Feuerung mit selbsttätiger Regelung der Brennstoffzufuhr durch einen
Temperaturfühler
Die Erfindung betrifft eine Feuerung mit se,lbst-
tätiger Regelung der Brennstoffzufuhr durch einen
Temperatua-fühler, bei der die Rostbewegung in Ab-
hängigkeit von der Temperatur .am Rostende oberhalb
einer bestimmten Regeltemperatur abgeschaltet und
unterhalb dieser Temperatur wieder eingeschaltet
wird.
Es ist bekannt, bei mechanischen Feuerungen die
Regelung des Brennstoffvorschubes in Abhängigkeit
der Temperatur am Rostende selbsttätig zu steuern.
Der Impuls für die Beeinflussung der Regelorgane
wird bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen
über dem Rostende von der Temperatur der auszu-
stoßenden Schlacke abgenommen. Solche Regelanlagen
arbeiten verhältnismäßig träge, und insbesondere bei
Belastungsschwankungen des Kessels sprechen sie
nicht schnell genug an, um die notwendigen Verände-
rungen der Wärmeentwickfung in der Feuerung sofort
einzuleiten.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch
vermieden, daß der Temperaturfühler unterhalb
oder seitlich des Rostes i..n der Nähe des Rostendes
derart der zuströmenden primären Verbren.nung.sluft
und der aus der Richtung des Rostendes kommenden
Strahlung ausgesetzt ist, daß seine Temperatur einer-
seiits durch die von der Strömungsgeschwindigkeit ab-
hängige kühlende Wirkung der Verbrennungsluft und
andererseits durch die aus der Richtung des Rost-
endes kommende Wärmestrahlung bestimmt wird.
Um gegebenenfalls die Impulstemperatur an ver-
schiedenen Stellen unterhalb oder seitlich des Rostes
abzunehmen, können auch zwei oder mehrere Tempe-
raturfühler angeordnet sein. Diese Temperaturfühler
können dann verschiedene Eintauchtiefen erhalten. Je
nach Art und Konstruktion der Feuerung können die
Temperaturfühler in der Bewegungsrichtung der be-
wegten Rostteile oder auch quer hierzu angeordnet
sein. U m die Empfindlichkeit einer solchen Regel-
anlage zu erhöhen, können erfindungsgemäß die Tem--
peratuirfühle,r auch derart angeordnet sein, d:aß die
kühlende Verbrennungsluft dien Temperaturfühler in
der ganzen Länge umspült, bevor sie durch die Rost-
stäbe in die Feuerung eintritt. Außerdem wird die
Empfindlichkeit dadurch erhöht, daß die Warmlöt-
stelle eines Thermoelementes oder gegebenenfalls die
Quecksilberkugel eines Thermometers frei aus dem
Schutzrohr herausragt. Da sich auf der Impulsstelle,
die beispielsweise bei einem Thermoelement kugel-
förmig ausgebildet ist, Aschestaub ablagern kann, ist
es nach der Erfindung möglich, die Warmlötstelle der
Temperaturfühler scheibenförmig auszubilden.
Bei einer solchen Regelanlage wird der Lauf bzw.
der Vorschub der Feuerung dadurch ein- und ab-
gesdhaItet, daß beim ÜberscJhreiten einer eingestellten
Regeltemperatur die Rostbewegung abgeschaltet und
he:,m Unterschreiten dieser Regeltemperatur der Rost-
lauf wieder eingeleitet wird. Um bei Belastungs-
sehwankungen des Kessels die Feuerung möglichst
schnell auf die jeweilige Kes-sel,leistung abzustimmen,
ist es daher vorteilhaft, den erfindungsgemäß aus-
gebildeten Temperaturfühler an einer Stelle ein-
zubauen, an der sich nach einer Veränderung der
Kessel- bzw. Feuerungsleistung die Temperatur am
Temperaturfühler sehr schnell ändert.
