the chute.
Der Fallschacht kann in verschiedenen geeigneten Positionen und Ausrichtungen bezüglich der Fördervorrichtung angeordnet sein und kann direkt oder indirekt mit der Fördervorrichtung verbunden sein. In manchen Ausführungsbeispielen ist das Fallrohr beispielsweise direkt mit einem oberen Bereich der Fördervorrichtung gekoppelt, sodass das nach oben beförderte Verbrennungsgut direkt in das eine Ende des Fallschachtes gefördert wird bzw. hinein fällt. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Verbrennungsgut beispielsweise über einen zwischengeschalteten geeigneten Dosierbehälter dosiert werden.The chute may be arranged in various suitable positions and orientations with respect to the conveyor and may be directly or indirectly connected to the conveyor. For example, in some embodiments, the downcomer is coupled directly to an upper portion of the conveyor so that the combustible material carried upwardly is conveyed directly into one end of the chute. In other embodiments, the combustion material can be metered for example via an intermediate suitable metering.
In manchen Ausführungsbeispielen wird die Fördervorrichtung von der Steuervorrichtung gesteuert. Die Steuervorrichtung umfasst eine Erfassungsvorrichtung, die einen Rückstau von Verbrennungsgut erfassen kann. Die Erfassungsvorrichtung ist an wenigstens einer definierten Position in oder an der Zuführvorrichtung vorgesehen.In some embodiments, the conveyor is controlled by the controller. The control device comprises a detection device that can detect a backlog of combustible material. The detection device is provided at at least one defined position in or on the feeding device.
In manchen Ausführungsbeispielen kann die Erfassungsvorrichtung in Abhängigkeit von Ihrer Ausgestaltung beispielsweise in dem Fallschacht oder auch in der Fördervorrichtung angeordnet bzw. eingebaut sein. Alternativ kann die Erfassungsvorrichtung auch von außen an dem Fallschacht oder auch an die Fördervorrichtung angebracht werden. Bevorzugt ist die Erfassungsvorrichtung in oder an der Zuführvorrichtung nahe beim Übergang der Fördervorrichtung zur Zuführvorrichtung angeordnet. In diesem Bereich ist die Gefahr eines Rückbrandes, der sich bis in die Fördervorrichtung ausbreitet, bei einem Rückstau am größten. Je weiter die Erfassungsvorrichtung von der Fördervorrichtung entfernt und je näher zum Verbrennungsraum oder zur Brennkammer hin angeordnet ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlererfassung. Beispielsweise kann ein geringfügiger Rückstau nahe der Brennkammer oder in der Brennkammer entstehen und dann dort erfasst werden, jedoch muss hier noch keine Rückbrandgefahr vorhanden sein, da der Rückstau ausreichend weit von der Fördervorrichtung entfernt sein kann.In some embodiments, the detection device may be arranged or installed, for example, in the chute or in the conveying device, depending on their design. Alternatively, the detection device can also be attached from the outside to the chute or to the conveyor. Preferably, the detection device is arranged in or on the supply device near the transition of the conveying device to the feed device. In this area, the risk of burnback, which spreads to the conveyor, at a backwater largest. The farther the detection device is removed from the conveyor and positioned closer to the combustion chamber or combustion chamber, the greater the likelihood of error detection. For example, a slight backwater can occur near the combustion chamber or in the combustion chamber and then be detected there, but there still does not have to be any risk of burnback since the backflow can be sufficiently far away from the conveying device.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Biomasseverbrennungsvorrichtung eine Steuerung- bzw. Regelungsvorrichtung, mit deren Hilfe u. a. der Betrieb der Fördervorrichtung, eine Luftzufuhr oder eine Alarmvorrichtung gesteuert bzw. geregelt wird. In manchen Ausführungsbeispielen umfasst eine solche Steuerung bzw. Regelung eine Auswerteeinrichtung, beispielsweise einen Mikroprozessor, der entsprechende Daten analysiert bzw. auswertet. Dazu empfängt die Auswerteeinheit Daten oder Signale von der Erfassungsvorrichtung, die das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Verbrennungsgut im Bereich der Erfassungsvorrichtung repräsentieren und/oder Daten oder Signale, die das Nicht Vorhandensein von Verbrennungsgut im Bereich oder in der Umgebung der Erfassungsvorrichtung repräsentieren. Diese Daten oder Signale können auch beispielsweise in einem Speicher zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise einer Fehlerauswertung, abgelegt werden.In some embodiments, the biomass combustion device comprises a control device, with the help u. a. the operation of the conveyor, an air supply or an alarm device is controlled. In some embodiments, such a control comprises an evaluation device, for example a microprocessor, which analyzes or evaluates corresponding data. For this purpose, the evaluation unit receives data or signals from the detection device that represent the presence or absence of combustion material in the area of the detection device and / or data or signals that represent the absence of combustion material in the area or in the surroundings of the detection device. These data or signals can also be stored, for example, in a memory for further processing, for example an error evaluation.
