FI56984C - SAETT VIDEO DRIFT AV EN ELDSTAD OCH ANORDNING FOER UTOEVANDE AV DETTA SAETT - Google Patents

Description

Γο1 ,44X KU ulutusjulkaisu Ccno.Γο1, 44X KU extension Ccno.

Ta ^ (11) UTLÄGGN I NOSSKRIFT 56984 --g/^{fä Patentti oyonnetty 1C 35 1930Ta ^ (11) UTLÄGGN I NOSSKRIFT 56984 --g / ^ {fä Patent pending 1C 35 1930

Patent ocddelat ^ T ^ (51) Kv.lk.'/Int.CI.' D 21 C 11/12 K * P 23 N 3/00 SUOMI —FINLAND (21) P»t«nttlh»k*mu* — P*Mnt»n«eknln| 3558/7^ (22) Htktmltptlvi — Ansöknlngidig 10.12.7^+ (23) Alkupllvi — GlltighKsdtg 10.12.7^ (41) Tullut julkiuksl — Bllvlt offmtllg 11.06.75 PUMttl· I» r.kllterlh.llitui (44) --------,---Patent Ocddelat ^ T ^ (51) Kv.lk. '/ Int.CI.' D 21 C 11/12 K * P 23 N 3/00 FINLAND —FINLAND (21) P »t« nttlh »k * mu * - P * Mnt» n «eknln | 3558/7 ^ (22) Htktmltptlvi - Ansöknlngidig 10.12.7 ^ + (23) Alkupllvi - GlltighKsdtg 10.12.7 ^ (41) Tullut julkiuksl - Bllvlt offmtllg 11.06.75 PUMttl · I »r.kllterlh.llitui (44) - ------, ---

Patent* oeh registerstyrelMn ' ' An*ök»n utl.gd och utl.ikrift.n publk«nd 31.01.80 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 10.12.73 USA (US) 1+2361+5 (71) Combustion Engineering, Inc., 1000 Prospect Hill Road, Windsor,Patent * oeh registerstyrelMn '' An * ök »n utl.gd och utl.ikrift.n publk« nd 31.01.80 (32) (33) (31) Privilege claimed — Begird prlorltet 10.12.73 USA (US) 1 + 2361 +5 (71) Combustion Engineering, Inc., 1000 Prospect Hill Road, Windsor,

Connecticut, USA(US) (72) Lyman Francis Gilbert, Arcadia, California, USA(US) (7I+) Oy Heinänen Ab (5I*) Tapa käyttää tulipesää ja laite tämän tavan toteuttamiseksi -Sätt vid drift av en eldstad och anordning för utövande av detta sättConnecticut, USA (US) (72) Lyman Francis Gilbert, Arcadia, California, USA (US) (7I +) Oy Heinänen Ab (5I *) The way to use the furnace and the device to implement this way -Sätt vid drift av en eldstad och anordning för utövande of this Regulation

Keksintö koskee tapaa, jolla poltetaan polttoainetta kerroksena. Erikoisesti koskee keksintö tapaa ja laitetta tulipesäkerroksen syvyyden tai pinnan säätämiseksi. Lähemmin määriteltynä keksintö koskee tapaa ja laitetta, jossa käytetään kerroksen palaessa syntyvää valoa sen muuttuvan suureen säätämiseksi, joka vaikuttaa kerroksen syvyyteen.The invention relates to a method for burning fuel as a bed. In particular, the invention relates to a method and apparatus for adjusting the depth or surface of a furnace layer. More specifically, the invention relates to a method and apparatus for using light generated during the combustion of a layer to adjust its variable quantity, which affects the depth of the layer.

Palavan kerroksen syvyyden tai tason säätäminen tulipesissä, esimerkiksi kemikaalien talteenottouuneissa, polttouuneissa tms. voi olla tärkeä toimenpide optimipalamisen aikaansaamiseksi tulipesässä. Kerros muodostuu erilaisten polttoaineitten ja muitteen aineitten kasaumasta, joka on tulipesän pohjalla tai arinalla ja joka poltetaan joko kiinteitten aineitten kokonaismäärän pienentämiseksi tai tiettyjen kemiallisten muutosten tai molempien aikaansaamiseksi. Erikoisen hyvänä esimerkkinä välttämättömyydestä säätää kerrossyvyyttä ovat kemikaalien talteenottouunit.Adjusting the depth or level of the combustible layer in furnaces, such as chemical recovery furnaces, incinerators, etc., can be an important step in achieving optimum combustion in the furnace. The bed consists of an accumulation of various fuels and other substances at the bottom or grate of the furnace and which is incinerated either to reduce the total amount of solids or to bring about certain chemical changes or both. A particularly good example of the need to adjust the bed depth is chemical recovery furnaces.

Kemikaalien talteenottouunien ajo ja säätö muodostaa vaikean probleeman otettaessa talteen kemikaaleja mustalipeästä koetettaessa saada aikaan maksimihyötysuhde prosessille samalla kun ilman saastuminen ja räjäh- 2 5 G 9 8 4 dysvaara on mahdollisimman vähäinen. Eräs tekijä, joka vaikeuttaa ajoa ja säätöä, on siinä, että mustalipeän kokoomus (varsinkin kiinteitten ainesosien pitoisuus] vaihtelee aika ajoin. Toinen tekijä on se, että tulipesässä tapahtuu erilaisia kemiallisia reaktioita. Kemikaalien talteenottouunin tulipesässä tapahtuu tiettyjä merkittäviä muutoksia mustalipeälle, josta ennen kaikkea haihtuu pois se vesi, jota ei ole poistettu ennen talteenottouunia olevilla suoraan ja/tai epäsuorasti toimivilla haihduttimilla. Mustalipeän hiilimäinen aine palaa tämän jälkeen pesässä olevana kasana, kun taas epäorgaaniset aineet sulavat ja muodostavat tulipesään sulan. Tulipesän alemmissa osissa ylläpidetään pelkistysolosuhteita, kun taas tulipesän yläosissa ylläpidetään hapetusolosuhteita. Seuraavassa on annettu eräitä tiettyjä primäärisiä, kemikaalien talteenottouuneissa tapahtuvia reaktioita:The operation and control of chemical recovery furnaces is a difficult problem in recovering chemicals from black liquor in an attempt to achieve maximum efficiency for the process while minimizing air pollution and explosion hazards. One factor that makes it difficult to run and adjust is that the composition of the black liquor (especially the solids content) varies from time to time, and the fact that various chemical reactions take place in the furnace are subject to certain significant changes in the black furnace furnace. remove the water that has not been removed by the direct and / or indirect evaporators before the recovery furnace.The carbonaceous substance in the black liquor then burns as a heap in the furnace, while the inorganic substances melt and form a melt in the furnace.Reduction conditions are maintained in the lower parts of the furnace. The following are some of the primary reactions that occur in chemical recovery furnaces:

Na2S04-> NasS + 2C02Na2SO4-> NasS + 2CO2

Na^CO^ f ) Na20 (kiinteä) + C02 Na20 (kiinteä) + C —>Na2 (kaasu) + CO Na2 (kaasu) + 1/202-jNa20 (savu) S + o2--) so2 S02 + 1/202?- >S03Na 2 CO 2 f) Na 2 O (solid) + CO 2 Na 2 O (solid) + C -> Na 2 (gas) + CO Na 2 (gas) + 1/202-jNa 2 O (smoke) S + o 2 -) so 2 SO 2 + 1 / 202? -> S03

Na20 + SOg-)Na2S04 (savu)Na 2 O + SO 2 -) Na 2 SO 4 (own)

Na20 + C02->Na2C03 (savu)Na 2 O + CO 2 -> Na 2 CO 3 (smoke)

Tulipesän alemman osan toimintaolosuhteitten säätöön kuuluu natrium-sulfaatin pelkistyminen natriumsulfidiksi sekä natriumkarbonaatin muuttaminen natriumokeidiksi ja natriumoksidin muuttaminen natriumhöyryksi.The control of the operating conditions in the lower part of the furnace involves the reduction of sodium sulphate to sodium sulphide, as well as the conversion of sodium carbonate to sodium oxides and the conversion of sodium oxide to sodium vapor.

