DE102010055215B4 - Charging device for a solid fuel burner and method for operating a charging device for a solid fuel burner - Google Patents
Charging device for a solid fuel burner and method for operating a charging device for a solid fuel burner Download PDFInfo
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Abstract
Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner, mit einem Vorratsbehälter für Brennstoffmaterial, und mit einer Fördereinrichtung, mittels der das Brennstoffmaterial einem Feststoffbrenner zuführbar ist, wobei die Fördereinrichtung als Doppelkolbeneinrichtung ausgebildet ist, die einen dem Vorratsbehälter zugeordneten und in einem ersten Förderrohr verschiebbar gelagerten ersten Beschickerkolben und einen dem ersten Beschickerkolben in Förderrichtung nachgeschalteten und in einem zweiten Förderrohr verschiebbar gelagerten zweiten Beschickerkolben aufweist, der dem Feststoffbrenner zugeordnet ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Förderrohr ein diese strömungstechnisch verbindender Zwischenrohrabschnitt vorgesehen ist, und wobei die Beschickungsvorrichtung weiter eine Steuereinrichtung aufweist, mittels der die Beschickerkolben in Abhängigkeit von vorgegebenen oder definierten Steuerungsparametern zwischen einer die Zudosierung in das jeweilige Förderrohr freigebenden Zudosierstellung und einer die Zudosierung in das jeweilige Förderrohr sperrenden Schließstellung dergestalt verlagerbar sind, dass von dem ersten Beschickerkolben zu definierten Zeiten eine definierte, aus dem Vorratsbehälter abgezogene Brennstoffmaterialmenge über den Zwischenrohrabschnitt in den Bereich des zweiten Beschickerkolbens förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Zwischenrohrabschnittes (9) eine, durch eine mit der Steuereinrichtung (17) mittelbar oder unmittelbar gekoppelte Lichtschrankenanordnung (15) gebildete Messeinrichtung (15) angeordnet ist, mittels der die Zudosierung von Brennstoffmaterial in den Zwischenrohrabschnitt (9) und damit die in den Zwischenrohrabschnitt (9) geförderte Brennstoffmaterialmenge zur exakten Zudosierung von Brennstoffmaterial in den Feststoffbrenner (2) messtechnisch erfassbar ist.Feeding device for a solid burner, with a storage container for fuel material, and with a conveying device by means of which the fuel material can be fed to a solid burner, the conveying device being designed as a double piston device, which has a first feeder piston assigned to the storage container and displaceably mounted in a first conveying pipe and a first feed piston in the conveying direction downstream and displaceably mounted in a second feed pipe, which is assigned to the solid fuel burner, between the first and the second feed pipe is provided an intermediate pipe section connecting these fluidically, and wherein the feed device further has a control device by means of which the Feeder pistons depending on specified or defined control parameters between an additional dose that releases the metering into the respective conveyor pipe ierstellung and a closed position blocking the metering into the respective conveyor pipe can be displaced in such a way that a defined amount of fuel material withdrawn from the storage container can be conveyed from the first feeder piston at defined times via the intermediate pipe section into the area of the second feeder piston, characterized in that in the area of the Intermediate pipe section (9) a measuring device (15) formed by a light barrier arrangement (15) directly or indirectly coupled to the control device (17) is arranged, by means of which the metering of fuel material into the intermediate pipe section (9) and thus into the intermediate pipe section (9) ) the amount of fuel material conveyed for the exact metering of fuel material into the solid fuel burner (2) can be measured.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a charging device for a solid fuel burner according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating a charging device for a solid fuel burner according to the preamble of
Eine herkömmliche Beschickungsvorrichtung gemäß dem geltenden Stand der Technik ist beispielsweise aus der
Die
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner zu schaffen, mittels dem die Beschickung des Feststoffbrenners auf einfache und betriebstechnisch optimierte Weise erfolgen kann und mittels dem die Gefahr eines Rückbrennens noch wesentlich weiter reduziert werden kann. Des Weiteren soll eine geeignete Verfahrensführung zum Betreiben einer Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner vorgeschlagen werden.In contrast, it is an object of the present invention to provide a charging device for a solid fuel burner, by means of which the feed of the solid fuel burner can be carried out in a simple and operationally optimized manner and by means of which the risk of burnback can be significantly reduced even further. Furthermore, a suitable process control for operating a charging device for a solid fuel burner is to be proposed.