Durch die erfindungsge.m,äße Anordnung des Tem-
peraturfühlers wird nun bei gleichmäßiger Kessel-
lenstung die Temperatur am Temperaturfühler um die
eingestellte Regeltemperatur in gewissen kurzen 7eit-
abständen gleichmäßig hin und her pendeln und auf
diese Weis le frischen Brennstoff in die Feuerung ein-
fahren und die Schlacke ausstoßen. Es ist nun wichtig,
daß auch bei Belastungsschwankungen des Kessels die
Feuerung sieh möglichst schnell auf die veränderte
Kesselleistung abstimmt. Dieser Vorgang geht bei
dem Gegenstand der Erfindung bei einer Leistungs-
steigerung wie folgt vor sich:
Bei &r An.faehun.g des Feuers wird die Temperatur
der Schlacke oder auch die Temperatur des nach-
rückenden Brennstoffe-, durch die lebhaftere Verbren-
nung erhöht, so daß dann der Temperaturfühler einer
größeren Strahlungswärme ausgesetzt ist. Dies würde
an sich bedeuten, d,aß die Temperatur am Impulsgeber
ansteigt, die Regelte mperatuir überschritten wird und
die erforderliche größere Brennstoffzufuhr noch nicht
einsetzt. Da aber nach der Erfindung der Temperatur-
fühler gleichzeitig von der eingesaugten Verbren-
nungsluft gekühlt wird, ergibt sich durch die wesent-
lich größere Luftmenge eine derart lebhafte Kühlung
am Temperaturfühler, daß die eingestellte Regeltemperatur sehr
schnell und, e@rbebl:iCh mehr unterschritten wird als bei gleichmäßiger Kesselleistung.
Bis zur Wiederaufwärmung des Temperaturfühlers auf die eingestellte Regeltemperatur
verstreicht eine viel längere Zeit als bei unveränderter Kesselleistung, so d@aß
im Augenblick des größeren Brennstoffbedarfs der Feuerung tatsächlich mehr Kohle
zugeführt wird.Firing with automatic regulation of the fuel supply by a temperature sensor The invention relates to a furnace with se, lbst-
active regulation of the fuel supply by a
Temperatua Sensor, in which the grate movement in the absence
depending on the temperature. at the end of the grate above
switched off at a certain control temperature and
switched on again below this temperature
will.
It is known that in mechanical furnaces the
Regulation of the fuel feed as a function
the temperature at the end of the grate to be controlled automatically.
The impulse for influencing the regulating organs
is used in the institutions that have become known so far
above the end of the grate on the temperature of the
abutting slag removed. S olche control systems
work relatively sluggishly, and in particular contribute
They speak of fluctuations in the boiler load
do not respond quickly enough to make the necessary changes.
the development of heat in the furnace immediately
initiate.
According to the invention, these disadvantages are thereby eliminated
avoided that the temperature sensor below
or on the side of the grate in the vicinity of the end of the grate
such as the incoming primary combustion air
and the one coming from the direction of the end of the grate
Is exposed to radiation that its temperature
due to the difference in flow velocity
dependent cooling effect of the combustion air and
on the other hand by the direction of the grate
the coming thermal radiation is determined.
In order to adjust the pulse temperature to different
different places below or to the side of the grate
take off, two or more temperatures
temperature sensor be arranged. These temperature sensors
can then have different immersion depths. Ever
depending on the type and construction of the furnace, the
Temperature sensor in the direction of movement of the
wegten grate parts or arranged transversely to this
be. In order to increase the sensitivity of such a
to increase plant, according to the invention, the Tem-
peratuirfühle, r also be arranged in such a way that d: ate the
Cooling combustion air is used by the temperature sensor in
the entire length before it passes through the rust
rods enters the furnace. In addition, the
Sensitivity increased by the fact that the hot soldering
place a thermocouple or possibly the
Mercury ball of a thermometer free from the
Protective tube protrudes. Since on the impulse point,
in the case of a thermocouple, for example, spherical
is shaped, ash dust can deposit is
it is possible according to the invention, the hot soldering point
To design temperature sensors disc-shaped.
With such a control system, the run or
the feed of the furnace in and out
kept in mind that when crossing over someone is hired
Control temperature, the grate movement is switched off and
he:, m falling below this control temperature of the grate
run is initiated again. In order to be able to
If possible, the boiler can be subject to fluctuations in the view of the boiler
to adjust the performance quickly to the respective boiler,
it is therefore advantageous to use the
formed temperature sensor at one point
to build on which after a change in the
Boiler or furnace output the temperature at
Temperature sensor changes very quickly.
Through the erfindungsge.m, ae arrangement of the temperature
temperature sensor is now with constant boiler
power the temperature at the temperature sensor by the
set control temperature in certain short 7-time
to and fro evenly at intervals and open
this way, fresh fuel is put into the furnace
drive and eject the slag. It is now important
that even with fluctuations in the boiler load the
Firing see the changed one as quickly as possible
Tunes boiler output. This process goes with
the subject of the invention in a performance
increase as follows:
When the fire starts, the temperature becomes
the slag or the temperature of the downstream
moving fuels, due to the livelier burning
voltage increased, so that then the temperature sensor one
exposed to greater radiant heat. This would
in itself mean d, ate the temperature at the pulse generator
increases, the regulated mperatuir is exceeded and
the required larger fuel supply not yet
begins. But since after the invention of the temperature
sensor from the sucked-in combustion
air is cooled, results from the essential
Lich larger amount of air such a lively cooling
on the temperature sensor that the set control temperature is undershot very quickly and, e @ rbebl: iCh more than with constant boiler output. It takes a much longer time for the temperature sensor to warm up again to the set control temperature than if the boiler output remained unchanged, so that more coal is actually fed to the furnace at the moment when the greater fuel requirement is reached.