Pelkistyksessä muodostuvan natriumhöyryn määrä puolestaan säätää kon-sentraatiota rikkioksideissa ja natriumsulfaatti- ja natriumkarbonaat-tihöyryssä, jotka poistuvat palamiskaasuna uunista. Palamisen ja erikoisesti pelkistysolosuhteitten oikea säätäminen on siten välttämätöntä ei väin säädettäessä hyötysuhdetta tehtäessä natriumsulfidia natri-umsulfaatista, vaan myös säädettäessä tulipesäsäteilyjä. Oikealla ajolla saavutetaan lisäetuna parempi höyryntuotanto.The amount of sodium vapor formed in the reduction, in turn, controls the concentration of sulfur oxides and sodium sulfate and sodium carbonate vapor exiting the furnace as combustion gas. Proper control of the combustion and especially the reduction conditions is thus necessary not only when adjusting the efficiency of making sodium sulfide from sodium sulfate, but also when controlling the furnace radiations. With the right drive, the added benefit is better steam production.

Tavallisimmin ovat toivottavia kerroksen suuri palamislämpötila ja suhteellisen suuri syvyys tulipesän hiilloskerroksessa, jotta saataisiin aikaan maksimi pelkistyshyotysuhde ja jotta rikkioksidin ja hiuk-kasmaisen savun vapautuminen vähenisi. Uuninhoitajat epäröivät kuitenkin usein työskennellä syvällä hiilloskerroksella, koska se vaatii keskeytymätöntä primääri-ilman venttiilien valvontaa ja säätöä. Toinen epäkohta sopimattoman syvän hiilloskerroksen käytöstä on siinä, että ilmaaukot tulipesän kehällä saattavat tukkeutua, minkä seurauksena on sammuminen, kun alta kulunut hii1loskerros kaatuu tulipesän seinää vas- 3 53984 ten. Lisarpobleemana ajettaessa syvällä kerroksella on siinä, että usein on hankalaa vain silmämääräisesti määritellä kerroksen tarkka korkeus, niin että on vaikeata sanoa, milloin kerroksesta tulee liian syvä. Näistä syistä ajavat monet uunin hoitajat tulipesää olosuhteissa joissa kerrospinta pidetään sopimattoman matalana, mikä huonontaaa pel-kistyshyötysuhdetta ja lisää hiilen siirtymistä kaasuvirtaukseen, jolloin muodostuu alhaalla sulavia kuonakerrostumia myötävirtaan sijaitseville lämmönsiirtopinnoi1le. Ajettaessa matalalla kerroskorkeudella uuninhoitajalta tarvitaan vain vähän tarkkaavaisuutta, mutta silloin saavutetaan kemikaalien pelkistyksessä pienet hyötysuhteet.Most commonly, a high combustion temperature and a relatively large depth in the coal bed of the furnace are desirable to achieve maximum reduction efficiency and to reduce the release of sulfur oxide and particulate smoke. However, furnace operators are often reluctant to work with a deep layer of charcoal because it requires uninterrupted monitoring and adjustment of the primary air valves. Another disadvantage of using an unsuitable deep charcoal layer is that the air vents on the perimeter of the firebox may become blocked, resulting in extinction when the worn charcoal layer falls against the furnace wall. An additional problem when driving on a deep layer is that it is often difficult to visually determine the exact height of the layer, so that it is difficult to say when the layer becomes too deep. For these reasons, many furnace operators operate the furnace under conditions where the bed surface is kept inappropriately low, which degrades the reduction efficiency and increases the transfer of carbon to the gas flow, forming low-melting slag deposits on the downstream heat transfer surfaces. When operating at low floor heights, little attention is required from the furnace operator, but then low efficiencies in the reduction of chemicals are achieved.

Siksi on toivottavaaa ajaa hiilloskerrosta riittävällä syvyydellä hyvän pelkistyshyötysuhteen saavuttamiseksi, mutta ei sellaisella syvyydellä, joka aiheuttaa kokoonvajoamis- tai sammumisvaaran. Tällaisen ensisijaisesti kysymykseen tulevan kerrospinnan sortumakulma on noin 40-50°, samalla kun perusta on 20-30 cm:n etäisyydellä primääri-ilman tuloauk-kojen alapuolella. Aivan liian korkean kerroksen sortumakulma ylittää 50° ja perTjsta on vain 2,5-5 cm primääri-ilman tuloaukkojen alapuolella. Kun kerroksen sortumakulma on pienempi kuin 40° ja perusta on enemmän kuin 30 cm primääri-ilman tuloaukkojen alapuolella, on kerros liian * matala suurimman pelkistyshyötysuhteen saavuttamiseksi.Therefore, it is desirable to run the charcoal layer at a depth sufficient to achieve good reduction efficiency, but not at a depth that poses a risk of collapse or extinction. The angle of inclination of such a primarily suitable layer surface is about 40-50 °, while the base is at a distance of 20-30 cm below the primary air inlets. The angle of inclination of a layer that is far too high exceeds 50 ° and is only 2.5-5 cm below the primary air inlets. When the angle of inclination of the layer is less than 40 ° and the base is more than 30 cm below the primary air inlets, the layer is too * low to achieve the maximum reduction efficiency.

Suomalaisessa patentissa 54952 on kuvattu tekniikkaa ja laitteita, joilla valvotaan hiilikerroksesta syntyvää natriumkaasua, joka osoittaa suoraan hyötysuhdetta, millä Na2S04 muuttuu Na2S:ksi. Natriumhöy-ryn syntymisnopeuden mittaamiseksi käytetään optista laitetta, joka on herkkä palavan natriumin lähettämälle valoenergialle, mutta joka on suhteellisen reagoimaton muulle palavasta hiilloskerroksesta tulevalle valoenergialle. Mainitun patenttihakemuksen mukaan voidaan optinen laite tuoda hiilloskerroksen ylle näkösuunta alaspäin, jolloin hiili-kerroksen pinnan alentuminen aiheuttaa muutoksen optisen laitteen luke-matuloksessa.Finnish patent 54952 describes a technique and apparatus for controlling sodium gas generated from a carbon layer, which directly indicates the efficiency with which Na2SO4 is converted to Na2S. To measure the rate of sodium vapor generation, an optical device is used that is sensitive to the light energy emitted by the burning sodium but is relatively unresponsive to other light energy from the burning carbon layer. According to said patent application, the optical device can be brought over the carbon layer in a downward direction, whereby the lowering of the surface of the carbon layer causes a change in the Luke mat result of the optical device.

Samalla tavalla on muissa tulipesissä, kuten esimerkiksi polttouuneissa tms., joissa myös polttoainetta poltetaan kerroksena halutun kemiallisen ja/tai massan muutoksen aikaansaamiseksi, tarpeen säätää kerroksen syvyyttä optimihyötysuhteen saamiseksi pelkistyksessä tai hapetuksessa.Similarly, in other furnaces, such as incinerators or the like, where fuel is also burned as a layer to achieve the desired chemical and / or mass change, it is necessary to adjust the depth of the layer to obtain optimum efficiency in reduction or oxidation.