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 ist eine Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner vorgesehen, die einen Vorratsbehälter für Brennstoffmaterial und eine Fördereinrichtung aufweist, mittels der das Brennstoffmaterial einem Feststoffbrenner zuführbar ist. Die Fördereinrichtung ist als Doppelkolbeneinrichtung ausgebildet, die einen dem Vorratsbehälter zugeordneten und in einem ersten Förderrohr verschiebbar gelagerten ersten Beschickerkolben und einen dem ersten Beschickerkolben in Förderrichtung nachgeschalteten und in einem zweiten Förderrohr verschiebbar gelagerten zweiten Beschickerkolben aufweist, der dem Feststoffbrenner zugeordnet ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Förderrohr ein diese strömungstechnisch verbindender Zwischenrohrabschnitt vorgesehen ist. Weiter weist die Beschickungsvorrichtung eine Steuereinrichtung auf, mittels der die Beschickerkolben in Abhängigkeit von vorgegebenen oder definierten Steuerungsparametern zwischen einer die Zudosierung in das jeweilige Förderrohr freigebenden Zudosierstellung und einer die Zudosierung in das jeweilige Förderrohr sperrenden Schließstellung dergestalt verlagerbar sind, dass von dem ersten Beschickerkolben zu definierten Zeiten eine definierte, aus dem Vorratsbehälter abgezogene Brennstoffmaterialmenge über die durch den Zwischenrohrabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Förderrohr ausgebildete Förderstrecke in den Bereich des zweiten Beschickerkolbens förderbar ist. Erfindungsgemäß ist im Bereich des Zwischenrohrabschnitts zwischen dem ersten und dem zweiten Beschickerkolben eine durch eine Lichtschrankenanordnung gebildete Messeinrichtung angeordnet, mittels der die in den Zwischenrohrabschnitt geförderte und/oder dort angesammelte Brennstoffmaterialmenge messtechnisch erfassbar ist. Dieses Messsignal wird der Steuereinrichtung zugeführt, die den ersten und gegebenenfalls den zweiten Beschickerkolben und damit die Zudosierung von Brennstoffmaterial in den Zwischenrohrabschnitt in Abhängigkeit von dem mittels der wenigstens einen Messeinrichtung erfassten Messsignal und/oder Messergebnis regelt oder steuert.According to claim 1, a charging device for a solid fuel burner is provided, which has a reservoir for fuel material and a conveying device by means of which the fuel material can be fed to a solid fuel burner. The conveyor is designed as a double piston device which has a reservoir associated with the first and in a first conveying tube slidably mounted first Beschickerkolben and the first Beschickerkolben in the conveying direction downstream and slidably mounted in a second conveyor second Beschickerkolben associated with the solid fuel burner, wherein between the first and the second delivery pipe, a fluidically connecting intermediate pipe section is provided. Furthermore, the charging device has a control device, by means of which the feeder pistons are displaceable in a manner dependent on predetermined or defined control parameters between a metering position releasing the metering into the respective delivery pipe and a closing position blocking the metering into the respective transport pipe, such that it is defined by the first charging piston Times a defined, withdrawn from the reservoir fuel quantity over the formed by the intermediate pipe section between the first and the second conveying pipe conveyor line in the region of the second feeder piston is conveyed. According to the invention, a measuring device formed by a light barrier arrangement is arranged in the region of the intermediate pipe section between the first and the second feed piston, by means of which the amount of fuel material conveyed and / or accumulated in the intermediate pipe section can be detected metrologically. This measuring signal is supplied to the control device which controls or controls the first and optionally the second feeder piston and thus the metered addition of fuel material into the intermediate pipe section as a function of the measurement signal and / or measurement result detected by the at least one measuring device.
Vorteilhaft lässt sich mit einer derartigen erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und Messeinrichtung somit eine exakte, gezielte Zudosierung von Brennstoffmaterial in den Feststoffbrenner für sämtliche Betriebssituationen sicherstellen, da durch die Messeinrichtung sichergestellt ist, dass im Zwischenrohrabschnitt zwischen den beiden Förderrohren und damit zwischen den beiden Beschickerkolben stets die jeweils exakt benötigte Menge an Brennstoffmaterial vorhanden ist, die für einen funktionssicheren Betrieb erforderlich ist.Advantageously, with such a control device according to the invention and Measuring device thus ensure an accurate, targeted metered addition of fuel material in the solid fuel burner for all operating situations, as ensured by the measuring device that in the intermediate pipe section between the two delivery pipes and thus between the two Beschickerkolben always precisely required amount of fuel material is available for a functionally reliable operation is required.
Des Weiteren lässt sich mit einer derartigen erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, die mit einer Messeinrichtung zusammenwirkt, auf einfache Weise eine Betriebsweise der Beschickungsvorrichtung realisieren, mit der sichergestellt ist, dass ein Durchbrennen von dem Feststoffbrenner über die Förderrohre bis zum Vorratsbehälter funktionssicher und zuverlässig vermieden wird, was nachfolgend in Verbindung mit den konkreten Ausführungsformen noch näher beschrieben wird.Furthermore, with such a control device according to the invention, which cooperates with a measuring device, a mode of operation of the charging device can be realized with which it is ensured that burn-through of the solid fuel burner via the delivery pipes to the storage container is functionally reliable and reliably avoided, which is hereafter in conjunction with the specific embodiments will be described in more detail.
