DE1226734B

DE1226734B - Regeleinrichtung fuer Zwanglaufdampferzeuger

Info

Publication number: DE1226734B
Application number: DES58139A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1958-03-12
Filing date: 1958-05-07
Publication date: 1966-10-13
Also published as: NL227750A; US3236449A; FR1221316A; NL110811C; CH361075A; GB914747A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F23n

Deutsche Kl,: 24 ta-1/02

Nummer: 1226 734

Aktenzeichen: S 58139 Ϊ a/24 Mi

Anmeldetag: 7. Mai 1958

Aüslegetag: 13. Oktober 1966

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Zwanglaufdampferzeuger mit je einem von einem Lastgeber beeinflußten Regelkreis für Brennstoff und Luft mit Korrektur der Brennstoffmenge bei Änderung des Brennstoffheizwertes.

Bei einer bekannten Regeleinrichtung dieser Art erfolgt die Korrektur der Brennstoffmenge bei Änderung des Heizwertes dadurch, daß das Verhältnis von Einspritzwassermenge zu Speisewassermenge und die Temperaturdifferenz des durch eine Nebenheizfläche des Dampferzeugers strömenden Arbeitsmittels bestimmt und entsprechende Signale auf den Brennstoffmengenregler gegeben werden. Hierbei wirken auf den Regler aber nicht nur Heizwertänderungen, sondern auch Änderungen des Wärmeinhalts des dem Dampferzeuger zugeführten Speisewassers, wodurch das Verhältnis von Brennstoffmenge zu Luftmenge ungünstig beeinflußt wird. Außerdem ändert sich bei Laständerungen vorübergehend das Verhältnis von Brennstoffmenge zu Luft- ao menge, weil das auf den Brennstoffmengenregler wirkende Korrektursignal so lange konstant bleibt, bis eine merkliche Abweichung des Verhältnisses von Einspritzmenge zu Speisewassermenge auftritt. Dieser Nachteil tritt besonders ausgeprägt in Erscheinung beim Verfeuern von Braunkohle, deren Heizwert mitunter stark variiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung zu schaffen, mit der ein konstantes Verhältnis der bei der Verbrennung frei werdenden Wärme zur zugeführten Luftmenge für eine bestimmte Last erreicht wird, wobei die Veränderung der Brennstoffmenge bei konstanter Last nur durch Heizwertschwankungen des Brennstoffes verursacht werden soll, eine Änderung der neben der Brennstoffwärme dem Kessel zugeführten Wärme dagegen keinen Einfluß auf das Verhältnis der bei der Verbrennung frei werdenden Wärme zur zugeführten Luftmenge haben soll. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß durch Division eines zu der in der Feuerung frei werdenden Wärme proportionalen Signals durch das korrigierte Sollwertsignal der Brennstoffmenge ein dem tatsächlichen Heizwert des Brennstoffes entsprechendes Signal gebildet wird und das vom Lastgeber gegebene Brennstoffsollwertsignal durch das dem Heizwert entsprechende Signal dividiert wird und der daraus entstehende Quotient als korrigiertes Sollwertsignal an den Brennstoffregelkreis gegeben wird.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird nunmehr erreicht, daß für jede Last des Dampferzeugers immer das richtige Verhältnis von Brenn-Regeleinrichtung für Zwanglaufdampferzeuger

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

Düsseldorf, Lindemannstf. 31

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 12. März 1958

stoffmenge zu Luftmenge eingestellt wird, so daß keine Wärmeverluste durch zu hohen Luftüberschuß oder durch unvollkommene Verbrennung auftreten können. Durch die Quotientenbildung bleibt beim Übergang von einem Lastzustand auf einen anderen das Verhältnis von Brennstoffmenge zu Luftmenge und damit die Luftüberschußzahl konstant.

Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Regeleinrichtung so abgewandelt, daß in an sich bekannter Weise ein zeitlicher Mittelwert des Verhältnisses der zugeführten Brennstoffmenge zu der im Dampferzeuger frei gewordenen Wärmemenge gebildet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung für einen Zwanglaufdampferzeuger ist in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Das flüssige Arbeitsmittel tritt mit den Zustandsgrößen t_t und P₁ über die Speisewasserleitung 30 in den Zwanglaufdampferzeuger 31 ein, in dem es unter der Einwirkung der in der Feuerung 28 frei werdenden Wärme in überhitzten Dampf umgewandelt wird. Der Dampf verläßt mit den Zustandsgrößen t₂ und p₂ über die Leitung 32 den Dampferzeuger und wird einem nicht dargestellten Verbraucher zugeführt. Die Zustandsgrößen t₂ und p₂ des Dampfes und damit dessen Enthalpie werden durch nicht dargestellte Regeleinrichtungen konstant gehalten.

Die Last des Dampferzeugers wird durch Drehen der Welle 35 eines Lastgebers eingestellt, was mittels des Handrades 33 oder über einen von einem Regler einer nicht dargestellten Dampfkraftmaschine betätigten Hebel 34 geschieht. Auf der Welle 35 sind

609 670/164

zwei Funktionsscheiben 36 und 37 vorgesehen, die die Sollwerte für die Luftmenge bzw. Brennstoffmenge geben. Der Sollwert für die Luftzufuhr wirkt auf einen Regler 38, der in bekannter Weise die Fördermenge eines Ventilators 39 einstellt. Die zugeführte Luftmenge oder das zugeführte Luftgewicht wird mittels eines Mengenmeßorgans 38 α gemessen und im Regler 38 mit dem Sollwert verglichen.