Keksinnön kohteena on täten tapa käyttää tulipesää, jossa materiaalia poltetaan kerroksena valon säteillessä siitä ja jossa kerroksen pinta on -Funktio säätövariaabelista, esimerkiksi tuodun primääri-ilman vir- 4 5G984 tauksesta, hiilikerroksen pinnan säätämiseksi, jossa tavassa tunnustellaan ainoastaan sitä valoa, joka on peräisin erityisestä vyöhykkeestä tulipesässä, säätösignaalin aikaansaamiseksi. Keksinnölle on tunnusomaista se, että mainitulla vyöhykkeellä on rajoitettu pystysuora ulottuvuus niin, että tunnustellun valon intensiteetti vaihtelee hiilikerroksen syvyyden funktiona,.ja että säätösignaali vaihtelee tunnustellun valon intensiteetin funktiona, ja että primäär i-ilman virtausta vaihdellaan säätösignaalin funktiona.The invention thus relates to a method of using a furnace in which material is burned as a layer when light is emitted from it and in which the surface of the layer is a function of a control variable, for example the flow of imported primary air, to control the surface of a carbon layer. from the zone in the furnace, to provide a control signal. The invention is characterized in that said zone has a limited vertical dimension so that the intensity of the sensed light varies as a function of the depth of the carbon layer, and that the control signal varies as a function of the intensity of the sensed light, and that the primary air flow varies as a function of the control signal.

Keksintö koskee myös laitetta edellämainitun tavan toteuttamiseksi tulipesässä, jossa materiaalia poltetaan kerroksena valon säteillsssä s iitä ja jossa kerroksen pinta on funktio säätövariaabelista, esimerkiksi primääri-ilman virtauksesta, johon laitteeseen kuuluu elimet kerroksen tason säätämiseksi käsittäen elimet säteilevän valon tunnustelemista varten. Laitteelle on tunnusomaista se, että tunnustelu-elin tunnustelee valoa ainoastaan tulipesän tietystä vyöhykkeestä, jolla on rajoitettu pystysuora ulottuvuus tulipesässä niin, että tunnustellun ^alon intensiteetti on yhteydessä kerroksen pintaan mittauspisteen suhteen, ja että tunnustelusi imet synnyttävät signaalin, joka vaihtelee riippuen tunnustellun valon intensiteetistä ja indikoi ker- f roksen pintaa, ja että laitteeseen on järjestetty elimet, jotka reagoivat tähän signaaliin mainitun säätövariaabelin, esimerkiksi primääri-ilman virtauksen säätämiseksi kerrossyvyyden säätämistä varten.The invention also relates to an apparatus for carrying out the above-mentioned method in a furnace in which material is burned as a layer in light rays and in which the surface of the layer is a function of a control variable, e.g. primary air flow, comprising means for adjusting the layer level comprising means for sensing emitted light. The device is characterized in that the sensing element senses light only from a certain zone of the furnace with a limited vertical dimension in the furnace so that the intensity of the sensed ^ Alo communicates with the layer surface relative to the measuring point and that the sensing suction generates a signal varying depending on the sensed light. indicates the surface of the bed, and that means are provided in the device for responding to this signal for adjusting the flow of said control variable, for example primary air, for adjusting the bed depth.

Oheiset piirustukset havainnollistavat keksinnön ensisijaisesti kysymykseen tulevaa suoritusmuotoa.The accompanying drawings illustrate a preferred embodiment of the invention.

Kuva 1 on kaaviollinen sivukuva keksinnön mukaisesta tulipesästä otettaessa talteen kemikaaleja mustalipeästä.Figure 1 is a schematic side view of a furnace according to the invention when recovering chemicals from black liquor.

Kuva 2 a on jonkin verran kaaviollinen sivukuva tulipesästä hiillos-kerroksineen, jolla on ensisijaisesti kysymykseen tuleva taso.Figure 2a is a somewhat schematic side view of a furnace with layers of charcoal having primarily the level in question.

5 569845,56984

Kuva 2 Id on jonkin verran kaaviollinen sivukuva tulipesästä, jossa on sopimattoman korkea hiilloskerros.Figure 2 Id is a somewhat schematic side view of a furnace with an inappropriately high carbon layer.

Kuva 2 c on jonkin verran kaaviollinen sivukuva tulipesästä, jossa on sopimattoman matala tai laakea hiilloskerros.Figure 2 c is a somewhat schematic side view of a furnace with an inappropriately low or flat layer of charcoal.

Kuva 3 on suurennettu esitys osasta kuvaa 1 ja se esittää kaaviollisesti optista tunnustelijaa, primääri-ilmapeltiä ja niiden väliin kytkettyä säätö- ja toimintapiiriä.Fig. 3 is an enlarged view of a portion of Fig. 1 and schematically shows an optical sensor, a primary air damper, and a control and operating circuit connected therebetween.

Kuva 4 esittää leikkausta pitkin kuvan 3 viivaa 4-4 havainnollistaen optisen tunnustelijan näköalaa primääri-ilma-aukosta ja niiden läpi.Figure 4 shows a section along line 4-4 of Figure 3, illustrating the view of the optical sensor from and through the primary air vent.

Kuva 5 on kaaviollinen poikkileikkaus pitkin kuvan 1 viivaa 5-5.Figure 5 is a schematic cross-section along line 5-5 of Figure 1.

Vaikka esilläoleva keksintö on tavallisimmin käyttökelpoinen erilaisissa tulipesissä, missä materiaalia poltetaan kerroksessa, on siitä erikoisen suurta hyötyä kemikaalien talteenottouunien yhteydessä. Keksintöä kuvataan siis kemikaalien talteenottouunin yhteydessä, mutta se on yhtä käyttökelpoinen muissa tulipesissä, joissa ylläpidetään kerroksia.Although the present invention is most commonly useful in a variety of furnaces where material is incinerated in a bed, it is of particular benefit in connection with chemical recovery furnaces. Thus, the invention is described in connection with a chemical recovery furnace, but is equally useful in other furnaces where layers are maintained.

Kuvassa 1 on esitetty kemikaalien talteenottouuni 10, joka on tyyppiesimerkki kemikaalien talteenottouuneista käsiteltäessä mustalipeää. Tulipesän seinät on vuorattu höyryputkilla 12, jotka muodostavat osan kemikaalien talteenottolaitteiston lämmönvaihtopinnasta, joihin lisäksi kuuluu laitteiston yläosassa lämmönvaihtopintoja 14.Figure 1 shows a chemical recovery furnace 10, which is a typical example of chemical recovery furnaces when treating black liquor. The walls of the furnace are lined with steam pipes 12, which form part of the heat exchange surface of the chemical recovery equipment, which further includes heat exchange surfaces 14 at the top of the equipment.

Mustalipeää, joka on saatu sulfaattimenetelmästä ja/tai muusta natriumiin perustuvasta massanvalmistusmenetelmästä ja jota on esihöyrys-tetty halutun kiintoainepitoisuuden aikaansaamiseksi, tuodaan tulipe-sään 10 suulakkeista 16. Tällä tavalla tulipesään ruiskutettu neste laskeutuu tulipesän pohjalle ja kulkee siten ylöspäin nousevien pala-miskaasujen läpi, niin että suuri osa nesteen kosteudesta höyrystyy välittömästi. Kiinteät osaset laskeutuvat alaspäin nousevien palamis-kaasujen läpi ja muodostavat kasan tai hiilloskerroksen 18 pesään tai uuninpohjaan 20. Osa palavia aineita kuluu hiilloskerroksessa 18. Palamattomat epäorgaaniset kemikaalit sulavat ja ne poistetaan tuli-pesästä ulostuloputkesta 22.Black liquor obtained from the sulphate process and / or other sodium-based pulping process and pre-evaporated to obtain the desired solids content is introduced from the nozzles 16 of the firebox 10. In this way, the liquid injected into the furnace that much of the moisture in the liquid evaporates immediately. The solids settle down through the rising combustion gases and form a pile or coal bed 18 in the housing or furnace bottom 20. Some of the combustibles are consumed in the coal bed 18. Non-combustible inorganic chemicals melt and are removed from the furnace outlet pipe 22.