Die Lichtschrankenanordnung besteht vorteilhaft aus einem zwischenrohrabschnittseitig angeordneten Sender und Empfänger, die miteinander signaltechnisch in Verbindung stehen. Sobald die Signalübertragung zwischen Sender und Empfänger unterbrochen ist, signalisiert die Lichtschrankenanordnung der Steuereinrichtung, dass eine bestimmte Füllhöhe im Zwischenrohrabschnitt erreicht ist, was diese dann wiederrum, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben wird, dazu veranlasst, die für die jeweilige Betriebssituation erforderliche Beschickerkolbenbetätigung einzusteuern.The light barrier arrangement advantageously consists of an intermediate pipe section side arranged transmitter and receiver, which communicate with each other signaling technology. As soon as the signal transmission between transmitter and receiver is interrupted, the light barrier arrangement of the control device signals that a certain filling level has been reached in the intermediate pipe section, which in turn causes it, as will be described in more detail below, to control the feeder piston actuation required for the respective operating situation.
Gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das dem zweiten Beschickerkolben zugeordnete zweite Förderrohr im Umfangswandbereich eine Beschickeröffnung aufweist, die bevorzugt durch eine im montierten Betriebszustand der Beschickungsvorrichtung geodätisch obenliegende Beschickeröffnung gebildet ist. An diese Beschickeröffnung schließt sich der zum ersten Förderrohr des ersten Beschickerkolbens geführte Zwischenrohrabschnitt an, der wiederum bevorzugt im montierten Betriebszustand der Beschickungsvorrichtung nach oben in Hochachsenrichtung abragt und somit ein Fallschachtrohr ausbildet. Weiter ist vorgesehen, dass die wenigstens eine im Bereich des Zwischenrohrabschnittes angeordnete Messeinrichtung einen definierten Abstand von der Beschickeröffnung aufweist, wodurch sichergestellt ist, dass bei einem Ansprechen der Messeinrichtung, insbesondere der Lichtschrankenanordnung, stets eine im Wesentlichen gleiche Menge an Brennstoffmaterial in den Zwischenrohrabschnitt gefördert worden ist. Durch die Ausbildung des Zwischenrohrabschnittes als an sich bekanntes Fallschachtrohr wird sichergestellt, dass das in den Feststoffbrenner zu fördernde Brennstoffmaterial auf einfache Weise schwerkraftbedingt vom dann oberen Auslass des ersten Füllrohrs in das zweite Förderrohr fällt, ohne dass es hierzu separater technischer Hilfsmittel bedarf.According to a particularly preferred specific embodiment, it is provided that the second feed tube associated with the second feed piston has a feed opening in the peripheral wall area, which is preferably formed by a feed opening which is located at the top geodetically in the assembled operating state of the feed device. Adjoining this feed opening to the first delivery pipe of the first feeder piston intermediate pipe section connects, which in turn preferably protrudes in the assembled operating state of the feeder upwards in the vertical direction and thus forms a downpipe. It is further provided that the at least one arranged in the region of the intermediate pipe section measuring device has a defined distance from the feed opening, which ensures that when a response of the measuring device, in particular the light barrier arrangement, always a substantially equal amount of fuel material has been promoted in the intermediate pipe section is. The formation of the intermediate pipe section as a known sewer pipe ensures that the fuel material to be conveyed into the solid fuel burner falls in a simple manner by gravity from the then upper outlet of the first filling pipe into the second conveying pipe without the need for separate technical aids.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindungsidee ist vorgesehen, dass sowohl der erste als auch der zweite Beschickerkolben jeweils eine solche Länge aufweisen und so mittels der Steuereinrichtung gesteuert sind, dass sich wenigstens einer der Beschickerkolben in sämtlichen Betriebszuständen der Beschickungsvorrichtung in einer die Zudosierung in das jeweilige Förderrohr sperrenden Schließstellung befindet. Erst dadurch wird nämlich sichergestellt, dass ein Durchbrennen vom Feststoffbrenner zum Vorratsbehälter funktionssicher vermieden wird. Durch die bloße Anordnung eines Zwischenrohrabschnittes in Form eines Fallschachtrohres wird dies keinesfalls erzielt, da die kurze Wegstrecke, die durch ein derartiges Fallschachtrohr zur Verfügung gestellt wird, nicht ausreicht, um die heißen Brenngase so weit abzukühlen, dass diese im Vorratsbehälter keine Entzündung des Brennstoffmaterials mehr bewirken können. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird somit eine hohe Betriebssicherheit erreicht, so dass die Gefahr von Brandschäden in erheblichem Maße reduziert werden kann.According to a particularly preferred development of the present inventive idea, it is provided that both the first and the second feeder pistons each have such a length and are controlled by the control device that at least one of the feeder pistons in all operating states of the feeder in a dosing in the respective delivery pipe locking closing position is located. Only in this way is it ensured that a burn through from the solid fuel burner to the storage container is reliably prevented. The mere arrangement of an intermediate pipe section in the form of a downpipe tube this is not achieved because the short distance that is provided by such a downpipe is not sufficient to cool the hot fuel gases so far that they no longer ignite the fuel material in the reservoir can effect. With this embodiment of the invention, a high level of operational reliability is thus achieved, so that the risk of fire damage can be reduced to a considerable extent.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der den Feststoffbrenner zugeordnete Beschickerkolben und damit das diesem zugeordnete zweite Förderrohr eine solche Länge aufweist, dass der zweite Beschickerkolben in einer ersten Kolben-Endstellung mit seiner dem Feststoffbrenner zugewandten Kolbenfläche an den Feststoffbrenner bzw. an einen Brennraum des Feststoffbrenners, insbesondere an einen Rost im Brennerraum des Feststoffbrenners, angrenzt oder in den Brennraum einragt. Weiter kann vorgesehen sein, dass der zweite Beschickerkolben in einer zweiten Kolben-Endstellung, die einer Zudosierstellung entspricht, die Zudosierung in das zweite Förderrohr freigibt. Mit einer derartigen Ausgestaltung lassen sich im Wesentlichen zwei Vorteile erzielen, nämlich zum einen die Möglichkeit, einer wesentlich feineren Zudosierung von Brennstoffmaterial in die Brennstoffkammer, da der Kolben bis nahezu oder in diese hinein verfahren werden kann. Des Weiteren ist durch diese, zum Beispiel unmittelbar an den Rost angrenzende Kolben-Endstellung des zweiten Beschickerkolbens sichergestellt, dass das gesamte Material auch tatsächlich in den Brennraum bzw. die Brennkammer des Feststoffbrenners gefördert wird, wodurch der Abbrand im Förderrohrbereich verringert wird und damit auch die beschickungsvorrichtungsseitige Gefahr eines Nachrauchens, was regelmäßig mit einer starken Rauchentwicklung verbunden ist, zuverlässig vermieden werden kann. Des Weiteren wird dadurch, dass sich der zweite Beschickerkolben bis an bzw. bis in den Feststoffbrenner erstreckt zudem auf einfache Weise sichergestellt, dass möglichst keine heiße Gase nach hinten durchschlagen können. Der Brandschutz wird somit mit einer derartigen Ausgestaltung von zweitem Förderrohr und zweitem Beschickerkolben vorteilhaft in einem wesentlichen Maße erhöht.According to a further particularly preferred embodiment, it is provided that the feed piston associated with the solid fuel burner and thus the second delivery pipe associated therewith have a length such that the second feed piston in a first piston end position with its piston surface facing the solid fuel burner contacts the solid fuel burner or a Combustion chamber of the solid fuel burner, in particular to a grate in the burner chamber of the solid fuel burner, adjacent or protrudes into the combustion chamber. It can further be provided that the second feeder piston in a second piston end position, which corresponds to a metered position, releases the metered addition into the second delivery pipe. Essentially, two advantages can be achieved with such an embodiment, namely, on the one hand, the possibility of significantly finer metering of fuel material into the fuel chamber, since the piston can be moved almost to or into it. Furthermore, it is ensured by this, for example, directly adjacent to the grate piston end position of the second Beschickerkolbens that the entire material is actually conveyed into the combustion chamber or the combustion chamber of the solid burner, whereby the burnup in the conveying tube area is reduced and thus the Feeder-side danger of smoking, which is regularly associated with heavy smoke, can be reliably avoided. Furthermore, the fact that the second feeder piston extends as far as into or into the solid fuel burner also ensures in a simple manner that If possible, no hot gases can penetrate to the rear. The fire protection is thus advantageously increased with such a configuration of the second delivery pipe and the second feeder piston to a significant extent.
Gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Anordnung ist das den zweiten Beschickerkolben aufnehmende zweite Förderrohr im montierten Zustand im Wesentlichen horizontal angeordnet und/oder an einen Anschlussrohrstutzen des Feststoffbrenners angebunden, insbesondere dort angeflanscht. Der Zwischenrohrabschnitt ist weiter bevorzugt durch ein im montierten Zustand vom ersten Förderrohr nach oben in Hochachsenrichtung abragendes Fallschachtrohr gebildet, wie dies bereits zuvor als bevorzugte Ausführungsvariante erwähnt worden ist. Von einem oberen Endbereich, in Hochachsenrichtung gesehen, des Zwischenrohrabschnittes ragt das den ersten Beschickerkolben aufnehmende erste Förderrohr ab, und zwar insbesondere unter einem definierten Winkel in Hochachsenrichtung gesehen nach unten hin ab. Des Weiteren ist gemäß dieser bevorzugten konkreten Ausgestaltung vorgesehen, dass einer wandseitigen Zudosieröffnung des ersten Förderrohres eine Rührscheibe oder ein Rührteller als Bestandteil des Vorratsbehälters zugeordnet ist, die bzw. der bei einer Drehbetätigung Brennstoffmaterial mittels einer Räumeinrichtung, insbesondere mittels sogenannter Federzinken, aus dem Vorratsbehälter zu der Zudosieröffnung fördert. Mit einem derartigen Aufbau wird eine robuste Brennstoff- bzw. Beschickungsvorrichtung zur Verfügung gestellt.According to a particularly preferred specific arrangement, the second feed piston receiving the second feed piston is arranged substantially horizontally in the mounted state and / or connected to a connection pipe socket of the solid fuel burner, in particular flanged there. The intermediate pipe section