Zur Bestimmung einer Größe, die die bei der Verbrennung frei werdende Wärmemenge repräsentiert, wird die Differenz zwischen der vom Arbeitsmittel beim Eintritt in den Dampferzeuger 31 und der beim Austritt aus dem Dampferzeuger mitgeführten Wärmemengen gebildet. Wenn der Dampferzeuger eine Abschlämmung aufweist, so kann sie — falls sie von untergeordneter Größe ist — bei der Bestimmung der bei der Verbrennung frei werdenden Wärmemenge unberücksichtigt bleiben. Bei mehrstufigen Dampfkraftanlagen wird man die Wärmeaufnahme des teilentspannten Dampfes im Zwischenüberhitzer berücksichtigen.

Die aus dem Dampferzeuger austretende Dampfmenge wird mittels eines Mengenmeßorgans 40 gemessen und das Meßergebnis einem Funktionsorgan 41 zugeführt. In diesem Funktionsorgan ergibt sich durch Multiplikation mit einem von t₂ und p₂ abhängigen Faktor, der von Hand oder selbsttätig dem Organ 41 über eine Signalleitung 29 eingegeben wird, die vom Arbeitsmittel aus dem Dampferzeuger herausgeführte Wärmemenge i₂ · G. Die vom Arbeitsmittel in den Dampferzeuger eingeführte Wärmemenge ergibt sich im Funktionsorgan 42 durch Multiplizieren einer linear mit der Eintrittstemperatur J₁ verlaufenden Größe mit der vom Mengenmeßorgan 40 gegebenen Dampfmenge G. In einem anderen Organ 43 entsteht dann durch Subtraktion der in den Organen 41 und 42 gebildeten Größen die feuerseitig an die Heizfläche des Dampferzeugers abgegebene Wärmemenge Ai-G.

Jn einem Organ 44 wird dann das Verhältnis der eingeführten Brennstoffmenge, entsprechend dem Signal B', zu der vom Dampferzeuger 31 aufgenommenen Wärmemenge Ai-G bestimmt. Da dieser Wert Schwankungen unterliegt, wird aus dem aus dem Organ 44 austretenden Verhältniswert in einem Organ 45 ein zeitlicher Mittelwert gebildet. Dieser Mittelwert wird schließlich in einem Organ 46 mit dem durch die Funktionsscheibe 37 gegebenen Sollwert B für die Brennstoffmenge multipliziert. Aus dieser Multiplikation entsteht das Signal B', das als korrigierter Sollwert unmittelbar auf den Regler 48 für die Brennstoffmenge gegeben wird. Die zuge

führte Brennstoffmenge wird mittels eines Meßorgans & gemessen und im Regler 48 mit dem korrigierten Sollwert verglichen. Je nach der Abweichung wird das Stellorgan 48 α für die Brennstoffmenge betätigt.

Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung kann auch verwendet werden, wenn bei sich ändernder Last das Verhältnis von Heizwert zu Luftmenge nicht konstant sei soll, wenn also der Dampferzeuger bei

ίο Kleinlast oder bei Höchstlast mit einer höheren Luftüberschußzahl als normal gefahren werden soll.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nicht nur die am Austritt aus dem Dampferzeuger mitgeführte Wärmemenge, sondern auch der Zustand des Arbeitsmittels beim Eintritt in den Dampferzeuger kontrolliert wird. Dadurch wird der Nachteil vermieden, daß, wenn z. B. bei Erhöhung der Speisewassertemperatur die Dampfmenge sich relativ zur Luftmenge vergrößert, die Brennstoffmenge relativ zur Luftmenge reduziert würde und dadurch der Luftüberschuß, der bereits zu hoch wäre, sich noch mehr erhöhen würde, statt abzunehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für Zwanglaufdampferzeuger mit je einem von einem Lastgeber beeinflußten Regelkreis für Brennstoff und Luft mit Korrektur der Brennstoffmenge bei Änderung des Brennstoffheizwertes, dadurch gekennzeichnet, daß durch Division eines zu der in der Feuerung frei werdenden Wärme proportionalen Signals durch das korrigierte Sollwertsignal der Brennstoffmenge ein dem tatsächlichen Heizwert des Brennstoffes entsprechendes Signal gebildet wird und das vom Lastgeber gegebene Brennstoffsollwertsignal durch das dem Heizwert entsprechende Signal dividiert wird und der daraus entstehende Quotient als korrigiertes Sollwertsignal an den Brennstoffregelkreis gegeben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß in an sich bekannter Weise ein zeitlicher Mittelwert des Verhältnisses der zugeführten Brennstoffmenge zu der im Dampferzeuger frei gewordenen Menge gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift: »Brennstoff, Wärme, Kraft«, Nr. 11, November 1957, S. 517ff.;

Zeitschrift »Energie«, Jg. 8, Nr. 5 vom 15. 5.1956, S. 188.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen