DK145685B

DK145685B - PROCEDURE AND APPARATUS FOR REGULATING THE COMBUSTION OF ONE-FIRE

Info

Publication number: DK145685B
Application number: DK185676AA
Authority: DK
Inventors: L L S Joergensen
Original assignee: L L S Joergensen
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1976-04-26
Publication date: 1983-01-24
Also published as: DK185676A; NO771324L; BE853729A; LU77189A1; DK145685C; DE2718520A1; NL7704569A; SE7704336L; IT1075094B; FR2349795A1

Description

i 145685 1 Opfindelsen angår en fremgangsmåde til regulering af forbrændingen i et' fyr med kedel,' afgangsrør og skorsten, hvortil der tilføres luft ved hjælp af en blæser, hvis omløbstal reguleres trinløst," og hvor brændstof-5 tilførslen reguleres i afhængighed af belastningen af fyret, og hvor blæserens omløbstal reguleres som funktion af den tilførte brændstofmængde.The invention relates to a method for regulating combustion in a "boiler with boiler," exhaust pipe and chimney, to which air is supplied by a fan whose flow rate is controlled infinitely, "and wherein the fuel supply is regulated according to the load of the lighthouse and where the fan circulation number is regulated as a function of the amount of fuel supplied.

Ved en kendt fremgangsmåde er det almindeligt at regu-10 lere lufttilførslen under vekslende belastninger ved hjælp af trækspjæld, som er indstillelige. Hvis fyret er et oliefyr, er det desuden almindeligt at indblæse luft omkring forstøvningszonen ved hjælp af en blæser, der drives af en elektromotor, som løber med konstant 15 omløbstal uanset belastningen, d.v.s. uanset størrelsen af den tilførte brændstofmængde. Under sådanne omstændigheder vil den forbrugte mængde elektricitet til blæseren være konstant, uafhængigt af fyrets termiske belastning. Forbruget af elektricitet vil således være 20 relativ stort ved lav belastning.In a known method, it is common to regulate the air supply under alternating loads by means of adjustable damping dampers. In addition, if the beacon is an oil furnace, it is common to inject air around the atomization zone by means of a fan driven by an electric motor running at a constant 15 or so regardless of the load, i.e. regardless of the amount of fuel supplied. In such circumstances, the amount of electricity consumed to the fan will be constant, regardless of the thermal load of the burner. Thus, the consumption of electricity will be 20 relatively large at low load.

En anden kendt fremgangsmåde går ud på, at man foretager en trinvis regulering af blæserens omløbstal.Another known method is to make a stepwise adjustment of the fan circulation number.

Herved kan en vekslende belastning kun følges trinvist, 25 hvorved der kun i de driftspunkter, der passer nøjagtigt til de enkelte trin, kan opnås optimale driftsbetingelser.Hereby an alternating load can only be followed incrementally, whereby only in the operating points that exactly match the individual steps can optimum operating conditions be achieved.

Desuden kendes der fra beskrivelsen til tysk patent nr.Furthermore, from the specification of German patent no.

30 490.291 en tredje fremgangsmåde, hvorved man trinløst regulerer en blæser og en brændstofpumpe, således at disse følger hinanden op og ned i hastighed i afhængighed af vekslende belastninger. Denne fremgangsmåde er bedre end den foregående til opnåelse af en god virk-35 ningsgrad i forskellige driftspunkter.30 490,291, a third method of continuously controlling a blower and a fuel pump so that they follow each other up and down in speed depending on alternating loads. This method is better than the previous one to obtain a good efficiency at different operating points.

145685 2 1 Formålet med opfindelsen er at angive en. fremgangsmåde til regulering af forbrændingen i et fyr, hvor man når frem til den optimale forbrænding uden at anvende overflødig elektricitet til blæs'ermotoren, vel at 5 mærke den optimale forbrænding ved enhver termisk belastning af fyret.The object of the invention is to provide one. method for regulating combustion in a furnace, where the optimum combustion is achieved without applying excess electricity to the blower motor, and to sense the optimum combustion at any thermal load of the furnace.

Dette opnås ved at regulere forbrændingen som angivet i krav l's kendetegnende del.This is achieved by regulating the combustion as set forth in the characteristic portion of claim 1.

1010

Ved til enhver belastning at indstille blæserens omløbstal, således at blæseren altid leverer netop den nødvendige luftmængde, hverken for meget eller for lidt, under hensyntagen til den aktuelle blæsers 15 karakteristik og til gennemstrømningsmodstanden i den aktuelle kedel med afgangsrør og skorsten, kan man opnå en besparelse ved enhver belastning, sammenlignet med de kendte reguleringsmåder.By adjusting the fan circulation number for any load, so that the fan always delivers precisely the required amount of air, neither too much nor too little, taking into account the characteristics of the current fan 15 and the flow resistance of the current boiler with discharge pipe and chimney, one can obtain a saving at any load compared to the known modes of regulation.

20 Man kan yderligere forbedre driftsresultatet ved at man, som angivet i krav 2, måler iltindholdet eller kuldioxidindholdet i røggassen og anvender måleresultatet som en yderligere reguleringsstørreIse som angivet i krav 2rs kendetegnende del.The operating result can be further improved by measuring, as stated in claim 2, the oxygen content or carbon dioxide content in the flue gas and using the measurement result as an additional control size as specified in the characteristic part of claim 2.

2525

Herved kan man i en vis udstrækning tage hensyn til luftens tilstand, herunder tryk og temperatur, eller til brændstoffets brændværdi, og således yderligere forbedre forbrændingens virkningsgrad, idet luft-30 mængden tilpasses eventuelle variationer i luftens tilstand eller brændstoffets brændværdi.This can, to a certain extent, take into account the state of the air, including pressure and temperature, or the combustion value of the fuel, and thus further improve the efficiency of the combustion, adjusting the amount of air to any variations in the state of the air or the combustion value of the fuel.

Fremgangsmåden ifølge krav 1 udøves hensigtsmæssigt på et fyr med en kedel med afgangsrør og skorsten, under 35 anvendelse af et apparat, der omfatter en blæser med 3 145885 1 blæsermotor, hvis omdrejningstal reguleres af en regulator, midler til til'føring af brændstof og midler til regulering af brændstoftilførslen som funktion af belastningen på kedlen, samt midler til at styre 5 blæsermotorens regulator som 'funktion af den tilførte brændstofmængde, hvilket apparat er ejendommeligt ved det i krav 3Vs kendetegnende del angivne.The method according to claim 1 is suitably performed on a guy with a boiler with discharge pipe and chimney, using an apparatus comprising a fan with a fan motor, the rpm of which is regulated by a regulator, means for supplying fuel and means. for regulating the fuel supply as a function of the load on the boiler, as well as means for controlling the fan motor's regulator as a function of the amount of fuel supplied, which apparatus is characterized by the characteristic part of claim 3V.

Programstyreenheden indstilles én gang for alle for 10 det pågældende fyr, og herefter vil blæseren altid, ved enhver belastning, levere den nødvendige og tilstrækkelige luftmængde." Man kan kort og godt sige, at fyret er fast indstillet til, at det ved enhver termisk belastning altid brænder med korrekt luft-15 mængde.The program control unit is set once and for all for that particular lighthouse, after which the fan will always, at any load, supply the necessary and sufficient airflow. "In short, the lighthouse can be set to any thermal load. always burning with correct air-15 amount.

Apparatet ifølge krav 3 kan ændres, så det yderligere følger fremgangsmåden ifølge krav 2, hvorved man regulerer forbrændingen under hensyn til luftens til-20 stand og brændstoffets brændværdi. Dette kan gøres ved at udforme apparatet som angivet i krav 4.The apparatus of claim 3 can be modified to further follow the method of claim 2, controlling the combustion to take account of the condition of the air and the fuel value of the fuel. This can be done by designing the apparatus as claimed in claim 4.

Opfindelsen forklares herefter nærmere under henvisning til tegningen, hvor der i skematisk form er vist 25 et fyr omfattende en kedel med blæser, der reguleres ifølge opfindelsen.The invention is then further explained with reference to the drawing, in which is shown schematically a guy comprising a boiler with fan controlled according to the invention.

En kedel 1 er indrettet til opvarmning af vand, der tilføres gennem en ledning 2 og fraføres gennem en 30 ledning 3. Kedlen 1 er gennem et afgangsrør 4 sluttet til en skorsten 5· Kedlen tilføres iøvrigt luft af en blæser 6, der drives af en motor 7- Der tilføres brændstof til kedlen 1 i form af olie gennem en ledning 8. Brændstoftilførsien styres på i og for sig 145685 4 1 kendt måde automatisk ved hjælp af en i afgangsledningen 3 anbragt temperaturføler 9a som er indrettet til at styre en motor 10, der igen er indrettet til at indstille en brændstofventil 11 i ledningen 8. Den 5 hertil beskrevne del af konstruktionen repræsenterer kendt teknik.A boiler 1 is arranged to heat water supplied through a conduit 2 and is discharged through a conduit 3. The boiler 1 is connected to a chimney 5 through a discharge pipe 4. The boiler is also supplied with air by a blower 6 driven by a engine 7- Fuel is supplied to the boiler 1 in the form of oil through a conduit 8. The fuel supply is controlled automatically in a manner known per se by means of a temperature sensor 9a arranged in the discharge conduit 3 arranged to control an engine 10. , which in turn is adapted to adjust a fuel valve 11 in line 8. The part of the construction described above represents prior art.