is more preferably formed by a downwardly projecting in the mounted state of the first conveyor pipe in the vertical direction downpipe shaft, as has already been mentioned above as a preferred embodiment. From an upper end region, viewed in the direction of the vertical axis, of the intermediate pipe section, the first conveying pipe receiving the first feed piston protrudes downwards, in particular at a defined angle in the vertical axis direction. Furthermore, it is provided according to this preferred specific embodiment that a stirring disc or a stirring plate is assigned as part of the reservoir to a wall-side Zudosieröffnung of the first conveyor, the or in a rotary actuator fuel material by means of a clearing device, in particular by means of so-called spring tines, from the reservoir to the metering opening promotes. With such a construction, a sturdy fuel supply device is provided.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindungsidee ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Beschickerkolben so steuert, dass der dem Vorratsbehälter zugeordnete erste Beschickerkolben in einer Ausgangsstellung, die vorzugsweise einer Ruhestellung zu Beginn einer Betätigung der Beschickungsvorrichtung entspricht, eine Zudosieröffnung des zugeordneten ersten Förderrohres verschließt und dass sich der dem Feststoffbrenner zugeordnete zweite Beschickerkolben ebenfalls in einer eine Beschickeröffnung des zugeordneten zweiten Förderrohres verschließenden Sperrstellung befindet. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der zweite Beschickerkolben in dieser Sperrstellung gleichzeitig auch in einer, bezogen auf den Feststoffbrenner bzw. einen Brennraum des Feststoffbrenners, vorderen, den Feststoffbrenner bzw. einen Brennraum des Feststoffbrenners, in Richtung zum zweiten Förderrohr und/oder in Richtung zum Zwischenrohrabschnitt hin verschließenden Kolbenstellung befindet. Wie bereits zuvor dargestellt, lässt sich mit einer derartigen Kolbenstellung ein ausgezeichneter Brandschutz erzielen.According to a further particularly preferred embodiment of the present inventive concept, it is provided that the control device controls the feeder pistons such that the first feeder piston associated with the supply container closes a metering opening of the associated first delivery pipe in a starting position, which preferably corresponds to a rest position at the beginning of an actuation of the charging device and that the second feeder piston assigned to the solid fuel burner is likewise located in a blocking position closing a feeder opening of the associated second conveying pipe. In this context, it is preferably provided that the second Beschickerkolben in this blocking position at the same time in a, based on the solid fuel burner or a combustion chamber of the solid fuel burner front, the solid fuel burner or a combustion chamber of the solid fuel burner, in the direction of the second delivery pipe and / or located in the direction of the intermediate pipe section towards closing piston position. As already stated above, can be achieved with such a piston position excellent fire protection.
Weiter gibt es nunmehr in Verbindung mit der Betätigung der Beschickungsvorrichtung insgesamt zwei Möglichkeiten, die nachfolgend näher erläutert werden sollen:
Zum Einen kann die Steuereinrichtung bei einer Brennstoffmaterialanforderung des Feststoffbrenners und bei einer, vorzugsweise mittels der wenigstens einen zwischenrohrabschnittseitig angeordneten Messeinrichtung erfassten, nicht ausreichenden Brennstoffmaterialmenge den zweiten Beschickerkolben in seine die Beschickeröffnung freigebende Zudosierstellung verfahren und bevorzugt zeitversetzt dazu den ersten Beschickerkolben betätigen, so dass dieser, unter dauerhafter Beibehaltung einer die Zudosieröffnung des ersten Förderrohres verschließenden Sperrstellung, eine definierte Menge einer bereits im ersten Förderrohr vorhandenen Brennstoffmaterialmange in den Zwischenrohrabschnitt einbringt bzw. fördert, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die wenigstens eine zwischenrohrabschnittseitige Messeinrichtung eine ausreichende Brennstoffmaterialmenge erfasst bzw. meldet, worauf die Steuereinrichtung die Förderbetätigung des ersten Beschickerkolbens stoppt und diesen weiterhin in einer die Zudosieröffnung des ersten Förderrohres verschließenden Sperrstellung hält.Furthermore, there are now two possibilities in connection with the actuation of the charging device, which will be explained in more detail below:
On the one hand, in the case of a fuel material requirement of the solid fuel burner and with an insufficient amount of fuel material, preferably by means of the at least one intermediate pipe section arranged measuring device, move the second feeder piston in its Zudosierstellung releasing the feeder opening and preferably time delayed actuate the first feeder piston, so that this while permanently retaining a locking position closing the metering opening of the first delivery pipe, a defined amount of fuel material already present in the first transport pipe is introduced or conveyed into the intermediate pipe section, wherein it is preferably provided that the at least one intermediate pipe section measuring device detects or reports a sufficient amount of fuel material the controller stops the feed operation of the first feeder piston and continues to place it in a holds the metering opening of the first delivery tube occluding blocking position.
