DE529696C

DE529696C - Combustion regulator

Info

Publication number: DE529696C
Application number: DES81319D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Ulrich Buechting
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1927-08-21
Filing date: 1927-08-21
Publication date: 1931-07-16

Description

Es sind Verbrennungsregler, insbesondere für Dampfkesselfeuerungen, bekannt, bei denen das durch eine Hauptsteuervorrichtung aufrechterhaltene Verhältnis von Brennstoffzur Verbrennungsluftmenge in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Rauchgase veränderbar ist. Außerdem sind auch solche Regler bekannt geworden, bei denen ein die Drosselklappe verstellendes Maschinenaggregat mittels zweier Rauchgasprüfer gesteuert wird.Combustion regulators, in particular for steam boiler systems, are known at which is the ratio of fuel to fuel maintained by a main control device Amount of combustion air can be changed depending on the composition of the flue gases is. In addition, such regulators have also become known in which a machine unit that adjusts the throttle valve is controlled by means of two flue gas detectors.

Die Erfindung- betrifft eine besonders zweckmäßige Ausbildung von Verbrennungsreglern dieser Art.The invention relates to a particularly useful design of combustion regulators this kind.

Gemäß der Erfindung steuern zwei Meßvorrichtungen, von denen die 'eine den Gehalt an unverbrannten Bestandteilen und die andere den Kohlensäuregehalt der Rauchgase überwacht, einen mit dem von der Haupt-Steuervorrichtung, z. B. einem Dampfdruckmesser, beeinflußten Regelstromkreis in Verbindung stehenden zusätzlichen Regelwiderstand, derart, daß bei Abweichungen von einem normalen Wert der Anzeige der ersten Meßvorrichtung ausschließlich diese und bei Anzeige dieses normalen Wertes aber ausschließlich die zweite Meßvorrichtung die Regelung des Widerstandes bewirkt. Es empfiehlt sich, die beiden Meßvorrichtungen mit elektromagnetisch betätigten Fallbügeln zu versehen und den Erregerstromkreis für den Fallbügel der auf den Kohlensäuregehalt der Rauchgase ansprechenden Meßvorrichtung über einen an der anderen Meßvorrichtung vorgesehenen Kontakt zu führen, der einem normalen Wert der Anzeige dieser Meßvorrichtung entspricht. Wenn bei dem neuen Verbrennungsregler von. der bereits anderweitig vorgeschlagenen Verbindung eines Rauchgasprüfers mit einem Belastungsmesser Gebrauch gemacht wird, so geschieht dies '■ am besten in der Weise, daß. iein entsprechend der Belastung eingestelltes Regelglied, z. B. ein Regelwiderstand, ausschließlich mit der auf den Kohlensäuregehalt der Rauchgase ansprechenden Meßvorrichtung unmittelbar verbunden wird.According to the invention, two measuring devices, one of which monitors the content of unburned components and the other monitors the carbonic acid content of the flue gases, one with the one from the main control device, e.g. B. a vapor pressure meter, influenced control circuit related additional control resistor, so that if there are deviations from a normal value of the display of the first measuring device only this and when displaying this normal value but only the second measuring device causes the control of the resistance. It is advisable to equip the two measuring devices with electromagnetically actuated drop bars and to lead the excitation circuit for the drop bar of the measuring device responding to the carbonic acid content of the flue gases via a contact provided on the other measuring device, which corresponds to a normal value of the display of this measuring device. If with the new combustion controller from. already otherwise proposed connection is made of a flue gas auditor with a strain gauge use, this' ■ is best done in a manner that. iein control element set according to the load, e.g. B. a rheostat is directly connected exclusively to the measuring device responding to the carbonic acid content of the flue gases.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Reglers dargestellt. Von einem Kolbenmanometer 1, das an die Dampf-Sammelleitung angeschlossen ist, werden in '..-an sich bekannter Weise zwei Regelwiderstände 2 und 3 verstellt, von denen der erste der Regelschaltung für die Brennstoffzufuhr und der zweite der Regelschaltung für die Verbrennungsluft angehört. Der Einfachheit halber ist die Schaltung zur Regelung der Verbrennungsluft in der Abbildung weggelassen. Dier Widerstand 2 bildet den Geberwiderstand für eine Brückenschaltung 4, deren Brückenrelais 5 über eine nicht näher veranschaulichte, an sich, bekannte Regelschaltung 6 die Geschwindigkeit eines Motors 7 ändert. Dieser Motor bewirkt die BrennstoffzufuhrThe figure shows an exemplary embodiment of the controller. By a piston manometer 1, which is connected to the steam collecting line, two variable resistors 2 and 3 are adjusted in '..- manner known per se, of which the first of the control circuit for the fuel supply and the second of the control circuit belonging to the combustion air. For the sake of simplicity, the circuit for regulating the combustion air has been omitted from the figure. The resistor 2 forms the transmitter resistor for a bridge circuit 4, the bridge relay 5 of which changes the speed of a motor 7 via a control circuit 6 which is not illustrated in any more detail and is known per se. This engine is responsible for the fuel supply

*) Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Max Ulrich Buchung in Berlin-Charlottenbiirg.Dipl.-Ing. Max Ulrich booking in Berlin-Charlottenbiirg.

zur Feuerung·. Um zu überwachen, ob der Motor 7 die gewünschte, durch die Stellung des Widerstandes 2 gegebene Kohlenmenge fördert, wird- z. Bt von- der Kohlenstaubförderschnecke ein Zentrifugalregler 8 eingestellt, der einen mit der Brückenschaltung 4 verbundenen Regelwiderstand 9 verstellt. Die erwähnte Regelung erfolgt so lange, bis das durch die Verstellung des Geberwiderstaiides 2 gestörte Gleichgewicht der Brücke 4 durch entsprechende Einstellung des Widerstandes 9 wiederhergestellt ist.for firing ·. To monitor whether the motor 7 promotes the desired amount of coal given by the position of the resistor 2, z. Bt a centrifugal regulator 8 set by the pulverized coal conveyor screw, which adjusts a control resistor 9 connected to the bridge circuit 4. The aforementioned regulation continues until the balance of the bridge 4, which was disturbed by the adjustment of the transmitter resistor 2, is restored by setting the resistor 9 accordingly.

Bei der bisher beschriebenen, bereits vorgeschlagenen Anordnung erfolgt die Steuerung nach einem festen Verhältnis zwischen der Brennstoff- und der Verbrennungsluftmenge, deren Regelschaltung im wesentlichen ähnlich aufgebaut sein kann wie die dargestellte Schaltung zur Regelung der Brenn-In the case of the previously described, already proposed Arrangement takes place the control according to a fixed ratio between the amount of fuel and combustion air, their control circuit essentially can be constructed similarly to the circuit shown for regulating the combustion

- 20 stoffzufuhr. Um nun das erwähnte Verhältnis veränderlich zu machen, ist in die Brückenschaltung 4 ein zusätzlicher Regelwiderstand 10 eingeschaltet. Dieser enthält zwei halbkreisförmig angeordnete Widerstände, die von einem um die Achse 11 drehbaren Arm 12 gleichzeitig und in gleichem Sinne geregelt werden. Die Achse 11 gehört einem Schrittschaltwerk 13 an, das zwei auf der Achsen befestigte Schalträder 14 und 15 enthält. Die beiden Schalträder 14 und 15 werden durch je einen Elektromagneten betätigt. Die Spulen der Elektromagnete sind mit 16 und 17 bezeichnet. Beide .Elektromagnete bewirken entgegengesetzte Drehimgen der Achsen. Die Stromkreise für die beiden Spulen 16 und. 17 werden gesteuert durch zwei Meßvorrichtungen 18 und 19, die den Kohlenoxyd- und den Kohlensäuregehalt der Rauchgase anzeigen.- 20 substance intake. In order to make the mentioned relationship variable, the bridge circuit is in place 4 an additional rheostat 10 switched on. This contains two semicircular arranged resistors by a rotatable about the axis 11 arm 12 are regulated simultaneously and in the same sense. Axis 11 belongs to you Step-by-step mechanism 13, which has two indexing wheels 14 and 15 attached to the axis contains. The two ratchet wheels 14 and 15 are each operated by an electromagnet. The coils of the electromagnets are denoted by 16 and 17. Both electromagnets cause opposite rotations of the axes. The circuits for the two coils 16 and. 17 are controlled by two measuring devices 18 and 19, the carbon dioxide and carbonic acid content the flue gases.