Palamisilmaa tuodaan tulipesään kahdesta kohtaa. Primääri-ilma tuodaan 6 56984 suhteellisen lyhyen välimatkan päässä pohjasta olevista suulakkeista tai aukoista 24, kun taas sekundääri-ilma tuodaan nestesuulakkeitten yläpuolella olevista suulakkeista tai aukoista 26.Combustion air is introduced into the furnace from two points. Primary air is introduced 6,56984 from the nozzles or orifices 24 at a relatively short distance from the bottom, while secondary air is introduced from the nozzles or orifices 26 above the liquid nozzles.

Sen lisäksi, että natriumsulfaatti kerroksessa pelkistyy kaavan (1) (1) Na2S04 + 2C —f Na2S + 2C02 mukaisesti, hajoaa natriumkarbonaatti kaavan (2) (2) Na2C0^*-2 Na20 (kiinteä) + C02 mukaisesti.In addition to the reduction of sodium sulfate in the bed according to the formula (1) (1) Na 2 SO 4 + 2C-f Na 2 S + 2CO 2, the sodium carbonate decomposes according to the formula (2) (2) Na 2 CO 2 - 2 Na 2 O (solid) + CO 2.

Vastaava reaktio loppuu C02:n poistuttua ja kun Na20 käytetään välittömästi reaktiossa (3) (3) Na20 + C —* Na2 (höyry) + CO.The corresponding reaction ceases when CO 2 is removed and when Na 2 O is used immediately in reaction (3) (3) Na 2 O + C - * Na 2 (vapor) + CO.

Natriumoksidi on termisesti stabiili, suhteellisen haihtumaton kiinteä aine, jonka kiehumispiste on 1271°C. Tämä lämpötila on selvästi kerros-lämpötilojen yläpuolella, jotka ovat normaalisti noin 816-1093°C. Sillä elementaarinatriumilla, joka syntyy reaktiossa (3) on sitävastoin alhainen kiehumispiste (881°C) ja se höyrystyy siten ilman muuta kerroksesta. Se on äärimmäisen reaktiokykyinen aine ja se palaa nopeasti reaktion (4) mukaisesti välittömästi kerroksen yläpuolella luovuttaen suuren lämpömäärän ja voimakkaasti keltaista valoa.Sodium oxide is a thermally stable, relatively non-volatile solid with a boiling point of 1271 ° C. This temperature is well above bed temperatures, which are normally about 816-1093 ° C. In contrast, the elemental sodium formed in the reaction (3) has a low boiling point (881 ° C) and thus evaporates automatically from the bed. It is an extremely reactive substance and burns rapidly according to reaction (4) immediately above the bed, giving off a large amount of heat and a strong yellow light.

(4) Na2 (höyry) + l/202 ->Na20 (savu) +-Ah + valo.(4) Na2 (steam) + l / 202 -> Na2O (smoke) + -Ah + light.

Tämä keltainen valo johtuu natriumatomien termisestä virittymisestä äärimmäisen hienoissa, kuumissa osasissa Na20-savussa. Sillä on voimakkaat intensiteettipiikit aallonpituusalueella 5890 Ä näkyvän valon spektrissä. Tämä aallonpituus on tunnusomainen natriumille, joka on joko elementaari-tai yhdistemuodossa. Myös muita kaasuja tai höyryjä voi kehittyä ja ne myötävaikuttavat ominaisine spektrisäteilyineen hiilloskerroksesta ja sen yläpuolelta tulevaan säiteilyyn. Tämä valo voi olla sekä näkyvällä alueella ja/tai lähellä sitä ja se voidaan yksilöidä rajoittumatta tähän natriumin spektrisäteilyjen kanssa. Tämä valo syntyy yleensä hiilloskerroksen 18 pinnalla ja välittömästi sen yläpuolella ja sitä on merkitty piirustuksissa, esimerkiksi kuvissa 2a, 2b ja 2c "aaltomuodoilla" 27. Valo-"aaltomuodot" 27 osoittavat sen alueen, jolla valo muodostuu ja näiden heilahdusten amplitudi antaa suhteellisen 7 56984 käsityksen valon intensiteetistä, jolloin huomataan, että valoa esiintyy yleensä suurimmalla osalla kerrosta ja sen suurin voimakkuus on lähellä keskustaa, mistä se heikkenee mentäessä viileämpiin sivualueisiin.This yellow light is due to the thermal excitation of sodium atoms in extremely fine, hot particles in Na 2 O smoke. It has strong intensity peaks in the wavelength range of 5890 Å in the visible light spectrum. This wavelength is characteristic of sodium, which is in either elemental or compound form. Other gases or vapors can also be generated and, with their characteristic spectral radiations, contribute to the radiation coming from and above the coal bed. This light can be both in the visible range and / or close to it and can be identified without being limited to the spectral radiations of sodium. This light is generally generated on and immediately above the surface of the carbon layer 18 and is indicated in the drawings, for example in Figures 2a, 2b and 2c by "waveforms" 27. The light "waveforms" 27 indicate the area in which the light is formed and the amplitude of these oscillations gives a relatively 7,56984 an idea of the intensity of light, in which case it is observed that light is usually present in most of the layer and its maximum intensity is close to the center, from where it weakens on going to cooler side areas.

Kuvat 2a, 2b ja 2c esittävät hiiloskerrosta, joilla on ensisijaisesti kysymykseen tuleva pinta tai syvyys, sopimattoman korkea pinta ja sopimattoman matala pinta. Kuten aikaisemmin mainittiin on ensisijaisesti kysymykseen tulevan kerroksen sortumakulma 40-50° ja sen perusta sijaitsee 20-30 cm primääri-ilmaaukko jen 24 alapuolella; sopimattoman korkean kerroksen sortumakulma kuvan 2b mukaisesti on yli 50υ ja sen perusta on 2,5-5 cm:n etäisyydellä aukkojen 24 alapuolella; kuvan 2c mukaisen sopimattoman matalan kerroksen sortumakulma on alle 40° ja sen perusta on 30-45 cm tai enemmän aukkojen 24 alapuolella. Mittari 28, jota käytetään keksinnön mukaisesti palavan kaasun tai palavien kaasujen kerroksesta 18 lähettämän valoenergian intensiteetin vastaanottamiseen ja indikoimiseen, on pääasiassa edellä mainitun patenttihakemuksen mukainen. Tavallisesti sisältää mittari valoilmaisimen, joka on jotakin tunnettua tyyppiä, esimerkiksi valovastus, valodiodi, valotransistori, valotuikelaskija tms. Valoilmaisin saattaa olla sellainen, että se reagoi tiettyyn osaan näkyvän valon spektristä, esimerkiksi siihen osaan, joka sisältää natriumin spektrisä-teilyt tai sillä saattaa olla leveämpi alue, joka sisältää koko näkyvän spektrin ja mahdollisesti enemmänkin. Tunnustellun valon rajoittamiseksi tiettyyn osaan spektriä voidaan käyttää sopivia suodattimia, prismoja, diffraktiohiloja tms. Koska suurehko osa valoa kemikaalien talteenotto-uunissa on spektrin natriumalueella, on toivottavaa, että mittari 28 reagoi sellaiseen valoon.Figures 2a, 2b and 2c show a carbon layer having primarily the surface or depth in question, an inappropriately high surface and an inappropriately low surface. As previously mentioned, the primary layer in question has an angle of inclination of 40-50 ° and its base is located 20-30 cm below the primary air vents 24; the angle of inclination of the unsuitable high layer, as shown in Figure 2b, is greater than 50υ and its base is at a distance of 2,5 to 5 cm below the openings 24; the inappropriately low layer of Figure 2c has an angle of inclination of less than 40 ° and a base of 30-45 cm or more below the openings 24. The meter 28 used according to the invention for receiving and indicating the intensity of the light energy emitted by the combustible gas or combustible gases from the layer 18 is essentially in accordance with the above-mentioned patent application. Typically, the meter includes a light detector of a known type, e.g., photoresistor, light emitting diode, phototransistor, light scintillation counter, etc. The photodetector may be responsive to a particular portion of the visible light spectrum, e.g., the portion containing sodium spectra or may have a wider an area that includes the entire visible spectrum and possibly more. Suitable filters, prisms, diffraction gratings, etc. can be used to limit the detected light to a particular portion of the spectrum. Since much of the light in the chemical recovery furnace is in the sodium range of the spectrum, it is desirable for meter 28 to respond to such light.

