[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen,
insbesondere Abfallverbrennungsanlagen, bei dem Brenngut am Anfang eines Feuerungsrostes
aufgegeben, auf diesem einer Schür- und Fortbewegung unterworfen und am Ende des Feuerungsrostes
die anfallende Schlacke ausgetragen wird.
[0002] Bei der Verbrennung von Abfall wird neben einer geringen Emission von Schadstoffen
im Abgas eine gleichmäßige Wärmeentbindung aus dem Brennstoff angestrebt. Da die auf
einen Feuerungsrost eingebrachte Wärmemenge pro Volumeneinheit Abfall bzw. Müll starken
Schwankungen unterliegt, muß einerseits die Menge an aufgegebenem Müll in Abhängigkeit
vom jeweils vorhandenen Heizwert und andererseits die Schürung bzw. Umwälzung des
Brennstoffes sowie die Verbrennungsluftzuführung variiert werden, um eine möglichst
gleichmäßige Wärmeentbindung zu ermöglichen.
[0003] Dies führt bei Verbrennungsanlagen mit Rostfeuerungen, bei denen keine automatische
Regelung der Rostschürgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der festgestellten Brennbetthöhe
erfolgt, zu dem feuerungstechnischen Nachteil wechselnder Brennbetthöhen. Wechselnde
Brennbetthöhen weisen den Nachteil wechselnder Verbrennungsluftdurchlässigkeit des
Brennbettes auf. Solche wechselnden Verbrennungsluftdurchlässigkeiten des Brennbettes
führen zu wechselnden Luftüberschußzahlen und damit zu wechselnden Verbrennungsabläufen,
wodurch kein stabiler Verbrennungsablauf und damit keine stabilen O
2-Werte im Abgas, unterschiedliche CO- und NO
x-Emissionen, unterschiedliche Flugstaubmengen und ein unterschiedlicher Schlackenausbrand
die Folge sind.
[0004] Aus der EP 0 661 500 B1 ist es bekannt, die Verteilung der Brennmasse auf einem Feuerungsrost
mittels Radar festzustellen und dieses Signal beispielsweise für die Regelung der
Schürgeschwindigkeit zu verwenden. Dieses Verfahren ist zwar vorteilhaft, erfordert
aber den Einsatz teuerer Meßeinrichtungen. Außerdem läßt sich aus der festgestellten
Brennbetthöhe nicht auf die Luftdurchlässigkeit des Brennbettes schließen.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln ein Verfahren bereitzustellen,
bei dem die Feuerungsleistung relativ genau an die Dampfleistungsanforderungen angepaßt
werden kann, wobei wesentliche, feuerungstechnische Anforderungen im Hinblick auf
die Abgaszusammensetzung und hier insbesondere mit Blick auf CO, Kohlenwasserstoffe,
Stickoxide sowie andere schädliche Stoffe erfüllt werden sollen.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß zumindest eine Beeinflussung der Schür- und Fortbewegung des Brenngutes
in Abhängigkeit der Verbrennungsluftdurchlässigkeit von Feuerungsrost und Brennbett
erfolgt. Dies ist die Mindestforderung, die erfüllt sein muß, um weitgehend mit den
Problemen unterschiedlicher Brennbetthöhen fertig zu werden. Durch die Veränderung
der Schürbewegung eines Rostes läßt sich die Brennmassenverteilung so einstellen,
daß die Luftdurchlässigkeit von Feuerungsrost und Brennbett konstant bleibt, wodurch
man zu einem stabilen Luftüberschuß und damit zu einer weitgehend gleichbleibenden
Verbrennung mit stabilen O
2-Werten im Abgas gelangt. Weiterhin werden hierdurch gleichbleibende Schadgasemissionen
auf einem niedrigen Niveau erreicht. Bei gleichbleibender Verbrennungsluftdurchlässigkeit
durch das Brennbett bleiben die Gasgeschwindigkeiten durch das Brennbett weitgehend
konstant und somit wird auch ein mengenkonstanter niedriger Flugstaubaustrag aus der
Feuerung erreicht. Da durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Verbrennungsablauf auf
einem gleichmäßig günstigen Niveau gehalten werden kann, ergibt sich hieraus ein guter
Schlakkenausbrand auch während der Verbrennung schwieriger Abfallstoffe mit großen
Heizwertunterschieden.