Für das Meßgerät 19 zur Bestimmung des Kohlensäuregehalts ist beispielsweise eine geeignete Anordnung bekannter Art dargestellt. Diese besteht aus einer Brücke 20 mit zwei festen Widerständen 21, einem Widerstandsdraht 22, der" von den Rauchgasen umspült wird, und einem Widerstandsdraht 23, der in einem Vergleichsgase liegt. Das Meßgerät 19 liegt in dem Diagonalzweig der Brücke 20. Es ist mit zwei Kontakten 24 und 25 versehen.For the measuring device 19 for determining the carbonic acid content, for example, a suitable one Arrangement of known type shown. This consists of a bridge 20 with two fixed resistors 21, a resistance wire 22, which "was washed around by the smoke gases is, and a resistance wire 23, which is in a reference gas. The measuring device 19 lies in the diagonal branch of the bridge 20. It is provided with two contacts 24 and 25.

Der Zeiger des Meßgerätes wird durch einen Fallbügel 26 periodisch auf seine Unterlage gedrückt. Die Spule des den Fallbügel 26 betätigenden Magneten ist mit 27 bezeichnet.The pointer of the measuring device is periodically on its base by a drop bracket 26 pressed. The coil of the magnet actuating the drop bracket 26 is denoted by 27.

.;. Das andere Meßgerät 18 mißt den Gehalt an unverbrannten Bestandteilen im Rauchgas, also insbesondere Kohlenoxyd und Wasserstoff, und besitzt ebenfalls zwei Kontakte 28 und 29. Die Kontaktgabe wird gesteuert durch einen Fallbügel 30, der durch einen Elektromagneten mit einer Spule 31 betätigt wird. Während die Kontakte 24 und 25 des Meßgerätes 19 als Maximal- und Minimalkontakt benutzt werden, haben die Kontakte 28 und 29 des Meßgerätes 18 eine andere Bedeutung. D'er Kontakt 28 wird auf einen gegebenen Wert, der zweckmäßig möglichst nahe bei Null Hegt, eingestellt, während der Kontakt 29 den über diesen Wert hinausgehenden Bereich überdeckt. Um die erwähnte periodische Betätigung der Fallbügel 26 und 30 zu erzielen, ist ein Schalter 32 vorgesehen, der in nicht dargestellter Weise in bestimmten Zeiträumen geschlossen und geöffnet wird und dadurch die Stromkreise für die Magnetspulen 31 und 27 schließt oder unterbricht. Der Stromkreis für die Magnetspule 27 des einen Meßgerätes 19 wird über den Kontakt 28 der anderen Meßvorrichtung 18 geführt, so daß er durch den Schalter 32 nur dann geschlossen werden kann, wenn der Zeiger der .andern Meßvorrichtung 18 den Kontakt 28 schließt..;. The other measuring device 18 measures the content unburned components in the flue gas, in particular carbon oxide and hydrogen, and also has two contacts 28 and 29. The contact is controlled by a drop bracket 30 actuated by an electromagnet with a coil 31 will. While the contacts 24 and 25 of the measuring device 19 as maximum and minimum contact are used, the contacts 28 and 29 of the measuring device 18 have a different meaning. D'er contact 28 is set to a given value, which is expediently as close as possible to zero, set during the Contact 29 covers the area beyond this value. To the mentioned To achieve periodic actuation of the drop bars 26 and 30, a switch 32 is provided, which is closed and opened in a manner not shown in certain periods of time and thereby the circuits for the solenoids 31 and 27 closes or interrupts. The circuit for the solenoid 27 of a measuring device 19 is over the contact 28 of the other measuring device 18 guided so that it is through the switch 32 can only be closed when the pointer of the .andern measuring device 18 den Contact 28 closes.