DE1809099A1 - Device for flame monitoring - Google Patents

Description

Einrichtung zur Flammenüberwachung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung von Flammen in Feuerräumen von Dampfkesseln, in Gasturbinenbrennkammern und ähnlichen Anlagen, in Jenen bei Erlöschen der Flamme die Brennstoffzufunr zu unterbinden int. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Unteraichied zwischen einer nicht trennenden und einer brennenden Flamme innerhalb möglichst kurzer Zeit einwandfrei zu erfassen und unter Ausschluß von Störungsrnöglichkeiten eine weitgehend sichere und fehlerfrcie Signalgabe zu ermöglichen.Flame Monitoring Device The invention relates to a device for monitoring flames in combustion chambers of steam boilers, in Gas turbine combustion chambers and similar systems, in those when the flame is extinguished to cut off the fuel supply internally. The object of the invention is to the difference between a non-separating and a burning flame within To be recorded correctly in the shortest possible time and with the exclusion of the possibility of malfunctions to enable largely safe and error-free signaling.

Die Erfindung besteht darin, daß die unterschiedliche Srömungsrichtung der Gase iffl Bereich der E'lar.amenwur.zel zwischen den Zuständen urennender und erloschener Flamme zur Steuerung der Brennstoffzufuhr herangezogen wird. Die Erfindung beruht dabei auf Überlegungen, daß zwischen den beiden Zustanden des Brenners verschiedene Strömungsrichtungen der Flammengase zu unterscheiden sind, wobei der wechsel der Strömungsrichtung so stark ist, daß dieser zur einwandfreien Signalgabe herangezogen werden kann.The invention consists in the fact that the different direction of flow the gases iffl area of the E'lar.amenwur.zel between the states urennender and extinguished flame is used to control the fuel supply. The invention is based on considerations that different between the two states of the burner A distinction is made between the directions of flow of the flame gases, the change in the The direction of flow is so strong that it is used for proper signaling can be.

Die Erfindung kan in einfacher Weise z.B. dadurch realisiert werden, dald unter Ausnutzung des Absauge-Effektes der unterschiedliche Unterdruck im Bereich der Flammenwurzel zur Signalgabe herangezogen wird, indem beispielsweise ein Druckmeßrohr sondenartig mit seiner Oeffnung in den Bereich der Flammenwurzel hereinragt. Der unterschiedliche Unterdruck kann dann unmittelbar ein hydraulsich oder pneumatisch durch den Brennstoffdruck als Kraftquelle betätigtes Absperrventil für den Brennstoff steuern. Es ist aber auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß der unterschiedliche Unterdruck über einen Druckschalter den Haltestromkreis eines magnetisch betätigten Brennstoffabsperrventils unterbricht. Der unterschiedliche Unterdruck kann dabei gegen den Überdruck der Frischluft zu einem Differenzdrucksignal geschaltet werden. Dadurch naben iruckinderungen innerhalb der Brennkammer des Dampferzeugers oder der Gasturbinenanlage keinen Einfluß auf das Auslösesignal.The invention can be implemented in a simple manner e.g. by then the different negative pressure in the area using the suction effect the flame root is used for signaling, for example by using a pressure measuring tube protrudes like a probe with its opening in the area of the flame root. Of the different negative pressure can then be directly hydraulic or pneumatic shut-off valve for the fuel activated by the fuel pressure as the power source steer. But it is also possible to make the arrangement so that the different Negative pressure via a pressure switch the holding circuit of a magnetic actuated fuel shut-off valve interrupts. The different negative pressure can be switched to a differential pressure signal against the overpressure of the fresh air will. This causes pressure reductions within the combustion chamber of the steam generator or the gas turbine system has no influence on the trigger signal.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in geinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.The figure shows an exemplary embodiment in general for the invention essential parts in a greatly simplified, partly schematic representation.

In der Kesselwand 1 befindet sich ein Feuerraum 2 gerichteter, für flüssige Brennstoffe geeigneter Brenner 3, wobei die Verbrennungsl;uft durch den Luftkanal 4 zugeführt und dann längs des Bren errohres 5 in Richtung der Pfeile 6 und 7 zur Flamme hingeleitet wird. Am Ende des Brennerrohres (Öllanze) 5 befindel sich der Impeller 8. Bei brennender Flamme strömen die Brenngase nach außen in Richtung der Pfeile 9 und 10, wobei die Flammenwurzel durch die Linien 11 und 12 angedeutet ist.In the boiler wall 1 there is a furnace 2 directed for liquid fuels suitable burner 3, the combustion air flowing through the Air duct 4 supplied and then along the Bren errohres 5 in the direction of the arrows 6 and 7 is directed towards the flame. Located at the end of the burner tube (oil lance) 5 the impeller 8. When the flame is burning, the combustion gases flow outwards in the direction of arrows 9 and 10, the flame root being indicated by lines 11 and 12 is.