[0007] Um alle diese vorteilhaften Auswirkungen auch bei stark schwankenden Heizwerten des
eingebrachten Brennstoffes sicher zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn in Weiterbildung
der Erfindung eine Beeinflussung der Aufgabemenge des Brenngutes und in weiterer Ergänzung
dieser Maßnahme eine Beeinflussung der Austragsmenge der Schlacke in Abhängigkeit
der Verbrennungsluftdurchlässigkeit von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt.
[0008] Die Beeinflussung der Aufgabemenge des Brenngutes in Abhängigkeit der Verbrennungsluftdurchlässigkeit
von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt in überlagerter Form zur Brenngutaufgaberegelung
der bisher üblichen Art, beispielsweise in Abhängigkeit vom Dampfmassenstrom und stellt
somit eine Korrekturmaßnahme dar, wenn sich herausstellt, daß die Regelung der Schürgeschwindigkeit
alleine nicht zu den optimalen Ergebnissen führt.
[0009] Um eine Beeinflussung der Brennmassenverteilung durch die Regelung der Schürgeschwindigkeit
in negativer Hinsicht auszuschließen, ist es vorteilhaft, wenn eine Beeinflussung
der Austragsmenge der Schlacke in Abhängigkeit der Verbrennungsluftdurchlässigkeit
von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt, da hier der Schlackenaustrag an den Brennmassenfluß
des Feuerrostes angepaßt werden kann.
[0010] Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, eine Feuerleistungsstabilität
mit Schwankungen von unter 5%, auch bei der Verbrennung von Müll, mit kurzfristigen
Reizwertschwankungen von mehr als 50% zu erreichen.
[0011] Über die Gesamtlänge eines Feuerungsrostes betrachtet, ändert sich die Verbrennungsluftdurchlässigkeit
entsprechend dem Verbrennungsfortschritt, weil der frisch aufgeschüttete Brennstoff
eine andere Luftdurchlässigkeit aufweist als der bereits im Abbrand befindliche oder
der fast vollständig ausgebrannte Brennstoff. Gemäß der vorliegenden Erfindung empfiehlt
es sich die Verbrennungsluftdurchlässigkeit des Brennbettes im Bereich der beginnenden
Verbrennung auf dem Feuerungsrost zu ermitteln. Es handelt sich dabei um den ersten
Abschnitt der Hauptverbrennungszone. Dieser Abschnitt soll vorzugsweise für die Ermittlung
der Verbrennungsluftdurchlässigkeit herangezogen werden, weil hier der Einfluß der
Brennbetthöhe und der Luftdurchlässigkeit des Brennbettes auf die erwünschte Wärmeentbindung
am deutlichsten vorhanden ist. Aus diesem Grunde bietet sich dieser Bereich für die
Ermittlung der Regelgröße in vorteilhafter Weise an. Hier müssen auch die größten
Veränderungen durchgeführt werden, um eine gleichmäßige Wärmeentbindung trotz der
veränderlichen Brennstoffcharakteristik zu erreichen. Prinzipiell kann die vorgeschlagene
Regelungstechnik aber in jedem Bereich eines Verbrennungsrostes angewendet werden,
in dem Verbrennungsreaktionen in nennenswertem Umfang ablaufen.
[0012] Der grundsätzliche Erfindungsgedanke, der zu der Ermittlung der Regelgröße führt,
besteht in erster Näherung darin, daß die Ermittlung des der Verbrennungsluftdurchlässigkeit
entsprechenden Regelsignals über die Erfassung der freien Luftaustrittsfläche des
gesamten, aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten Verbrennungsluft-Widerstandskörpers
des betrachteten Rostbereiches nach der Formel
erfolgt, wobei
R das Regelsignal,
PLB die durch das Brennbett strömende Primärluftmenge bei den Betriebsbedingungen und
V die Strömungsgeschwindigkeit durch den aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten
Verbrennungsluft-Widerstandskörper ist und nach der Formel
berechnet wird, in welcher
g die Erdbeschleunigung,
γL das spezifische Gewicht der Luft bei den Betriebsbedingungen und
Δp die statische Druckdifferenz zwischen Unterwindzone und Feuerraum ist.