Bei einer Herabminderung der Kesselleistung wird durch den erfindungsgemäßen
Einbau des Temperaturfühlers die umgekehrte Wirkung erreicht. Durch die Drosselung
deis Schornsteinzuges verringert smch die eängesaugteVerbrennungsluftmenge, dieKühlwirkung
am Temperaturfühler wird geringer, und die Strahlung der Schlacken- bzw. Brennstoffschicht
macht sich in verstärktem Maße bemerkbar, so daß die Temperatur am Temperaturfühler
weit über die eingestellte Regeltemperatur hinausschießt. Dies hat zur Folge, daß
die Feuerung länger als bei normalem gleichmäßigem Betrieb angehalten wird, was
ebenfalls wieder der augenblicklichen Forderung an die Feuerung entspricht.When the boiler output is reduced, the inventive
Installation of the temperature sensor achieves the opposite effect. By throttling
the chimney draft reduces the amount of combustion air sucked in and the cooling effect
at the temperature sensor is lower, and the radiation from the slag or fuel layer
becomes more noticeable, so that the temperature at the temperature sensor
overshoots the set control temperature. This has the consequence that
the firing is stopped longer than in normal, steady operation, what
likewise again corresponds to the current requirement for the furnace.
In der Zeichnung ist die Anordnung eines solchen Temperaturfühlers
unterhalb des Rostendes beispielsweise für drei verschiedene Feuerungsarten dargestellt,
sie kann aber für jede andere mechanische Feuerung angewendet werden. Es zeigt Abb.
i einen Querschnitt durch eine Schrägrostfeuerung, Abb. 2 einen Querschnitt durch
eine Wanderrostfeuerung und Abb. 3 einen Querschnitt durch einen doppel;seiti.gen
Dreiecksrost.In the drawing is the arrangement of such a temperature sensor
shown below the end of the grate, for example, for three different types of combustion,
however, it can be used for any other mechanical furnace. It shows fig.
i a cross section through an inclined grate furnace, Fig. 2 a cross section through
a traveling grate furnace and Fig. 3 a cross section through a double; sided
Triangular grate.
Auf dem Rost R lagert der Brennstoff B, der bis zum Ende der Feuerung
ausgebrannt isst, wobei die Schlacke S aauf dem Rostende zurückbleibt. Die Feuerung
ist am Ende durch eine Wand W abgeschlossen. Unterhalb dieser Wand W sind über dem
Ende des Rostes R Pendel P frei be-#vegl:ich aufgehängt, die den Eintritt von Falschluft
über der Schlacke S verhindern. Die größte wird nun an der dünnsten Stelle der Brennstoffschicht
B arm Ende des Rostes R in die Feuerung eingesaugt. Erfindungsgemäß wird der Temperaturfühler
T an dieser Stelle unterhalb oder seitlich des Rostes R angeordnet, da sich hier
die Strahlungswärme der noch heißen Schlacke S oder ausbrennenden Brennstoffschicht
B und gleichzeitig die Kühlung der Verbrennungsluft am stärksten auswirken. Auf
diese Weise ist es möglich, die Regeltemperatur am denSteuergeräten derart einzustellen,
daß nur vollkommen ausgebrannte Schlacke S durch die mechanische Rostbewegung ausgestoßen
-,vi,rd,. Voraussetzung hierfür ist, däß die Temperaturfühler T sehr empfindlich
auf Temperaturschwankungen ansprechen und möglichst -einen Durchschnittswert der
Temperatua-verüältni.sse am Rostende auf die Steuerorgane übertragen. Bei kleinen
Feuerungen wird es im allgemeinen ausreichend sein, einen einzelnen Temperaturfühler
T einzubauen. Wenn es sich jedoch um sehr breite Feuerungen .handelt, ist es zweckmäßig,
die Temperatur an verschiedenen Stellen abzugreifen und zu diesem Zweck zwei oder
mehrere Temperaturfühler T einzubauen, die bei entsprechender Schaltung einen mittleren
Temperaturwert auf die Regelgeräte übertragen. Man hat die Möglichkeit, beispielsweise
auf beiden Seiten der Feuerung Temperaturfühler 7' mit gleicher Eintauchtiefe anzuordnen
oder aber auch auf einer Seite der Feuerung Temperaturfühler T mit verschiedener
Eintauchtiefe vorzusehen. Bei dieser Anordnung wird im allgemeinen der TemperaturfühlerT
quer zur Strömungsrichtung der eingesaugten Verbrennungsluft zu liegen kommen. Um
die Kühlwirkung an dem Temperaturfühler T, die durch die eingesaugte Verbrennungsluft
bewirkt wird, zu erhöhen, kann man erfindungsgemäß den Temperaturfühler T auch so
anordnen, daß das Schutzmohr des Temperaturfühlers T .in seiner gesamten Länge in
der Einsirömungs;richtung des eingesaugten Luftstromes angeordnet ist. Um weiterhin
den Temperaturfühler T möglichst empfindlich auszugestalten, wi.rderfindungsgamäß