Mittari on siten sijoitettu ja suunnattu, että se tarkkailee määrättyä vyöhykettä tulipesän 10 sisällä. Mittarin 28 näkökentän vaakasuora tai atsimuuttilaajuus ei ole erikoisen kriittinen, mutta sen tulee sisältää edustava osa hiilloskerrosta 18. Ainakin yksi mittari 28 tulee olla kullakin tulipesän 10 neljästä seinästä ja edullisimmin kaksi, joista kumpikin on omassa primääri-ilmakanavassaan 29, kuten näkyy kuvasta 5. Mittarin 28 pystysuora näkökenttä on sitävastoin jonkin verran krrittisempi ja sen tulee olla rajoitettu vyöhykkeeseen, joka on merkitty katkoviivoin 30 kuvissa 2a, 2b ja 2c ja joka ei sisällä valoaallonmuotojen 27 kuvan 2b mukaisen korkean kerrospinnan ja kuvan 2c mukaisen matalan kerrospinnan välistä koko korkeutta.The meter is positioned and oriented so that it monitors a specific zone within the furnace 10. The horizontal or azimuth field of view of meter 28 is not particularly critical, but should include a representative portion of the carbon layer 18. At least one meter 28 should be on each of the four walls of the furnace 10 and most preferably two, each in its own primary air duct 29, as shown in Figure 5. The vertical field of view 28, on the other hand, is somewhat more critical and should be limited to the zone indicated by dashed lines 30 in Figures 2a, 2b and 2c, which does not include the entire height between the high layer surface of Figure 2b and the low layer surface of Figure 2c.

8 569848 56984

On toivottavaa, että mittari 28 on asennettu siten, että muutokset kerrospinnassa saa aikaan maksimaaliset muutokset mittarin tunnusteleman valon intensiteetissä. Tämä voidaan saada aikaan asentamalla ja suuntaamalla mittari 28 siten, että se tarkkailee pääasiassa vaakasuoraan suuntaan ja että pystysuora näkökulma tai -alue rajoitetaan ottaen huomioon yllämainitut vaatimukset.It is desirable that the meter 28 be mounted so that changes in the layer surface cause maximum changes in the intensity of the light sensed by the meter. This can be accomplished by mounting and orienting the meter 28 so that it monitors in a substantially horizontal direction and that the vertical perspective or range is limited, taking into account the above requirements.

Ensisijaisesti kysymykseen tulevassa suoritusmuodossa on näkökentän 30 yläpuoli senlaatuinen, että suurehko osa valoaalloista 27 korkealla kerroksella kuvan 2b mukaisesti suljetaan pois tarkkailusta, että suurehko osa valoaalloista 27 keskikorkealla kerrospinnalla, esilläolevassa tapauksessa kuvan 2a mukaisella pinnalla joutuu pystysuoraan näkökenttään ja että vielä suurempi osa valoaalloista 27 matalalla kerrospinnalla kuvan 2c mukaisesti joutuu pystysuoraan vyöhykkeeseen tai näkökenttään. Toisin sanoen on mittarin 28 näkökenttä senlaatuinen, että pienen tunnustellun valon intensiteetin indikointi merkitsee korkeata kerrospintaa ja suuren tunnustellun valon intensiteetin indikointi merkitsee matalaa kerrospintaa, kun taas niiden välillä olevan tunnustellun valon intensiteetin indikointi merkitsee keski-korkeata kerrospintaa. Indikointi voidaan kalibroida tunnettujen tai tarkkailtujen kerrospintojen mukaan. Vaikka muut olosuhteet vaikuttavat valonintensiteettiin jonkin verran kullakin annetulla kerrospinnalla, ovat nämä vaikutukset minimaaliset ja säätötoiminnat seuraavan selityksen mukaisesti tapahtuvat oikeaan suuntaan.Preferably, in the embodiment in question, the top of the field of view 30 is such that a larger part of the light waves 27 in the high layer according to Fig. 2b is excluded from observing that a large part of the light waves 27 in the medium layer surface, in this case as shown in Figure 2c, enters a vertical zone or field of view. That is, the field of view of the meter 28 is such that the indication of low sensed light intensity indicates a high layer surface and the indication of high sensed light intensity indicates a low layer surface, while the indication of the sensed light intensity between them indicates a medium-high layer surface. The indication can be calibrated according to known or observed layer surfaces. Although other conditions affect the light intensity to some extent on each given layer surface, these effects are minimal and the adjustment operations take place in the right direction as explained below.

Mittari 28 on ensisijaisesti sijoitettu primääri-ilmakanavaan 29, niin että se on tarkkailuikkunan 32 ulkopuolella ja on suunnattu hiillos-kerroksen 18 tarkkailuun ikkunan ja ilma-aukkojen 24 läpi. Tässä muodossa määräävät ilma-aukot 24 tulipesän 10 sisällä tarkkailtavan vyöhykkeen. Johtuen mittarin 28 ja ilma-aukkojen välisestä etäisyydestä sekä ilma-aukkojen pystysuorasta alasta tyyppitulipesässä 10 on samoin näkökentän yläosa tulipesässä rajoitettu valoaaltojen 27 alapuoliselle alueelle kuvan 2b mukaisessa korkeassa kerroksessa. Ilmakanava 29 ja ilma-aukot 24 toimivat siten jonkinlaisina aputähtäiminä mittarille 28, vaikka voidaan tietysti käyttää myös muita aputähtäimiä ja mittari voidaan sijoittaa muihin kohtiin, joilla on samanlaiset rajoitukset tulipesän sisustan tarkkailun suhteen. Valon johtamiseksi tulipesän seinistä kaukaisempaan tunnustelijaan voidaan käyttää valon johtimia, optisia putkia tai kuituja.The meter 28 is primarily located in the primary air duct 29 so that it is outside the observation window 32 and is directed to observe the embossing layer 18 through the window and air vents 24. In this form, the air vents 24 within the furnace 10 define the zone to be monitored. Due to the distance between the meter 28 and the air vents and the vertical area of the air vents in the type firebox 10, the upper part of the field of view in the firebox is likewise limited to the area below the light waves 27 in the high floor according to Fig. 2b. The air duct 29 and air vents 24 thus act as some kind of auxiliary sights for the meter 28, although of course other auxiliary sights can be used and the meter can be placed in other places with similar limitations for monitoring the furnace interior. Light conductors, optical tubes, or fibers can be used to direct light from the furnace walls farther from the furnace walls.