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Solange der Zeiger der Meßvorrichtung 19 die dargestellte Normalstellung hat und. der Zeiger der Meßvorrichtung 18 den normalen Wert anzeigt, der der Stellung des Kontaktes 28 entspricht, arbeitet die Regelschaltung wie oben beschrieben. Sinkt nun beispielsweise der Kohlen-Säuregehalt der Rauchgase, so gelangt der Zeiger der Meßvorrichtung 19 über den Kontakt 24 und wird dann, vorausgesetzt, daß der Zeiger der Meßvorrichtung χ 8 noch über dem Kontakt 28 steht, durch den Fallbügel 26 periodisch niedergedrückt, so daß er den Kontakt 24 schließt. Der Stromkreis für die Spule 27 des den Fallbügel betätigenden Elektromagneten verläuft dabei folgendermaßen: -f-, Schalter 32, Leitung 33, Spule 27, Leitung 34, Kontakt 28, Leitung 3 5,. —. Durch die Schließung des Kontaktes 24 werden über -|-, Leitung 36, Kontakt 24, Leitung 37, Spule 16 nach minus (—) die Spule 16 erregt und das Schaltrad 15 um einen Schritt weitergedreht. Dabei wird der auf der Schaltradwelle 11 befestigte Arm 12 verstellt, und zwar in dem Sinne, daß in der Regelschaltung nunmehr ein größerer Wert für die Brennstoffmenge wirksam ist, als dem gegebenen Verhältnis von Brennstoffmenge zu Luftmenge entspricht. Diese Regelung des Widerstandes ro wird so lange fortgesetzt, bis der Kohlensäuregehalt wieder den normalen Wert erreicht hat.The mode of operation of the arrangement described is as follows: As long as the pointer the measuring device 19 has the normal position shown and. the pointer of the measuring device 18 indicates the normal value corresponding to the position of contact 28, the control circuit operates as described above. If, for example, the carbonic acid content of the flue gases now falls, the pointer of the measuring device 19 passes over the contact 24 and is then, provided that the pointer of the measuring device χ 8 is still over the contact 28 is, depressed by the drop bracket 26 periodically so that he the Contact 24 closes. The circuit for the coil 27 of the drop arm actuating Electromagnet runs as follows: -f-, switch 32, line 33, coil 27, Line 34, contact 28, line 3 5 ,. -. By closing the contact 24 are over - | -, line 36, contact 24, line 37, coil 16 after minus (-) the coil 16 is energized and the ratchet 15 rotated one step further. In doing so, the one on the ratchet shaft 11 fixed arm 12 adjusted, namely in the sense that in the control circuit there is now a larger value for the amount of fuel is effective than corresponds to the given ratio of the amount of fuel to the amount of air. This regulation of the resistance ro continues until the carbonic acid level returns to normal Has.