Bei erloschener Flamme verläuft die Strömung dagegen im wesentlichen parallel zur Öllanze 5, sodaß diese starke Winkelabweichung der Strömung in der Flammenwurzel als Kriterium für brenende oder erloschene Flamme herangezogen werden kann.In contrast, when the flame is extinguished, the flow essentially runs parallel to the oil lance 5, so that this strong angular deviation of the flow in the Flame root can be used as a criterion for burning or extinguished flame can.

In Rahmen der Erfindung ragt nun ein Druckmeßrohr 17 mit seiner vorderen Öffnung 14 in den Bereich; der Flammenwurzel nincin, Während ein anderes Druckmeßrohr 15 seine Öffnung 16 innerhalb der Luftzuströmung nat. Ein Differenzdruckmeßgerät 17 zeigt jetzt bei Brennender Flamme einen anderen Druckunterschied an als bei erloschener Flamme. Demgemäß kann bei dem dargestellten, Ausführungsbeispiel ein Scnalter 18 in Abhängigkeit der unterschiedlichen Drücke betätigt werden, der wiederum über die Stromquelle 19 die Magnetspule 20 eines Magnetventils 21 erregt bzw. abschaltet, sodaß damit die brennstoffleitung 22 geöffnet oder abgesperrt werden kann. Dieser Flammenwächter kann also ganz nach Wunsch nicht nur nach dem "Ruhestrom"-Prinzip sondern auch nach dem"Arbeitsstrom"-Prinzip betrieben werden, sodaß damit Fehlauslösungen weitgehend vermeidbar sind. Der Betriebssicherheit Kommt weiterhin der Umstand zugute, dat die energie zum Schalten aus der Flamme selbst und aus der für den Brenner ohnehin vorhandenen Frischluftmenge bezogen wird. Der Flammenwächter arbeitet also weitgehend selbständig und benötigt keine weitere Hilfsenergie. Der Druck des Bren;istoffes selbst steht ja ebenso als Energiequelle ohnehin zur Verfügung.In the context of the invention, a pressure measuring tube 17 protrudes with its front Opening 14 in the area; the flame root nincin, While another pressure gauge 15 its opening 16 within the air inflow nat. A differential pressure meter 17 now shows a different pressure difference with a burning flame than with an extinguished one Flame. Accordingly, in the illustrated embodiment, a switch 18 depending on the different pressures are operated, which in turn via the current source 19 excites or switches off the solenoid 20 of a solenoid valve 21, so that the fuel line 22 can be opened or shut off. This So the flame guard can according to your wishes and not just according to the "quiescent current" principle but can also be operated according to the "working current" principle, so that false tripping is possible are largely avoidable. Operational safety continues to benefit from the fact that dat the energy for switching from the flame itself and from that for the burner anyway existing amount of fresh air is drawn. So the flame monitor works to a large extent independent and does not require any additional auxiliary energy. The pressure of the bren; istoffes itself is also available as an energy source anyway.

6 Patentansprüche 1 Figur6 claims 1 figure

Claims (6)

Patentansprüche .1. Einrichtung zur Überwachung von Flanmen in Feuerräumen von Dampfkesseln, in Gasturbinen-Brennkammern und ähnlichen Anlagen, in denen bei Erlöschen der Flamme die Brennstoffzufuhr zu unterbinden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Strömungsrichtung der @ase im Bereich der Flammenwurzel zwischen den Zuständen brennender und erloschen@r Flamme zur Steuerung der Brennstoffzufuhr herangezogen wird.Claims .1. Device for monitoring flames in fireplaces of steam boilers, in gas turbine combustion chambers and similar systems in which If the flame goes out, the fuel supply is to be cut off, characterized in that that the different flow direction of the @ase in the area of the flame root between the states of burning and extinguished flame to control the fuel supply is used. 2. Einrichtung nsch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnutzung des Absauge-Effektes der unterschiedliche Unterdruck im Bereich der Flanuenwurzel zur Signalgabe herangezogen wird.2. device nsch claim 1, characterized in that below Utilization of the suction effect of the different negative pressure in the area of the flanue root is used for signaling. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckmebrohr sondenartig mit seiner Offnung in den Bereich der Flammenwurzel hineinragt.3. Device according to claim 2, characterized in that a pressure membrane tube probe-like with its opening protrudes into the area of the flame root. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Unterdruck unmittelbar ein hydraulisch oder pneumatisch lurch den Druck de Brennstoffes selbst als Kraftquelle betätigtes Brennstoffabsperrventil steuert.4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the different negative pressure is directly affected hydraulically or pneumatically the pressure de fuel itself as a power source actuated fuel shut-off valve controls. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Unterdruck über einen Druckschalter den Haltestromkreis einen magnetisch betätigten Brennstoffabsperrventils unterbricht.5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the different negative pressure via a pressure switch the holding circuit solenoid operated fuel shut-off valve interrupts. 6. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Unterdruck gegen den @berdruck der Frischluft zu einem Differenz@rucksignal geschaltet ist.6. Device according to claim 2 to 5, characterized in that the different negative pressure versus the positive pressure of the fresh air to a differential pressure signal is switched.