die Impulsstelle, das ist bei einem Thermoelement die Warmlötstelle, bei einem Ouecksilberthermometer
die Quecksilberkugel od. dgl., ohne jeg-
lichen Schutz den Temperatureinflüssen
ausgesetzt. Dies wird dadurch erreicht, daß diese Impulsstelle frei aus den Schutzrohr
ferau.sragt. Nach der Erfindung kann weiterhin die Lötstelle beispielsweise bei
einem Thermoelement scheibenförmig ausgebildet sein, wobei die Scheibe in senkrechter
Lage unterhalb oder seitlich des Rostes R angeordnet ist, so daß sieh Aschestaubteilchen
nur in ganz geringem Maße ablagern können.The fuel B is stored on the grate R and is burnt out until the end of the firing, with the slag S remaining on the end of the grate. The firing is closed off by a wall W at the end. Below this wall W, pendulums P are freely suspended above the end of the grate R and prevent the entry of false air above the slag S. The largest is now sucked into the furnace at the thinnest point of the fuel layer B at the end of the grate R. According to the invention, the temperature sensor T is arranged at this point below or to the side of the grate R, since this is where the radiant heat of the still hot slag S or burned-out fuel layer B and, at the same time, the cooling of the combustion air have the greatest effect. In this way it is possible to set the control temperature on the control units in such a way that only completely burnt-out slag S is ejected by the mechanical grate movement -, vi, rd ,. The prerequisite for this is that the temperature sensors T respond very sensitively to temperature fluctuations and, if possible, transmit an average value of the temperature differences at the end of the grate to the control elements. In the case of small furnaces, it will generally be sufficient to install a single temperature sensor T. However, if the firing is very wide, it is advisable to tap the temperature at different points and to install two or more temperature sensors T for this purpose, which transmit an average temperature value to the control devices with the appropriate switching. It is possible, for example, to arrange temperature sensors 7 'with the same immersion depth on both sides of the furnace or to provide temperature sensors T with different immersion depths on one side of the furnace. With this arrangement, the temperature sensor T will generally come to lie transversely to the direction of flow of the combustion air drawn in. In order to increase the cooling effect on the temperature sensor T, which is brought about by the combustion air sucked in, the temperature sensor T can also be arranged according to the invention in such a way that the protective black of the temperature sensor T is arranged over its entire length in the inflow direction of the sucked in air flow . In order to make the temperature sensor T as sensitive as possible, the pulse point, which is the hot soldering point for a thermocouple, the mercury ball or the like for a mercury thermometer, is exposed to temperature influences without any protection. This is achieved in that this pulse point protrudes freely from the protective tube. According to the invention, the soldering point, for example in the case of a thermocouple, can also be disc-shaped, the disc being arranged in a vertical position below or to the side of the grate R, so that ash dust particles can only deposit to a very small extent.
Durch. ,diese erfindungsgemäße Anordnung und. Ausbitdung der Temperaturfühler
T wird erreicht, daß ohne zusätzliche Mittel jede Temperaturveränderung an dem Temperaturfühler
T sehr feinfühlig auf die Steuerorgane der Regelanlage übertragen wird. Die Wärmeentwicklung
in der Feuerung paßt sich infolgedessen sehr schnell an die verlangte Kesselleistung
an, -,vodureh sich erhebliche Vorteile in bezug auf eine wirtschaftliche Ausnutzung
des Brennstoffes und mithin ein hoher Betriebswirkungsgrad des Kessels ergibt.By. , this inventive arrangement and. Education of the temperature sensor
T it is achieved that without additional means any temperature change at the temperature sensor
T is transferred very sensitively to the control organs of the control system. The heat development
as a result, the furnace adapts very quickly to the required boiler output
at, -, there are considerable advantages in terms of economic exploitation
of the fuel and therefore a high operating efficiency of the boiler.