Alternativ dazu kann die Steuereinrichtung bei einer Brennstoffmaterialanforderung des Feststoffbrenners und bei einer weiter mittels der wenigstens einen zwischenrohrabschnittseitig angeordneten Messeinrichtung erfassten, ausreichenden Brennstoffmaterialmenge den zweiten Beschickerkolben in seine die Beschickeröffnung freigebende Zudosierstellung verfahren, wobei die Steuereinrichtung in diesem Fall den ersten Beschickerkolben nicht betätigt und weiter den zweiten Beschickerkolben nach erfolgten Materialeintrag in das zweite Förderrohr wieder nach vorne in eine die Beschickeröffnung verschließende Sperrstellung verfährt.Alternatively, in the case of a fuel material requirement of the solid fuel burner and with a sufficient amount of fuel material detected by means of the at least one intermediate pipe section arranged, the control device moves the second feeder piston into its metering position releasing the feeder opening, in which case the control device does not actuate the first feeder piston and continues to operate second feed piston after material entry into the second delivery pipe moves back to the front in a blocking the Beschickeröffnung blocking position.
Mit beiden Varianten wird auf einfache Weise sichergestellt, dass sich in sämtlichen Betriebssituationen jeweils wenigstens einer der Beschickerkolben in einer die Zudosierung in das entsprechend zugeordnete Förderrohr unterbindenden Sperrstellung befindet, so dass auf einfache und zuverlässige Weise das Durchbrennen von heißen Gasen bis zum Vorratsbehälter vermieden werden kann. Des Weiteren ist durch diese beiden Varianten sichergestellt, dass in sämtlichen Betriebssituationen stets eine gleiche, definierte Brennstoffmaterialmenge in das zum Feststoffbrenner geführte zweite Förderrohr eingebracht wird, wodurch sich eine sehr hohe Zudosiergenauigkeit für die Beschickung des Feststoffbrenners erzielen lässt, was sich vorteilhaft auf den Betrieb des Feststoffbrenners auswirkt.With both variants, it is ensured in a simple manner that in all operating situations at least one of the feeder pistons is in a blocking position which prevents metering into the corresponding associated delivery pipe, so that the burning of hot gases up to the storage container can be avoided in a simple and reliable manner , Furthermore, it is ensured by these two variants that in all operating situations always a same, defined amount of fuel material is introduced into the guided to the solid fuel second conveyor tube, which can achieve a very high Zudosiergenauigkeit for the feed of the solid fuel burner, which is advantageous to the operation of the Solid burner affects.
Nachdem das zweite Förderrohr mit der vorgegebenen, definierten Brennstoffmaterialmenge gemäß der einen oder der anderen zuvor beschriebenen Variante, in Abhängigkeit von der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung im Zwischenrohrabschnitt erfassten Brennstoffmaterialmenge, beschickt worden ist, verfährt die Steuereinrichtung den zweiten Beschickerkolben mit wenigstens einem Dosierhub in Richtung zum Feststoffbrenner, zur Beschickung desselben, wobei sich der zweite Beschickerkolben während seiner gesamten Verlagerung dauerhaft in seiner die Beschickeröffnung zum Zwischenrohrabschnitt hin verschließenden Sperrstellung befindet, so dass die Steuereinrichtung, bei einem entsprechenden Brennstoffmaterial-Bedarf, den ersten Beschickerkolben während dieser Sperrstellungsphase des zweiten Beschickerkolbens zur Freigabe der Zudosieröffnung des ersten Förderrohres gegebenenfalls in Richtung vom Zwischenrohrabschnitt weg verfährt und damit die Zudosierung von Brennstoffmaterial in das erste Förderrohr und, bezogen auf die Förderrichtung des ersten Beschickerkolbens, vor dem ersten Beschickerkolben freigeben kann. Nach einer gegebenenfalls dergestalt erfolgten Zudosierung verfährt die Steuereinrichtung den ersten Beschickerkolben wieder in eine die Zudosieröffnung verschließende Sperrstellung. Anschließend kann der eben beschriebene Zyklus wieder von vorne beginnen.After the second delivery pipe with the predetermined defined amount of fuel material According to one or the other variant described above, depending on the amount of fuel material detected in the intermediate pipe section by means of the at least one measuring device, the control device moves the second charging piston with at least one metering stroke in the direction of the solid fuel burner, for charging the latter second Beschickerkolben durably during its entire displacement in its the feed opening to the intermediate pipe section towards closing blocking position, so that the control device, with a corresponding fuel material requirement, the first Beschickerkolben during this blocking position phase of the second Beschickerkolbens to release the Zudosieröffnung the first delivery pipe optionally in the direction of Moves intermediate pipe section away and thus the metered addition of fuel material in the first delivery pipe and, based on the conveying direction of the first feeder piston ns, before the first feeder piston can release. After an optionally performed such metered addition, the control device moves the first feeder piston back into a locking position closing the metering opening. Subsequently, the cycle just described can start all over again.