[0013] Diese Art der Berechnung der Regelgröße ist grundsätzlich für die Lösung der eingangs
gestellten Aufgabe ausreichend. Es können jedoch Abweichungen von den tatsächlichen
Verhältnissen eintreten, die darin begründet sind, daß der aus Rostbelag und Brennbett
zusammengefaßte Verbrennungsluft-Widerstandskörper je nach Strömungsgeschwindigkeit
der hindurchströmenden Verbrennungsluft dieser mehr oder weniger starke Strömungs-
bzw. Reibungswiderstände entgegensetzt. Die Luft strömt nämlich einerseits durch sehr
enge Spalten zwischen den einzelnen Roststäben des Verbrennungsrostes und andererseits
durch die aus Abfallstoffen bzw. Müll bestehende Schüttung, die keine definierten
Strömungswege anbietet und deren Luftdurchlässigkeit nicht nur von der Höhe des Brennbettes,
sondern auch von der Zusammensetzung der Brennmasse, d.h. von der Müllqualität abhängt.
Hier treten Strömungsverhältnisse auf, die durch mathematische Formeln nicht mehr
exakt erfaßbar sind und die dazu führen, daß die Berechnungsgrundlagen nicht immer
mit den tatsächlichen Verhältnissen übereinstimmen.
[0014] Ausgehend von diesen Schwierigkeiten wird nach der vorliegenden Erfindung eine Ermittlungsart
des Regelsignals vorgeschlagen, die zwar mit einem höheren Aufwand verbunden ist,
aber die eine genauere Anpassung der ermittelten Regelgröße an die tatsächlichen Verhältnisse
gestattet und die sich gemäß der Erfindung dadurch ergibt, daß die Ermittlung des
der Verbrennungsluftdurchlässigkeit entsprechenden Regelsignals über die Erfassung
der freien Luftaustrittsfläche des gesamten, aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten
Verbrennungsluft-Widerstandskörpers und eines von der Strömungsgeschwindigkeit der
Verbrennungsluft abhängigen, experimentell festlegbaren Strömungsbeiwertes nach der
Formel
erfolgt, in welcher
RK das korrigierte Regelsignal,
F die freie Luftaustrittsfläche und
α der Strömungsbeiwert ist
und die freie Luftaustrittsfläche nach der Formel
berechnet wird, wobei
V die Strömungsgeschwindigkeit durch den aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten
Verbrennungsluft-Widerstandskörper ist und nach der Formel
berechnet wird, in welcher
g die Erdbeschleunigung und
γL das spezifische Gewicht der Luft bei den Betriebsbedingungen und
Δp die statische Druckdifferenz zwischen Unterwindzone und Feuerraum ist.
[0015] Der experimentell festlegbare Strömungsbeiwert ist also eine Korrekturgröße, die
die Strömungsverluste durch Reibung und Wirbelbildung für die Luftströmung durch den
Rostbelag, d.h. durch den aus einzelnen Roststäben aufgebauten Feuerungsrost und das
Brennbett berücksichtigt, das aus einer unregelmäßigen Anhäufung von brennbaren und
inerten Abfallstoffen der unterschiedlichsten Größenordnung besteht.
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der zeichnerischen Darstellung eines
Ausführungsbeispieles einer Verbrennungsanlage und anhand von Betriebsergebnissen
im Zusammenhang mit dieser Verbrennungsanlage näher erläutert.
[0017] In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1:
- Einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Verbrennungsanlage;
- Figur 2:
- Ein Regelschema für die Verbrennungsanlage; und
- Figur 3:
- Die Darstellung der Abhängigkeit der Schürgeschwindigkeit des Rostes von dem ermittelten
Regelsignal über einen bestimmten Zeitabschnitt.
[0018] Die in Figur 1 dargestellte Verbrennungsanlage umfaßt einen Feuerungsrost 1, eine
Beschickeinrichtung 2, einen Feuerraum 3 mit anschließendem Gaszug 4, an den sich
weitere Gaszüge und der Verbrennungsanlage nachgeschaltete Aggregate, insbesondere
Dampferzeugungs- und Abgasreinigungsanlagen anschließen, die hier nicht näher dargestellt
und erläutert sind.