Steigt hingegen der Kohlensäuregehalt über den normalen Wert, so gelangt der Zeiger des Meßgerätes 19 über den Kontakt 25. Er wird dann von dem auf- und abwärts gehenden Fallbügel 26 periodisch auf den Kontakt 25 gedruckt, durch den folgender Stromkreis geschlossen wird: -)-, Spule 17, LeitungIf, on the other hand, the carbonic acid content rises above the normal value, the pointer of the reaches Measuring device 19 via the contact 25. He is then from the up and down going Drop bracket 26 periodically printed on contact 25 by the following circuit is closed: -) -, coil 17, line

Claims

38, contact 2 5, line 39, -. The magnetic coil 17 is then excited via this circuit, and the switching wheel 14 is now turned in the opposite direction, as previously described, step by step until the carbonic acid content has returned to its normal level Switching arm 12 to regulate the resistance ίο 10 adjusted, but in the opposite sense as before. The previously described regulation depending on the carbonic acid content of the flue gases presupposed that the pointer of the ■ 15 measuring device 18, which monitors the content of unburned components of the flue gases, has its normal value given by the contact 28. If this normal value changes, the pointer of the measuring device 18 passes through the contact 29, and control as a function of the carbonic acid content is thus made impossible because the contact 28 is always open Setting the pointer of the measuring device 18 via the contact 29 is this in certain Zei dream through the aforementioned drop bracket arrangement 30,31 opened and closed. Closing the contact 29 causes the coil 17 to be energized. In this case, the circuit runs via coil 17, line 38, line 40, contact 29, line 41, line 39, -. The ratchet wheel 14 is then rotated step by step and thus the arm 12 for regulating the resistance 10 is adjusted. This adjustment, which takes place until the pointer of the measuring device 18 shows its normal deflection again, affects the control switch in the sense that the value of the fuel quantity, which is determined by the given ratio of fuel quantity to combustion air quantity, is reduced . With the arrangement described so far, the case could arise that, with increasing load, it finally assumes such values that the masonry of the furnace, in particular in the case of pulverized coal furnaces, is subjected to inadmissibly high loads. In order to avoid this inconvenience, in the new arrangement the contact on the measuring device 19 for the carbonic acid content is made dependent on the load on the furnace. This can be done in various ways, for example by adjusting both contacts 24 and 25 as a function of the load or by. For this purpose, a controllable resistor is provided, which is set by a D: amp volume meter or a measuring device that indicates the load on the boiler. Because several boilers are controlled by one main controller, but have different loads and designs or other characteristics, the flue gas content in the boilers must also be different in order to achieve economic operation, which is possible with this arrangement. The ends of the resistor 42 are connected to the two wires 22 and 23 of the measuring bridge 20, while the third connection to the resistor 42 forms the one connection point of the bridge diagonal in which the measuring device 19 is located. The specified arrangement ensures that, in the event of an abnormally high increase in load, a relatively unfavorable carbonic acid content is used; but it is achieved in that an inadmissibly high stress on the masonry is avoided. 1'ATISNTAJMSi1RUCHE:

1. Combustion controller, especially for steam boiler systems, where the The ratio of fuel to combustion air volume maintained by the main control unit can be changed as a function of the composition of the flue gases, characterized in that two measuring devices (18, 19), one of which (18) the content of unburned Components and the other (19) the carbonic acid content of the smoke gases monitored, one with the one from the main control device, e.g. B ·. a vapor pressure meter (1) Affected control circuit related additional Control the variable resistor (10) so that when deviating from a normal Value of the display of the first measuring device (18) only this, when displayed this normal value exclusively the second measuring device (19) the Control of the resistance (10) causes.

2. Combustion regulator according to claim 1, characterized in that both measuring devices (18, 19) provided with electromagnetically operated drop brackets (30, 26) are and that the excitation circuit for the drop bracket (26) on the carbon dioxide content the flue gas responsive measuring device (19) via a the other measuring device (18) provided contact (28) is performed, the corresponds to a normal value of the display of this measuring device.

3. Combustion regulator according to claim 1

■ and ζ, where the. Influencing the control by the flue gas tester is made dependent on the load, characterized in that the preferably electrical measuring device (19) indicating the carbonic acid content of the flue gases directly mit.einem control element set according to the load, e.g. B. a rheostat (42) can be influenced.

For this purpose I sheet drawings