Die Auswerteeinrichtung, beispielsweise der Mikroprozessor, wertet die erhaltenen Signale oder Daten aus. In Abhängigkeit von der Anwesenheit bzw. dem Vorhandensein von Verbrennungsgut in der Nähe der Erfassungsvorrichtung gibt die Auswerteeinrichtung ein entsprechendes Steuersignal an ein Stellglied aus, um den Betriebsmodus der Fördervorrichtung in Abhängigkeit des jeweiligen Signals zu steuern. Der Mikroprozessor gibt dann ein entsprechendes Steuersignal an das Stellglied für die Fördervorrichtung ab. Das Steuersignal veranlasst das Stellglied entweder den Antrieb der Fördervorrichtung zu stoppen oder rückwärts laufen zu lassen oder den Betrieb wieder aufzunehmen.The evaluation device, for example the microprocessor, evaluates the received signals or data. Depending on the presence or the presence of combustible material in the vicinity of the detection device, the evaluation device outputs a corresponding control signal to an actuator in order to control the operating mode of the conveying device as a function of the respective signal. The microprocessor then outputs a corresponding control signal to the actuator for the conveyor. The control signal causes the actuator to either stop the drive of the conveyor or to reverse or to resume operation.
In manchen Ausführungsbeispielen können nach Erfassung oder Ende eines Rückstaus beispielsweise ein oder mehrere entsprechende Steuersignale an weitere Stellglieder, etwa für Luftzufuhr oder die Alarmvorrichtung ausgegeben werden, so dass die Luftzufuhr, beispielsweise die Primär- und/oder die Sekundärluftzufuhr verringert oder unterbrochen werden, oder die Alarmvorrichtung ausgelöst wird. Die Stellglieder können in den Ausführungsbeispielen jeweils einzeln oder in Kombination miteinander betrieben werden. Die Stellglieder sind je nach Ausführungsbeispiel verschieden und umfassen beispielsweise die Antriebsvorrichtung der Fördervorrichtung, ein Gebläse, eine Luftklappe oder ähnliches.In some embodiments, for example, after detection or end of a backpressure, one or more corresponding control signals may be output to other actuators, such as air supply or alarm device, such that the air supply, such as primary and / or secondary air supply, is reduced or discontinued Alarm device is triggered. The actuators can in the Embodiments are each operated individually or in combination with each other. The actuators are different depending on the embodiment and include, for example, the drive device of the conveyor, a fan, a damper or the like.
In manchen Ausführungsbeispielen misst die Erfassungsvorrichtung einen Rückstau des Verbrennungsgutes an Hand optischer oder akustischer Eigenschaften. Dazu kann beispielsweise eine Lichtschranke in den Fallschacht eingesetzt werden, die bei Unterbrechung des Lichtstrahls durch Verbrennungsgut ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung ausgibt. Dabei kann auch die Dauer der Unterbrechung oder der Erfassung durch die Auswertevorrichtung ausgewertet werden, um zu unterscheiden, ob tatsächlich ein Rückstau vorliegt oder Verbrennungsgut lediglich durchgefallen ist. Auch ist es möglich mittels Schall Verbrennungsgut zu erfassen.In some embodiments, the detection device measures a backlog of the combustion material on the basis of optical or acoustic properties. For this purpose, for example, a light barrier can be used in the chute, which outputs a corresponding signal to the control device when the light beam is interrupted by the combustion material. In this case, the duration of the interruption or the detection by the evaluation device can be evaluated to distinguish whether there is actually a backwater or combustion material has just failed. It is also possible to record combustion material by means of sound.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Erfassungsvorrichtung als Sensor ausgebildet sein. Dabei kann ein oder mehrere geeignete Sensoren Verwendung finden. In weiteren Ausführungsbeispielen misst die Erfassungsvorrichtung, beispielsweise ein Sensor, einen Rückstau des Verbrennungsgutes an Hand unterschiedlicher elektrischer Eigenschaften.In further embodiments, the detection device may be formed as a sensor. In this case, one or more suitable sensors can be used. In further embodiments, the detection device, for example a sensor, measures a backflow of the combustion material on the basis of different electrical properties.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Kapazitiver Sensor bzw. Kapazitätssensor als Sensor verwendet werden. Kapazitive Sensoren können leitende sowie nichtleitende Materialien, wie etwa Kunststoff oder Holz erfassen. Mit einem Kapazitiven Sensor kann somit das Vorhandensein von Verbrennungsgut in dem Bereich um oder am Sensor an Hand unterschiedlicher elektrischer Eigenschaften gemessen werden.In other embodiments, a capacitive sensor or capacitance sensor may be used as a sensor. Capacitive sensors can detect conductive and non-conductive materials, such as plastic or wood. With a capacitive sensor, the presence of combustible material in the area around or at the sensor can therefore be measured by means of different electrical properties.