Erilaiset parametrit vaikuttavat kerroksen 18 syvyyteen, esimerkiksi 9 56984 primääri-ilmavirtaus ja/tai primääri-ilman lämpötila, nestevirtaus ja/ tai nesteen lämpötila ja/tai kiinteitten aineosien prosenttiosuuden suhde nesteessä olevaan veteen. Polttouunissa olisi nesteen tilalla jäte. Vaikka jokainen tai kaikki näistä parametreistä saattaa vaihdella jonkin verran, joko tahattomasti tai uuninhoitajan toimesta, on toivottavaa valita esimerkiksi primääri-ilmavirtaus, jota voidaan automaattisesti säätää mittarista 28 tulevan signaalin mukaan, kompensoimaan muitten parametrien muutoksia ja säilyttämään kerros halutulla tasolla.Various parameters affect the depth of the layer 18, for example 9 56984 primary air flow and / or primary air temperature, liquid flow and / or liquid temperature and / or the ratio of the percentage of solids to the water in the liquid. There would be waste instead of liquid in the incinerator. Although each or all of these parameters may vary somewhat, either unintentionally or by the furnace operator, it is desirable to select, for example, a primary airflow that can be automatically adjusted according to the signal from meter 28, compensate for changes in other parameters, and maintain the desired level.

Primääri-ilmavirtaus on parametri, joka suuressa määrin vastaa kerroksen 18 pinnan säätöä ja joka on suhteellisen helposti muutettavissa. Lisättäessä primääri-ilmavirtausta osoittaa kerrospinta taipumusta alentua ja vähennettäessä primääri-ilmavirtausta tahtoo kerrospinta nousta. Pelti 34 kussakin primääri-ilmakanavassa 29 säätää primääri-ilman virtausnopeutta kyseessä olevan kanavan läpi. Kun tällainen säätö on aikaisemmin suoritettu käsin ja uuninhoitajan ikkunan 32 läpi suorittaman satunnaisen tarkkailun perusteella, käytetään keksinnön mukaisesti mittaria 28 laitteena, joka synnyttää signaalin, joka automaattisesti vaikuttaa peltiin 34 yhdistettyyn säätölaitteeseen. Tällä tavalla saadaan tarkka, jatkuva automaattinen hiilloskerroksen 18 pinnan säätö.The primary airflow is a parameter that largely corresponds to the surface adjustment of the layer 18 and is relatively easy to change. When the primary air flow is increased, the bed surface shows a tendency to decrease and when the primary air flow is reduced, the bed surface tends to increase. The damper 34 in each primary air duct 29 controls the primary air flow rate through that duct. After such adjustment has previously been made manually and on the basis of random monitoring by the furnace operator through the window 32, the meter 28 is used in accordance with the invention as a device which generates a signal which automatically acts on the control device connected to the damper 34. In this way, precise, continuous automatic surface adjustment of the carbon layer 18 is obtained.

Kuvassa 3 on esitetty jonkin verran kaaviollisesti tulipesä 10, optinen mittari 28, primääri-ilmapelti 34, pellin käyttölaite, jona on sylinteri 54 ja männänvarsi 58 ja säätöpiiri mittarin ja toimilaitteen välillä. Mittari 28 sisältää valoilmaisimen, jota edustaa muuttuva vastus 38. Normaalisti on valoilmaisimella tunnusomainen käyrä, so. vastusmuutos, joka muuttuu riippuen tunnustellun valon intensiteetistä. Ilmaisin voi kuitenkin myös osoittaa jännite- tai virranmuutosta. Vaikka valoilmaisin voi olla osa siltapiiriä, esitetään tämä yksinkertaisuus-syistä vain konstruktiona, joka tuottaa välonintensiteettimuutoksen. Tunnustellun valon intensiteetille tunnusomainen signaali johdetaan johtimella 39 tulovaikutteena tavalliseen moottorinsäätölaitteistoon 40. Säätölaitteisto 40 käsittää normaalisti käytönvahvistajan ja teho-kytkimen. Asetuspistesignaali lähetetään potentiometristä 42 ja johdetaan edelleen sisääntulosignaalina säätölaitteistoon 40. Asetuspistesignaali ja valonvoimakkuussignaali omaavat normaalisti vastakkaisen polariteetin ja asetuspistesignaalin suuruus asetetaan kiinteästi siihen arvoon, joka vastaa mittarista 28 tulevaa signaalin suuruutta silloin, kun hiilloskerroksen pinta on optimaalisissa tai ensisijaisesti kysymykseen tulevissa olosuhteissa.Figure 3 shows somewhat schematically a furnace 10, an optical gauge 28, a primary air damper 34, a damper actuator having a cylinder 54 and a piston rod 58, and a control circuit between the gauge and the actuator. The meter 28 includes a photodetector represented by a variable resistor 38. Normally, the photodetector has a characteristic curve, i. a change in resistance that changes depending on the intensity of the light sensed. However, the detector can also indicate a change in voltage or current. Although the light detector may be part of a bridge circuit, for simplicity reasons, this is only presented as a construction that produces a change in intermediate intensity. The signal characteristic of the intensity of the sensed light is conducted by a conductor 39 as an input effect to a conventional motor control device 40. The control device 40 normally comprises a drive amplifier and a power switch. The setpoint signal is transmitted from potentiometer 42 and further passed as an input signal to the control apparatus 40. The setpoint signal and the luminance signal normally have opposite polarity and the magnitude of the setpoint signal is fixed at the value corresponding to the signal

56984 10 Säätölaitteiston 40 tehokytkin on kytketty käytönvajivistimeen ja käsittää kytkimen, jossa on kolme asentoa ja kolme pinnettä, joista yksi on yhdistetty johdolla 44 venttiilin 46 sähkömagneettiin, kun taas toinen pinne on yhdistetty johtimella 48 venttiilin 50 sähkö-magneettiin. Kytkimen yhteinen johdin on yhdistetty virtalähteeseen. Kumpikin venttiili 46 ja 50 on liitetty ilmantulon 52 ja pneumaattisen sylinterin 54 väliseen pneumaattiseen piiriin. Paineenalennusventtiili 56 kuuluu myös pneumaattiseen piiriin. Venttiilit 46 ja 50 ovat normaalisti suljetut, jolloin kytkin on neutraalissa kolmannessa asennossaan ja ne avautuvat vain, kun kytkin sulkee piirin kyseessä olevaan venttii-lisähkömagneettiin, jolloin vain yksi venttiili on auki kulloinkin.56984 10 The power switch of the control apparatus 40 is connected to a drive faucet and comprises a switch having three positions and three clamps, one of which is connected by a wire 44 to the solenoid of the valve 46, while the other clamp is connected by a wire 48 to the solenoid of the valve 50. The common wire of the switch is connected to the power supply. Each of the valves 46 and 50 is connected to a pneumatic circuit between the air inlet 52 and the pneumatic cylinder 54. The pressure relief valve 56 is also part of the pneumatic circuit. Valves 46 and 50 are normally closed, with the switch in its neutral third position, and only open when the switch closes the circuit to the valve solenoid in question, with only one valve being open at a time.