Vorteilhaft lassen sich mit einer derartigen mittels der Steuereinrichtung gesteuerten Betriebsweise der Beschickungsvorrichtung auf einfache Weise die zuvor genannten Vorteile im Hinblick auf den Brandschutz und die optimale Zudosierung von Brennstoffmaterial in einen Feststoffbrenner erzielen. Des Weiteren wird mit einer derartigen gesteuerten Betriebsweise vorteilhaft eine sogenannte Brückenbildung im Bereich des Zwischenrohrabschnittes vermieden, da in Verbindung mit der wenigstens einen Messeinrichtung im Zwischenrohrabschnitt sichergestellt ist, dass lediglich eine solche Brennstoffmaterialmenge in den Zwischenrohrabschnitt gefördert wird, mit der der Feststoffbrenner optimal betrieben werden kann, so dass eine Überdosierung des Zwischenrohrabschnittes mit Brennstoffmaterial vorteilhaft vermieden werden kann. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den zweiten Beschickerkolben zur Beschickung des Feststoffbrenners so ansteuert, dass dieser die Brennstoffmaterialmenge mit mehreren, zeitlich voneinander vorgegebenen Dosierhüben in den Feststoffbrenner fördert. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der die Steuereinrichtung die Dosierhubzeiten in Abhängigkeit von einem mittels wenigstens einer Messeinrichtung erfassten Sauerstoffgehalt und/oder von einer Rauchgastemperatur und/oder einer Kesseltemperatur des Feststoffbrenners ermittelt und/oder vorgibt. Mit derartigen, insbesondere fein eingestellten Dosierhubzeiten wird sichergestellt, dass stets nur eine solche Brennstoffmaterialmenge in den Feststoffbrenner mittels des jeweiligen Dosierhubs zudosiert wird, der zu keiner als unerwünscht empfundenen Rauchgasentwicklung führt. Damit lässt sich ein Feststoffbrenner auf einfache und funktionssichere Weise mit optimalem Brandschutz betreiben und werden zudem unerwünschte Rauchgasentwicklungen vorteilhaft vermieden.Advantageously, the aforementioned advantages with regard to the fire protection and the optimum metered addition of fuel material into a solid fuel burner can be achieved in a simple manner with such an operation of the charging device controlled by the control device. Furthermore, a so-called bridge formation in the region of the intermediate pipe section is advantageously avoided with such a controlled mode of operation, since it is ensured in conjunction with the at least one measuring device in the intermediate pipe section that only such a quantity of fuel material is conveyed into the intermediate pipe section with which the solid fuel burner can be optimally operated , so that overdosing of the intermediate pipe section with fuel material can be advantageously avoided. According to a further particularly preferred embodiment for this purpose, it is provided that the control device controls the second feeder piston for charging the solid fuel burner so that it promotes the quantity of fuel material with a plurality of metering strokes predetermined in time into the solid fuel burner. Particularly preferred here is an embodiment in which the control device determines and / or predetermines the metering stroke times as a function of an oxygen content detected by at least one measuring device and / or of a flue gas temperature and / or a boiler temperature of the solid fuel burner. With such, in particular finely adjusted Dosierhubzeiten it is ensured that only such a quantity of fuel material is always metered into the solid fuel burner by means of the respective Dosierhubs, which leads to no perceived as undesirable flue gas development. This makes it possible to operate a solid fuel burner in a simple and functionally reliable manner with optimal fire protection and, in addition, undesirable flue gas developments are advantageously avoided.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass jeder Kolbenposition ein Positionsmelder bzw. Positionssensor, welcher vorzugsweise durch einen Endschalter oder dergleichen gebildet ist, zugeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist. Mit einem derartigen Aufbau ist sichergestellt, dass die jeweilige Kolbenposition genau erfasst und überwacht werden kann, so dass Störungen zuverlässig erkannt und gegebenenfalls behoben werden können. Dementsprechend ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuereinrichtung einen Beschickerkolben, der seinen vorgegebenen Positionsmelder und damit seine vorgegebene Sollposition nicht erreicht, nochmals wenigstens einmal ansteuert, um diesen in die gewünschte, vorgegebene Sollposition zu verlagern, wobei nach einer vorgegebenen Anzahl von erfolglosen Versuchen ein Störsignal ausgegeben und/oder die Beschickungsvorrichtung abgeschaltet wird. Mit einer derartigen Betriebsweise der Steuerungseinrichtung und damit der Beschickungsvorrichtung wird sichergestellt, dass der jeweilige Beschickerkolben auch bei einer gegebenenfalls lediglich temporären Betriebsstörung zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer noch weiter betrieben werden kann, bevor endgültig ein Störfall erkannt und gegebenenfalls die Beschickungsvorrichtung abgeschaltet wird. Wie aufwändige erfinderseitige Versuche gezeigt haben, ist eine derartige weitere Ansteuerung insbesondere in Verbindung mit gröberen Holzhackschnitzeln von Vorteil, die sich regelmäßig bei wiederholter Betätigung zum Beispiel aus einer Blockadeposition im Förderstreckenbereich lösen lassen und somit den Betrieb der Anlage nicht weiter beeinträchtigen.According to a further particularly preferred embodiment, it is provided that each piston position is associated with a position detector or position sensor, which is preferably formed by a limit switch or the like, which is coupled to the control device. With