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Vorrichtung zur Feuerungsregelung mit C02-Regler und einer von der
Belastung abhängigen Vorsteuerung für die Änderung der Brennstoff- und Luftzufuhr
Bei der Feuerungsregelung müssen Brennstoff- und Luftzufuhr der veränderlichen Belastung
angepaßt werden. Das kann in bekannter Weise dadurch geschehen, daß man entweder
beide parallel, durch vom Dampfdruck der Sammelleitung beeinflußte Regler steuert,
oder dadurch, daß man eine von beiden durch den Dampfdruck, die andere in Abhängigkeit
vom Regelergebnis der ersten steuert.
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Bei beiden Schaltungen würden aber mit der Zeit Abweichungen vom günstigsten
Luftüberschuß eintreten, wenn man nicht dauernd die vom Dampfdruck betätigte Vorsteuerung
durch einen Luftüberschußprüfer so bierichtigt, daß ein der Belastung .entsprechender
günstigster Luftüberschuß beständig eingehalten wird. Neben Vorrichtungen, die das
Dampfluftverhältnis durch Mengenmessung feststellen, eignet sich für diesen Zweck
ein Rauchgaspxüfer, der den CO@-Gehalt des Rauchgases mißt und entsprechend der
Abweichung von einem gewünschten C02-Gehalt das Brennstoffluftverhältnis ändert.
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Eine solche Nachregelung ist bei der Kohlenstaubfeuerung ohne weiteres
möglich, da die Brenngeschwindigkeit allein durch die Brennstoffzufuhr beeinflußt
wird, während die Luftzufuhr nur den Wirkungsgrad bestimmt. Hingegen sind bei Rostfeuerungen
die besonderen Verhältnisse der Verbrennungssteigerung zu beachten, da hier die
Brenngeschwindigkeit in erster Linie von der Luftzufuhr abhängig ist.
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Will man bei einer Rostfeuerung entsprechend einer positiven Belastungsänderung
die Brenngeschwindigkeit steigern, so öffnet man den Rauchgasschieber, d. h. man
vergrößert den Luftüberschuß. Durch den vergrößerten Luftüberschuß gerät die auf
dem Rost befindliche Kohle in lebhaftere Verbrennung. Die Steigerung der Brenngeschwindigkeit
währt so lange, bis die in der Zeiteinheit verbrennende Kohlenmenge so groß geworden
ist, daß sie die eingestellte Luftmenge gerade zur Aufrechterhaltung der Verbrennung
ohne Steigerung verbraucht. Es stellt sich dann ein neuer Beharrungszustand sein,
dem die gegenüber dem früheren Zustand vergrößerte Luftmenge wieder als Beharrungsmenge,
entspricht.
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Zur Beschleunigung und Verzögerung der Brenngeschwindigkeit, also
zur Steigerung oder Herabsetzung der Belastung, ist es bei
Rostfeuerungen
daher notwendig, vorübergehend mit einem veränderten Luftüberschuß zu arbeiten.
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Die Feuerungsregelung soll so wirken, daß in jedem Augenblick die
dem Dampfbedarf entsprechende Luft- und Koblenmenge zugeführt wird. Ist diese Bedingung
erfüllt, dann sind die bekannten Dampfluftregler in Ruhe; denn sie messen das Verhältnis
der erzeugten Dampfmenge zur zugeführten Luftmenge. Dabei kann sich der Luftüberschuß
(C02-Gehalt) in dem Maß ändern, als zur Beschleunigung oder Verzögerung der Verbrennung
erforderlich ist, ohne daß der Regler hierauf anspricht.
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Wollte man aber bei der Regelung von Rostfeuerungen die Dampfluftmesser
durch die billigeren Rauchgasprüferersetzen, ohne besondere Maßnahmen zu treffen,
so würde der Regler auf konstanten CO,-Gehalt arbeiten und wäre bestrebt, den zur
Steigerung der Brenngeschwindigkeit erforderlichen Luftüberschuß durch Nachstellen
des durch ihn gesteuerten Regelgliedes unmöglich zu machen.