Sylinteri 54 on laakeroitu kääntyvästi johonkin kantavaan osaan toisesta päästään ja männänvarsi 58 erkanee toisesta päästä. Männänvarsi 58 on yhdistetty peltiä käyttävään nivelsysteemiin 60, joka on puolestaan yhdistetty peltiin 34. Nivelsysteemi 60 voi ainakin osittain käsittää käsisäätöisiä pellin säätöniveliä. Männänvarren 58 siirto aiheuttaa pellin 34 kääntymisen, mikä aiheuttaa ilman suhteellisen säädön kokonaan avoimen tilan (maksimi-ilmavirtaus) ja kokonaan suljetun tilan (ei ilmavirtausta) välillä. Muita laitteita kuin pneumaattista sylinteriä 54, esimerkiksi moottoria tai membraania voidaan käyttää pellin 34 kääntöön.The cylinder 54 is pivotally mounted on one of the bearing members at one end and the piston rod 58 separates from the other end. The piston rod 58 is connected to a damper-operated joint system 60, which in turn is connected to the damper 34. The joint system 60 may at least partially comprise manually adjustable damper adjustment joints. The displacement of the piston rod 58 causes the damper 34 to pivot, which causes a relative adjustment of the air between the fully open space (maximum air flow) and the completely closed space (no air flow). Devices other than a pneumatic cylinder 54, such as a motor or diaphragm, may be used to turn the damper 34.

Sijaintia indikoivat nivelet 62 ovat jäykästi kiinnitetyt toisesta päästään männänvarteen 58 ja toisesta päästään pyörivään potentiometriin 64. Potentiometriin 64 tuodaan jännite ja sen varsi on kondensaattorin 66 kautta yhdistetty johtimella 68 käytönvahvistimen toiseen sisääntuloon säätölaitteistossa 40. Potentiometrin 64 ja kondensaattorin 66 synnyttämä signaali on derivatiivisen takaisinkytkennän muodossa. Potentiometrin 64 jännitteen ja potentiometrin pyörähdys-suunnan polariteetti suhteessa männänvarren 58 liikesuuntaan on valittu siten, että takaisinkytkentäsignaalin jännite johdetaan käytönva_hvis-timen sisääntuloon käytettäessä sylinteriä 54. Tämä takaisinkytkentä-signaali vaikuttaa ajoittain tasoittavasti asetuspistesignaalin ja mittarista 28 tulevan säätösignaalin välillä, mikä aiheuttaa molempien venttiilien 46 ja 50 sulkeutumisen ja männänvarren 58 liikkeen pysähtymisen. Derivatiivinen takaisinkytkentä saa aikaan integraatiovaiku-tuksen pellin asennolle.The position indicating joints 62 are rigidly attached at one end to the piston rod 58 and at the other end to the rotating potentiometer 64. A voltage is applied to the potentiometer 64 and its arm is connected via a capacitor 66 to a second input of the drive amplifier in The polarity of the voltage of the potentiometer 64 and the direction of rotation of the potentiometer with respect to the direction of movement of the piston rod 58 is selected so that the feedback signal voltage is applied to the input of the actuator when the cylinder 54 is operated. 50 closing and stopping the movement of the piston rod 58. Derivative feedback provides an integration effect on the damper position.

Käytettäessä kuvattua mittaria 28 on automaattisen kerrostason säätölaitteen toiminta seuraava: Kun pinta hiilloskerroksessa 18 on korkeampi 11 56964 kuin mitä pidetään hyvänä, esimerkiksi kuvan 2b mukainen, mittarin 28 kerroksesta tunnusteleman valon intensiteetti on suhteellisen pieni, mikä aikaansaa vastuslisäyksen valoilmaisimessa 38 ja johtimen 39 kautta valvontalaitteistoon 40 johdetun jännitteen alenemisen. Tällä alentuneella jännitteellä on pienempi arvo kuin asetuspisteellä ja saadaan virhesignaali, joka yhdistää kytkimen johtoon 44 venttiilin 46 avaamiseksi. Paineenalennusventtiili 56 aikaansaa alemman paineen sylinterin 54 vasemmalle puolelle verrattuna oikeaan puoleen, niin että männänvarsi 58 liikkuu vasemmalle, jolloin pelti 34 aukeaa hiukan. Varren 58 liike vääntää nivelien 62 välityksellä potentiometriä 64 tietyn matkaa ja muuttaa kondensaattorin 66 jännitettä sillä seurauksella, että - jännite, joka tuodaan säätölaitteistoon 40 hetkellisesti eliminoi sisääntulovirheen käytönvahvistimessa, jolloin virtapiiri venttiilin 46 sähkömagneetissa avautuu ja venttiili siten sulkeu- dv tuu. Tällöin pysähtyy männänvarren 58 ja pellin 34 liike. Tämä -jännite poistuu kuitenkin jälleen, kun männänvarren 58 liike loppuu, niin että mahdollisesti jäljelle jäävä virhe avaa jälleen venttiiliä 46. Tämä toimintatapa toistuu pellin 34 edellyttämien pienten siirtojen mukaan, kunnes virhesignaali poistuu kerrospinnan tai tunnustellun valon muuttuessa tai kunnes pelti on kokonaan auki, mikä pitkäaikaisessa ajossa antaa ennalta mainitun tuloksen.When the meter 28 described is used, the operation of the automatic layer level control device is as follows: When the surface in the carbon layer 18 is higher than what is considered good, for example according to Fig. 2b, the light sensed by the meter 28 from the layer is relatively low, adding resistance in the light detector 38 derived voltage drop. This reduced voltage has a lower value than the set point and an error signal is obtained which connects the switch to the line 44 to open the valve 46. The pressure relief valve 56 provides a lower pressure on the left side of the cylinder 54 compared to the right side so that the piston rod 58 moves to the left, opening the damper 34 slightly. The movement of the arm 58 through the joints 62 twists the potentiometer 64 a certain distance and changes the voltage of the capacitor 66 with the consequence that the voltage applied to the control device 40 momentarily eliminates the input error in the drive amplifier, opening the circuit in the solenoid 46 and closing the valve. This stops the movement of the piston rod 58 and the damper 34. However, this voltage is released again when the movement of the piston rod 58 ceases, so that any remaining fault reopens the valve 46. This operation is repeated according to the small displacements required by the damper 34 until the error signal disappears as the layer surface or sensed light changes or the damper is fully open. in long-term driving gives the aforementioned result.

Jos sitä vastoin hiilloskerroksen pinta on alle hyväksyttävän tason kuten kuvassa 2c, laskee tunnustellun valon kasvanut intensiteetti siinä määrin valoilmaisimen 38 vastusta, että johtimen 39 kautta säätölaitteistoon 40 johdettu jännite nousee asetuspisteen signaali-jännitettä korkeammaksi vastakkaiseen suuntaan, jolloin syntyy virhe-signaali vastakkaiseen suuntaan vaikuttaen kytkimeen ja sulkien venttiilin 50 sähkömagneetin piirin ja avaten venttiilin. Tällöin vapautuu sylinterin 54 oikea puoli kuormituksesta ja männänvarsi 58 pääsee liikkumaan oikealle sulkien peltiä 34. Myös tällöin, mutta vastakkaiseen suuntaan, antaa potentiometri 64 ja kondensaattori 66 ^ - jännitteen säätölaitteistoon 40, niin että pellin sulkeutumisliike tapahtuu pienin siirroin. Myös tällöin jatkuu liike kunnes virhesignaali on poistunut tai pelti on sulkeutunut kokonaan. Nettotuloksena tästä säädöstä on normaalissa ajossa se, että kerros 18 pidetään halutulla tasolla tai lähellä sitä asetuspisteen säädön mukaisesti. Tämä voidaan saada aikaan pienimmällä ajateltavissa olevalla pellin siirrolla.If, on the other hand, the surface of the charcoal layer is below an acceptable level as in Fig. 2c, the increased intensity of sensed light decreases the resistance of the light detector 38 to such an extent that the voltage applied to the control device 40 rises above the setpoint signal voltage in the opposite direction, causing an error signal in the opposite direction. and closing the electromagnetic circuit of the valve 50 and opening the valve. In this case, the right side of the cylinder 54 is released from the load and the piston rod 58 can move to the right, closing the damper 34. Also in this, but in the opposite direction, the potentiometer 64 and capacitor 66 supply voltage control 40 so that the damper closing movement takes place with small displacements. Also in this case, the movement continues until the error signal has disappeared or the damper is completely closed. The net result of this adjustment in normal operation is that layer 18 is maintained at or near the desired level according to the setpoint adjustment. This can be achieved with the smallest conceivable damper displacement.