[0019] Der Feuerungsrost 1 umfaßt einzelne Roststufen 5, die wiederum aus einzelnen, nebeneinander
liegenden Roststäben gebildet sind. Jede zweite Roststufe des als Rückschubrost ausgebildeten
Feuerungsrostes ist mit einem insgesamt mit 6 bezeichneten Antrieb verbunden, der
es gestattet die Schürgeschwindigkeit einzustellen. Unterhalb des Feuerungsrostes
sind sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung unterteilte Unterwindkammern
7.1 bis 7.5 vorgesehen, die getrennt über Einzelleitungen 8.1 bis 8.5 mit Primärluft
beaufschlagt werden. Am Ende des Feuerungsrostes wird die ausgebrannte Schlacke mittels
einer Schlackenaustragsvorrichtung, im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Schlackenwalze
9 in einen Schlackenfallschacht 10 ausgetragen, von wo aus die Schlacke in einen nicht
dargestellten Entschlacker fällt.
[0020] Die Beschickeinrichtung 2 umfaßt einen Aufgabetrichter 11, eine Aufgabeschurre 12,
einen Aufgabetisch 13 und einen oder mehrere nebeneinander liegende, ggf. unabhängig
voneinander regelbare Beschickkolben 14, die den in der Aufgabeschurre 12 herabrutschenden
Müll über eine Beschickkante 15 des Aufgabetisches 13 in den Feuerraum 3 auf den Feuerungsrost
1 schieben.
[0021] Der auf dem Feuerungsrost 1 aufgeschüttete Brennstoff 16 wird durch die aus der Unterwindzone
7.1 kommende Luft vorgetrocknet und durch die im Feuerraum 3 herrschende Strahlung
erwärmt und gezündet. Im Bereich der Unterwindzonen 7.2 und 7.3 ist die Hauptbrandzone,
während im Bereich der Unterwindzonen 7.4 und 7.5 die sich bildende Schlacke ausbrennt
und dann in den Schlackenfallschacht 10 gelangt.
[0022] Zur Ermittlung der gewünschten Regelgröße, die in erster Annäherung der freien Luftaustrittsfläche
durch den Rostbelag und das Brennbett entspricht, sind in der Luftzuführungsleitung
8.2 eine Luftmengenmeßeinrichtung 18 und in der Unterwindkammer 7.2 ein Temperaturfühler
17 sowie ein Druckfühler 19 vorgesehen, während im Feuerraum 3 ein weiterer Druckfühler
20 angeordnet ist, um die statische Druckdifferenz zwischen der Unterwindzone und
dem Feuerraum messen zu können.
[0023] In schematischer Form sind verschiedene Stelleinrichtungen in Figur 1 angedeutet,
die zur Regelung verschiedener Einflußgrößen oder Vorrichtungen dienen, um die gewünschte
Regelung der Feuerleistung durchführen zu können. Dabei ist die Stelleinrichtung für
die Beeinflussung der Schürgeschwindigkeit mit 21, für die Beeinflussung der Drehzahl
der Schlackenwalze mit 22, für die Ein- und Ausschaltfrequenz bzw. die Geschwindigkeit
der Beschickkolben mit 23 und für die Primärluftmenge mit 24 bezeichnet, die in der
Lage ist jeder einzelnen Unterwindkammer die geforderte Primärluftmenge zuzuführen.
[0024] Nachfolgend wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 das erfindungsgemäße
Verfahren erläutert.
[0025] Eine bisher übliche Regeleinheit RE, die in der Lage ist die Feuerleistung einer
Verbrennungsanlage, beispielsweise in Abhängigkeit vom Dampfmassenstrom hinsichtlich
der Brennstoffaufgabe und der Primärluftzuführung, um nur einige Regelparameter zu
nennen, zu regeln, ist so eingerichtet, daß die für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erforderlichen Soll-Werte und die festgestellten Ist-Werte in Form von
Regelgrößen an die einzelnen Stelleinrichtungen weitergegeben werden können. Hierzu
ist eine zentrale Recheneinheit ZR vorgesehen, die mit dem Temperaturfühler 17, der
Luftmengenmeßeinrichtung 18 und den beiden Druckfühlern 19 und 20 in Verbindung steht
und die von diesen Fühlern bzw. Einrichtungen gemessenen Werte verarbeitet.