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Ein Nachregler für Rostfeuerungen muß daher einerseits verhindern,
da.ß mit der Zeit ein-- erhebliche Abweichung vom gewünschten Luftüberschuß, auftritt;
er muß anderseits die Möglichkeit geben, da.ß sich in den notwendigen Grenzen eine
zur Änderung der Brenngeschwindigkeit dienende Abweichung im Luftüberschuß einstellen
kann.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung zur Feuerungsregelung
mit einem C02-Regler und einer von der Belastung abhängigen Vorsteuerung für die
Änderung dei Brennstoff- und Luftzufuhr, welche diese Anforderungen dadurch erfüllt,
da,ß zwischen dem durch den C02-Gehalt eingestellten Taktgeber des Meßgeräts und
dem mit diesem verbundenen Regelglied ein toter Gang derart eingeschaltet ist, daß
der CO2-Regler erst nach überschreitung einer oberen oder seiner unteren Grenze
zur Einwirkung kommt. Dadurch wird erreicht, daß der Luftüberschuß in den erforderlichen
Grenzen schwanken kann, und es ist trotzdem Sicherheit gegen eine größere dauernde
Abweichung vorhanden, welche nicht auf Belastungsänderungen, sondern auf Ungenauigkeit
-der Vorsteuerung oder veränderte Kohlenbeschaffenheit zurückzuführen ist.
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Abb. i stellt den Zusammenhang dar zwischen, dem C02-.Gehalt und der
Verstell-Wirkung auf einen Regler, welcher die Verstellgeschwindigkeit der Brennstoffzufuhr
ändert. In waagerechter Richtung ist der CO2-Gehalt aufgetragen, in senkrechter
Richtung nach oben die Verstellgeschwindigkeit auf Steuerung im Sinne einer Erhöhung
der Brennstoffzufuhr, nach unten hin im Sinne einer Verminderung. Bei dem gewählten
Beispiel beeinflußt ein Schwanken zwischen den Grenzen von 13 und 15 % C02-Gehalt
die Steuerung nicht. Sinkt der C02-Gehalt unter 13 %, so beginnt die Steuerung,
die Brennstoffzufuhr zu steigern, und zwar mit umgekehrter Verstellgeschwindigkeit,
als der C02-Gehalt sich von dem Wert 13 % nach unten bin entfernt. Das Umgekehrte
findet bei einer -Überschreitung eines CO.-Gehalts von 15 % statt.
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Abb, a zeigt an einem Beispiel die Ausführung des Erfindungsgedankens.
Es ist K die Kesselanlage, deren Rost R durch einen Motor M angetrieben wird. Die
Luftzufuhr wird durch eine4 Rauchgasschieber RS eingestellt, der in Abhängigkeit
des Dampfdruckes der Sammelleitung S geregelt wird. Der Dampfdruck der Sammelleitung
S wirkt außerdem durch ein Kraftgetriebe I(, auf den Widerstand W des Motors M,
durch welchen dessen Geschwindigkeit beeinfiußt wird. Außer dem einen Kraftgetriebe
IKi ist ein Kraftgetriebe K2 vorhanden, welches durch einen RauchgasprüferP beeinflußt
wird. Der ZegerZ des Rauchgasprüfers ist über ein Gestänge G mit dem Steuerschieber
St verbunden. Zwischen dem Steuerschieber St und dem Gestänge G ist eine Vorrichtung
eingeschaltet, welche aus einer Schleife Sch und einem Anschlag A
besteht.
Die Verbindung zwischen der Schlee und dem Anschlag ist nur dann -hergestellt, wenn
sich die Schleife nach der .einen oder anderen: Richtung in der Grenzlage befindet.
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Je - nach. den Eigenschaften - des Rostes, der Kohle und der größten
auftretenden Beschleunigung und Verzögerung der Belastung ist eine andere Abweichung
des C02-Gehalts vorhanden, auf die der Regler nicht ansprechen soll.. Um einen überflüssig
weiten Grenzbereich des C02-Gehalts-und damit eine starke Abweichung vom wirtschaftlichsten
Luftüberschuß zu vermeiden; kann gemäß der Erfindung der Grenzbereich einstellbar
angeordnet werden.
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Außerdem kann es erwünscht sein, bei verschiedenen Belastungen auf
einen anderen mittleren Luftüberschuß zu regeln, wobei z. B. als Maßstab der Belastung
die Stellung des Widerstandes W dienen kann. Der Steuerschieber St bewegt sich deshalb
in einer Hülse H, die über Rollex nach der Stellung des Widerstandes verschoben
wird.; dadurch wird der Grenzbereich der Belastung angepaßt.