Kapazitive Sensoren und deren Aufbau sind dabei aus dem Stand der Technik bekannt.Capacitive sensors and their construction are known from the prior art.
Ein kapazitiver Sensor umfasst einen hochfrequenten Schwingungskreis, der über einen Kondensator an einer aktiven Sensorfläche ein elektrisches Feld erzeugt. Bei Annäherung eines organischen Materials wie bspw. Holz erfolgt im elektrischen Feld eine Kapazitätsänderung und damit im Schwingkreis eine Veränderung der Verstärkung. Überschreitet die Verstärkung einen Schwellenwert, wird ein Schaltsignal generiert, das an die Steuervorrichtung weitergegeben wird. Der Schaltabstand von kapazitiven Sensoren ist dabei vom Sensordurchmesser, vom Material und/oder der Masse des angenäherten Gegenstandes sowie von der Einbauart abhängig.A capacitive sensor comprises a high-frequency oscillation circuit which generates an electric field via a capacitor on an active sensor surface. When approaching an organic material such as. Wood takes place in the electric field, a change in capacitance and thus in the resonant circuit, a change in the gain. If the gain exceeds a threshold, a switching signal is generated, which is passed on to the control device. The switching distance of capacitive sensors is dependent on the sensor diameter, the material and / or the mass of the approximated object and on the installation.
Grundsätzlich kann ein kapazitiver Sensor berührungslos bündig verwendet werden oder berührend in einer nicht bündigen Ausgestaltung. Bündig bzw. nicht bündig meint dabei die Einbauart des Sensors, wobei in einer bündigen Einbauart Verbrennungsgut auf Distanz erfasst werden kann und bei einer nicht bündigen Einbauart das Verbrennungsgut zur Erfassung auf dem kapazitiver Sensor aufliegt.Basically, a capacitive sensor can be used without contact flush or touching in a non-flush configuration. Flush or not flush means the installation type of the sensor, whereby in a flush type of installation combustion material can be detected at a distance and rests in a non-flush installation, the combustion material for detection on the capacitive sensor.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann von der Steuervorrichtung zusätzlich ein Alarmsignal zur Auslösung eines Alarms ausgegeben. Dazu kann die Steuervorrichtung eine Alarmvorrichtung umfassen oder damit gekoppelt sein. Bei einer Kopplung kann die Alarmvorrichtung an einer entsprechend geeigneten Position in der Biomasseverbrennungsvorrichtung vorgehen sein. Die Alarmvorrichtung kann optische oder akustische Signale erzeugen, beispielsweise als Sirene und/oder Alarmleuchte ausgestaltet sein.In further embodiments, an alarm signal for triggering an alarm may additionally be output by the control device. For this purpose, the control device may comprise or be coupled to an alarm device. In a coupling, the alarm device may proceed at a correspondingly suitable position in the biomass combustion device. The alarm device can generate optical or acoustic signals, for example, be designed as a siren and / or alarm light.
In weiteren Ausführungsbeispielen gibt die Steuervorrichtung bei Vorliegen eines Rückstaus zusätzlich ein Signal zur Unterbrechung oder Verringerung der Luftzufuhr zum Verbrennungsraum der Biomasseverbrennungsvorrichtung aus. Die einer Biomasseverbrennungsvorrichtung zugeführte Luft ist in manchen Ausführungsbeispielen in Primär- und Sekundärluft unterteilt. Primärluft, meint Luft, die der Verbrennung von unten oder von der Seite direkt zugeführt wird. Sekundärluft hingegen wird der Flamme, also den abzubrennenden bei der Verbrennung entstehenden Gase zugeführt. Ein Unterbrechen der Primärluftzufuhr kann vorteilhaft die Verbrennung verringern und/oder vollständig beenden. Ein Unterbrechen oder Verringern der Sekundärluftzufuhr zum Nachverbrennungsraum bewirkt, dass Verbrennungsgase im Nachverbrennungsraum nicht mehr oder nur schlecht verbrannt werden.In further exemplary embodiments, in the event of a backflow, the control device additionally outputs a signal for interrupting or reducing the air supply to the combustion chamber of the biomass combustion device. The air supplied to a biomass combustion device is divided into primary and secondary air in some embodiments. Primary air means air that is directly fed to combustion from below or from the side. By contrast, secondary air is supplied to the flame, that is to say the gases which are to be burned off during the combustion. Interrupting the primary air supply can advantageously reduce the combustion and / or stop it completely. Interrupting or reducing the secondary air supply to the post-combustion chamber causes combustion gases in the afterburner chamber no longer or only badly burned.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Erfassungsvorrichtung das Ende eines Rückstaus von Verbrennungsgut erfassen und ein entsprechendes Signal an die Auswertvorrichtung leiten. Die Auswertvorrichtung gibt dann ein Steuersignal zur Steuerung der Fördervorrichtung an das Stellglied, so dass die Fördervorrichtung wieder angetrieben wird.In further embodiments, the detection device can detect the end of a backlog of combustible material and direct a corresponding signal to the evaluation device. The evaluation device then outputs a control signal for controlling the conveying device to the actuator, so that the conveying device is driven again.