Apparatet ifølge opfindelsen er yderligere udstyret med en føler 12 til måling af iltindholdet i røggas- 10 serne, og som er anbragt i afgangsrøret 4. I en ana lyseenhed 13 frembringes et elektrisk signal, som er et udtryk for iltindholdet i forbrændingsgasserne.The apparatus according to the invention is further equipped with a sensor 12 for measuring the oxygen content of the flue gases 10, which is arranged in the exhaust pipe 4. In an analysis unit 13 an electrical signal is generated which is an expression of the oxygen content of the combustion gases.

Dette signal føres gennem en ledning 14 til en pro-gramstyreindretning 15. Denne programstyreindretning 15 15 modtager samtidig gennem en ledning 16 fra et sky de- eller drejepotentiometer 17 signal om stillingen af brændstofventilen 11. På basis af disse indgåede data samt et indlagt program afgiver programstyreindretningen 15 et styresignal gennem en ledning 18 til 20 en omdrejningsregulator 19, som er indrettet til at styre omdrejningstallet for blæsermotoren 7· I kon- / struktionen kan der eventuelt indgå en føler 20 for kuldioxid, der ligeledes er koblet til analyseenheden.This signal is passed through a line 14 to a program control device 15. This program control device 15 15 simultaneously receives through a line 16 from a cloud de or turn potentiometer 17 a signal on the position of the fuel valve 11. On the basis of this data entered and an inputted program gives the program control device 15 a control signal through a line 18 to 20 a speed controller 19 arranged to control the speed of the blower motor 7 · Optionally, a carbon dioxide sensor 20 may be included, which is also coupled to the analyzer.

2525

Apparatet ifølge opfindelsen vil nu ved passende dimensionering kunne bringes til at frembringe en optimal forbrænding under alle belastningsforhold, idet det omtalte program, der er indlagt i programstyre-30 indretningen 15 er afpasset efter dels blæserens karakteristik og dels gennemstrømningsmodstanden i fyret, afgangsrøret og skorstenen. Denne optimale forbrændingstilstand opnås samtidig med at man anvender mindst mulig - eller rettere korrekt - effektmængde 5 1Λ5685 1 til blæseren 6.The apparatus according to the invention will now be able to bring about an optimal combustion under all load conditions, with the said program embedded in the program control device 15 being adapted to the characteristics of the fan and partly to the flow resistance of the lighthouse, the exhaust pipe and the chimney. This optimum combustion mode is achieved while using the least possible - or rather correct - power quantity 5 1Λ5685 1 for the fan 6.

Analyseenheden 13 til måling af iltindholdet i røggasserne kan f.eks. være af typen Taylor Servomex, 5 der fremstilles af Sybron Corporation Crowborough,The analyzing unit 13 for measuring the oxygen content of the flue gases may e.g. be of the Taylor Servomex type 5 manufactured by Sybron Corporation Crowborough,

Sussex, England. Omdrejningsregulatoren 19 kan indeholde en i og for sig kendt thyristorstyring eller en frekvensomformer.Sussex, England. The speed controller 19 may contain a known thyristor control or a frequency converter.

10 Iltindholdet i røggasserne kan bestemmes indirekte ved måling af kuldioxydindholdet. Fyret kan være en hvilken som helst type fyr, således også et fyr med vandrerist eller et fyr med kulforstøvning.10 The oxygen content of the flue gases can be determined indirectly by measuring the carbon dioxide content. The beacon can be any type of beacon, thus also a beacon with a walking grate or a beacon with carbon atomization.

Claims

1. A method for controlling combustion in a boiler with boiler, discharge pipe and chimney to which air is supplied by means of a fan whose flow rate is controlled infinitely and where the fuel supply is regulated according to the load of the fire and where the fan flow rate is is regulated as a function of the amount of fuel supplied, characterized in that this function is corrected for the characteristics of the fan and for the flow resistance in the boiler and the discharge pipe and chimney of the boiler.

A method according to claim 1, wherein further measuring the oxygen content or carbon dioxide content in the flue gases to produce an additional control size, characterized in that the additional control size is used to correct the function controlling the fan. RPMs.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1 on a guy with a boiler (1) with outlet pipe (4) and chimney ¢ 5), comprising a fan (6.) with a fan motor (7), the rpm of which is controlled by a regulator (19), means (8) for supplying fuel and means (9, 10, 11) for regulating fuel supply as a function of the load on the boiler, and means (15, 17) for controlling the fan motor regulator (19 ) as a function of the amount of fuel supplied, characterized in that the means 30 for controlling the fan motor controller (19) comprise a program control unit (15) which changes the control signal to the controller (19), taking into account the characteristics of the fan (6), as well as the flow resistance. in the boiler (1) discharge pipe (4) and chimney (5).