Vaikka juuri kuvattu pinnansäätösysteemi on ollut sijoitettuna yhteen ainoaan primääri-ilmakanavaan 29, on selvää, että ainakin yksi tällainen laite on kussakin tulipesän 10 neljällä sivulla. Jos tulipesän kullakin sivulla on enemmän kuin yksi kanava 29, voidaan käyttää yhtä mittaria 12 56984 28 kullakin sivulla säätämään tällä sivulla olevia eri peltejä. Vaihtoehtoisesti voi kuvan 5 mukaisesti kussakin kanavassa 29 olla erillinen mittari 28 kyseessä oDöfaa peltiä 34 varten. Jollei mitään paikallista hiilloskerroksen syvyyden säätöä tarvita, voidaan sitäpaitsi eri mittarien 28 säätösignaalit tasoittaa ja käyttää tuloksena olevaa signaalia kaikkien peltien 34 säätöön.Although the surface control system just described has been housed in a single primary air duct 29, it is clear that at least one such device is located on each of the four sides of the furnace 10. If there is more than one channel 29 on each side of the furnace, one meter 12 56984 28 on each side can be used to adjust the different dampers on that side. Alternatively, as shown in Figure 5, each channel 29 may have a separate meter 28 for the damper 34. Moreover, if no local adjustment of the depth of the charcoal layer is required, the control signals of the various gauges 28 can be smoothed and the resulting signal used to adjust all the dampers 34.

Vaikka keksinnön kuvattu suoritusmuoto on ollut käytössä kemikaalien talteenottokattilassa, on se samalla tavalla käyttökelpoinen polttouuneissa ja muissa tulipesissä, joissa käytetään kerrosta, jolta tulevan valon voimakkuutta tunnustellaan kerroksen syvyyden indikoimi-seksi ja säätömuuttujän säätämiseksi sen mukaisesti. Tulipesissä, joissa pääasiallinen valolähde syntyy hiilen ja hiilivetyjen palamisesta kerroksella, voidaan valoilmaisin samalla tavalla suunnata kerroksen tarkkailemiseksi pystysuunnassa rajoitetussa näkökulmassa, jolloin se kuitenkin voi toimia leveämmällä alueella optisia aallonpituuksia tai sillä aallonpituudella tai niillä aallonpituuksilla, jotka ovat luonteenomaisia poltettaessa hiiltä tai hiilivetyjä. Sitä paitsi voidaan säätää jotain muuta parametriä tai muita parametrejä kuin primääri-ilmaa kerrossyvyyden säätämiseksi, vaikkakin tavallisesti pidetään parempana säätää primääri-ilmaa.Although the described embodiment of the invention has been used in a chemical recovery boiler, it is similarly useful in incinerators and other furnaces that use a layer from which the intensity of light is sensed to indicate the depth of the layer and adjust the control variable accordingly. In furnaces where the main light source is the combustion of carbon and hydrocarbons in a layer, the light detector can be similarly oriented to observe the layer in a vertically limited perspective, but can In addition, some parameter or parameters other than the primary air may be adjusted to adjust the bed depth, although it is generally preferred to adjust the primary air.

Claims (7)

1. Sätt vid drift av en eldstad (10), i vilken ett material förbrännes pä en bädd (18) under utsträlning av ljus och i vilken bäddens nivä är en funktion av en regleringsvariabel, t ex flödet av tillförd primärluft, för regiering av nivän av kolbädden, vid vilket sätt endast det ljus som härrör frän en speciell zon i eldstaden avkännes för erhällande av regle-ringssignalen, kännetecknat av att nämnda zon har begränsad vertikal utsträckning, sä att intensiteten av det avkända ljuset varierar säsom en funktion av kolbäddens djup, och att regleringssignalen varierar säsom en funktion av det avkända ljusets intensitet, och att primärluftens flöde varie-ras säsom en funktion av regleringssignalen.1. In operation of a fireplace (10), in which a material is burned on a bed (18) under the emission of light and in which the level of the bed is a function of a control variable, for example the flow of supplied primary air, to control the level of the carbon bed, in which way only the light emanating from a particular zone in the fireplace is sensed to obtain the control signal, characterized in that said zone has limited vertical extent, such that the intensity of the sensed light varies as a function of the depth of the carbon bed, and that the control signal varies as a function of the intensity of the sensed light, and that the flow of primary air varies as a function of the control signal. 2. Sätt enligt patentkrav 1,kännetecknat av att luftflödet varieras omvänt mot det avkända ljusets intensitet.2. A method according to claim 1, characterized in that the air flow is inversely varied against the intensity of the sensed light. 3. Sätt enligt patentkrav 1, vid vilket det brända materia-let innefattar en natriumförening och ljuset innefattar en för exciterade natriumatomer utmärkande väglängd, kännetecknat av att vid avkänning av ljuset endast det ljus avkännes som har en för exciterade natriumatomer utmärkande väglängd, varigenom regleringssignalen indikerar endast intensiteten av den för exciterade natriumatomer utmärkande ljusväg-längden.3. A method according to claim 1, wherein the burnt material comprises a sodium compound and the light comprises a path length for excitation sodium atoms, characterized in that only when the light is sensed, the light is sensed which has a path characteristic for excited sodium atoms, indicating the control signal. only the intensity of the light path length characteristic of excited sodium atoms. 4. För utövande av sättet enligt patentkrav 1 avsedd anord-ning i en eldstad (10) i vilken material förbrännes pä en bädd (18) under utsträlning av ljus (27) och i vilken bäddens nivä är en funktion av en regleringsvariabel,t.ex. flödet av primärluft, vilken anordning innefattar organ för regiering av bäddens nivä innefattande organ (28) för avkänning av det utsträlade ljuset, kännetecknad av att avkännings-organet (28) avkänner ljus endast frän en speciell zon (30) i eldstaden, som har begränsad vertikal utsträckning inom eldstaden sä att intensiteten hos det avkända ljuset har samband med bäddens nivä i förhällande tili mätpunkten och att avkän-ningsorganen alstrar en signal som varierar i beroende av det avkända ljusets intensitet och utgör en indikering av bäddens (18) nivä, och att organ (40, 54, 34) är anordnade, vilka reagerar pä denna signal för regiering av nämnda reglerings-4. For carrying out the method according to claim 1, provided in a fireplace (10) in which material is burned on a bed (18) under the emission of light (27) and in which the level of the bed is a function of a control variable, t. ex. the flow of primary air, comprising means for controlling the level of the bed including means (28) for sensing the emitted light, characterized in that the sensing means (28) senses light only from a special zone (30) in the fireplace which has limited vertical extension within the fireplace such that the intensity of the sensed light is related to the level of the bed relative to the measurement point, and that the sensing means produce a signal that varies depending on the intensity of the sensed light and provides an indication of the level of the bed (18); means (40, 54, 34) are provided which respond to this signal for controlling said control signal.