Bezug nehmend auf die Figuren zeigt
Eine Fördervorrichtung
Zur Förderung umfasst die Fördervorrichtung
Das Förderrohr
Die Zuführvorrichtung
Während der Drehung der Drehachse
Das obere Ende der Förderschnecke
Jedoch kann sich bei mangelhafter Verbrennung, beispielsweise auf Grund mangelnder Wartung oder Reinigung der Biomasseverbrennungsvorrichtung, Verbrennungsgut, bspw. Pellets oder Hackschnitzel, nach oben zurück stauen. Bei einem solchen Rückstau kann sich das Verbrennungsgut in den Fallschacht
Aus diesem Grund ist eine Erfassungsvorrichtung
Dabei kann die Erfassungsvorrichtung
Die Steuerungsvorrichtung (nicht gezeigt) steuert bzw. regelt basierend auf der von der Erfassungsvorrichtung
Nach Auswertung der Signale und der darauf basierenden Steuerung der Antriebsvorrichtung der Fördervorrichtung
Weitere Ausgestaltungen und Variationen der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche.Further embodiments and variations of the present invention will become apparent to those skilled in the art within the scope of the following claims.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4385567A (en) * | 1980-10-24 | 1983-05-31 | Solid Fuels, Inc. | Solid fuel conversion system |
DE4028486A1 (en) * | 1990-09-09 | 1992-05-27 | Mindermann Kurt Henry | Refuse incineration process control - is optimised w.r.t. variability of time taken to compress slack or compacted material entering process chamber |
US6485296B1 (en) * | 2001-10-03 | 2002-11-26 | Robert J. Bender | Variable moisture biomass gasification heating system and method |
CA2206913C (en) * | 1997-04-04 | 2003-02-18 | Roy A. Bickell | Wood residue disposal system |
DE60110100T2 (en) * | 2000-10-06 | 2006-01-19 | Swedish Bioburner System Ab | METHOD FOR THE AUTOMATIC CONTROL OF A SOLID FUEL BURNER |
EP1783424A2 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-09 | Hollensen Energy A/S | A biomass transport system and a bio fuel firing plant |
US7241322B2 (en) * | 2003-11-21 | 2007-07-10 | Graham Robert G | Pyrolyzing gasification system and method of use |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE50209442D1 (en) * | 2002-10-19 | 2007-03-22 | Wodtke Gmbh | Oven or small furnace |
AT501478B1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-15 | Calimax Entwicklungs & Vertrie | HEATING DEVICE FOR PIECE FUELS |
US7739966B2 (en) * | 2005-12-01 | 2010-06-22 | Janfire Ab | Device and method for the combustion of granular, solid fuel |
US7870854B2 (en) * | 2007-03-12 | 2011-01-18 | FPI Fireplace Products International Ltd | Closed-loop control system for heating systems |
-
2010
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-
2011
- 2011-06-29 EP EP11005319.6A patent/EP2410242A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4385567A (en) * | 1980-10-24 | 1983-05-31 | Solid Fuels, Inc. | Solid fuel conversion system |
DE4028486A1 (en) * | 1990-09-09 | 1992-05-27 | Mindermann Kurt Henry | Refuse incineration process control - is optimised w.r.t. variability of time taken to compress slack or compacted material entering process chamber |
CA2206913C (en) * | 1997-04-04 | 2003-02-18 | Roy A. Bickell | Wood residue disposal system |
DE60110100T2 (en) * | 2000-10-06 | 2006-01-19 | Swedish Bioburner System Ab | METHOD FOR THE AUTOMATIC CONTROL OF A SOLID FUEL BURNER |
US6485296B1 (en) * | 2001-10-03 | 2002-11-26 | Robert J. Bender | Variable moisture biomass gasification heating system and method |
US7241322B2 (en) * | 2003-11-21 | 2007-07-10 | Graham Robert G | Pyrolyzing gasification system and method of use |
EP1783424A2 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-09 | Hollensen Energy A/S | A biomass transport system and a bio fuel firing plant |
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