such a structure it is ensured that the respective piston position can be accurately detected and monitored, so that malfunctions can be reliably detected and, if necessary, corrected. Accordingly, it is preferably provided that the control device controls a feeder piston, which does not reach its predetermined position detector and thus its predetermined setpoint position, at least once again in order to shift it to the desired, predetermined setpoint position, wherein after a predetermined number of unsuccessful attempts an interference signal is output and / or the charging device is switched off. With such operation of the control device and thus the charging device ensures that the respective feeder piston can be operated even at a possibly only temporary malfunction at least for a predetermined period of time before finally a fault detected and possibly the charging device is turned off. As elaborate attempts on the part of the inventor have shown, such further activation is advantageous, in particular in connection with coarser woodchips, which can be regularly released during repeated actuation, for example, from a blockage position in the conveying path area and thus do not further impair the operation of the plant.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass beide Beschickerkolben hydraulisch betätigbar sind und an eine einzige, wenigstens ein Ventil aufweisende Hydraulikeinrichtung angeschlossen sind, die mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist. An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die Begrifflichkeit „Hydraulik” hier stellvertretend für jegliches im Sinne einer Hydraulikeinrichtung funktionierende Aggregat bzw. Arbeitsmedium steht, also insbesondere auch pneumatische Einrichtungen umfassen soll.According to a further particularly preferred embodiment it is provided that both Beschickerkolben are hydraulically actuated and are connected to a single, at least one valve having hydraulic means which is coupled to the control device. It should be expressly mentioned at this point that the term "hydraulics" here is representative of any functioning in the sense of a hydraulic device unit or working fluid, so in particular should include pneumatic devices.
Gemäß einer hierzu besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung die Hydraulikeinrichtung und insbesondere deren wenigstens eines Ventil so ansteuert, dass jeweils lediglich einer der beiden Beschickerkolben verfährt, während der andere Beschickerkolben in seiner gerade eingenommenen Stellung verbleibt. Dadurch wird ein gleichzeitiges, überschneidendes Öffnen der Ventile der beiden Beschickerkolben und somit ein unerwünschtes Schlagen im Hydrauliksystem zuverlässig verhindert. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, insbesondere beim Anfahren ohne eine Ventilüberschneidung zuerst die Ventile und erst nach kurzer Zeit das Hydraulikaggregat der Hydraulikeinrichtung zu schalten. Beim Abschalten sind dagegen die Ventile noch kurz geöffnet, um die im System vorherrschenden Drücke abzubauen.According to a particularly preferred embodiment, it is proposed that the control device controls the hydraulic device and in particular its at least one valve so that in each case only one of the two Charging piston moves while the other feeder piston remains in its currently occupied position. As a result, a simultaneous, overlapping opening of the valves of the two feeder pistons and thus undesirable hitting in the hydraulic system is reliably prevented. According to a further particularly preferred embodiment, it is proposed, in particular when starting without a valve overlap, first to switch the valves and only after a short time the hydraulic unit of the hydraulic device. When switching off, however, the valves are still open briefly to reduce the prevailing pressures in the system.
Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung ergeben sich ebenfalls die vorstehend genannten Vorteile, so dass diese nicht mehr wiederholt werden und hierzu auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.With the process control according to the invention also the above-mentioned advantages, so that they are not repeated and reference is made to the above statements.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:Show it:
In der
An das erste Förderrohr
Im Bereich des Fallschachtrohres
Ein dem Feststoffbrenner zugewandtes vorderes Ende des zweiten Förderrohres
Im hier lediglich äußerst schematisch dargestellten Brennraum
In der in der
Der zweite Beschickerkolben
Durch ein Einschalten der Heizanlage, die die erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung
Wird von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung festgestellt, dass die Brennraumtemperatur bzw. die Kesseltemperatur zu niedrig ist, wird beispielsweise ein Primärgebläse eingeschaltet und gleichzeitig von der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
In diesem Fall wird dann über die Lichtschrankenanordnung
Die Vorschubbewegung des ersten Beschickerkolbens
Im vorliegenden Beispielfall wird der erste Beschickerkolben
In der
Wie dies aus der
Durch die in der
Wie dies der
Anschließend wird dann der erste Beschickerkolben
Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis zum Beispiel die gewünschte Kesseltemperatur erreicht ist und eine ausreichende Brennstoffmaterialmenge in den Feststoffbrenner
In der
Ein weiterer wesentlicher Erfindungsaspekt liegt darin, dass der zweite Beschickerkolben
In der
Die Lichtschrankenanordnung
Am deckelseitigen, oberen freien Ende des Fallschachtrohres
Sowohl der in dem ersten Förderrohr
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