[0026] Um die einzelnen Regelgrößen durch die Regeleinheit RE ausgeben zu können, muß das
die Regeleinheit beeinflussende Regelsignal durch den Zentralrechner ZR ausgehend
von den gemessenen Werten errechnet werden. Der Zentralrechner ZR ermittelt also die
Istgröße der freien Luftaustrittsfläche, die dann in der Regeleinheit RE mit dem Soll-Wert
für diese freie Luftaustrittsfläche verglichen wird, woraus sich dann das Signal für
die Beeinflussung der einzelnen Stelleinrichtungen 21 bis 24 ergibt.
[0027] Ausgehend von der gemessenen Primärlufttemperatur in der Unterwindkammer 7.2 und
dem dort gemessenen Druck wird die Dichte der Primärluft PL in bekannter Weiser errechnet.
Dieser Wert wird in Verbindung mit dem durch die beiden Fühler 19 und 20 gemessenen
Wert der statischen Druckdifferenz zwischen Unterwindzone und Feuerraum verwendet,
um mittels der Formel
die Geschwindigkeit der Primärluft beim Durchströmen durch den aus Rostbelag und
Brennbett zusammengefaßten Verbrennungsluft-Widerstandskörper zu errechnen. Dieser
so gewonnene Wert dient in Verbindung mit dem durch die Luftmengenmeßeinrichtung 18
festgestellten Wert der Luftmenge, die auf die herrschen Betriebsbedingungen hinsichtlich
Temperatur und Druck umgerechnet wird, dazu die nach der Formel
definierte freie Luftaustrittfläche zu berechnen. Dieser so gewonnene Wert ist der
Ist-Wert der freien Luftaustrittsfläche und wird als Regelsignal F bzw. R der Regeleinheit
RE zur Verfügung gestellt, wo dieser Wert mit dem Soll-Wert für die freie Luftaustrittsfläche
F verglichen wird. Hieraus ergeben sich die Stellgrößen für die einzelnen Stelleinrichtungen
21 bis 24. Dabei wird bei der Regelung der Schürgeschwindigkeit SG des Feuerungsrostes
der aufgrund des Regelsignals R erforderliche Wert mit dem Soll-Wert-Bereich für die
Schürgeschwindigkeit verglichen, um sicherzustellen, daß Korrekturen bzw. Stellschritte
nur in plausiblen und zulässigen Bereichen erfolgen können.
[0028] Bei dieser Art der Berechnung und Regelung können noch gewisse Abweichungen eintreten,
die sich daraus ergeben, daß die Luft durch einen
Verbrennungsluft-Widerstandskörper" bestehend aus Rostbelag und Brennbett hindurchströmen
muß, der nicht nur sehr enge, sondern auch äußerst unregelmäßige Querschnitte für
den Durchtritt der Primärluft aufweist. Hierbei treten Reibungsverluste ein, die zur
Erzielung einer genaueren Regelung in Form eines Strömungsbeiwertes α berücksichtig
werden. Dieser Strömungsbeiwert α muß, da sich die Strömungsverhältnisse in einem
solchen Brennbett nicht berechnen lassen, experimentell ermittelt werden. Zur Ermittlung
dieses Strömungsbeiwertes wird zunächst die Strömung durch einen unbeladenen Feuerungsrost
und dann bei einem mit Brennmasse beladenen Feuerungsrost bei unterschiedlichen Luftmengen
und unterschiedlichen Ausgangsdrücken in der Unterwindzone gemessen. Die dabei festgestellten
Unterschiede in den Druckverlusten bzw. in der jeweiligen statischen Druckdifferenz
zwischen Unterwindzone und Feuerraum sind ein Maß für die Bildung des Strömungsbeiwertes,
der den Wert 0 annimmt, wenn eine Durchströmung des Feuerungsrostes und der Brennmasse
nicht mehr möglich ist und umso größer wird (bis maximal α = 1), je ungehinderter
die Luft durch den Rostbelag und die Brennmasse hindurchströmen kann. In der Praxis
sind Strömungsbeiwerte in der Größenordnung von 0,6 bis 0,95 ermittelt worden. Dieser
auf experimentelle Art ermittelte Strömungsbeiwert α wird dem Zentralrechner ZR eingegeben,
damit das in weiter oben beschriebener Weise errechnete Regelsignal F bzw. R entsprechend
diesem Strömungsbeiwert α korrigiert werden kann, so daß der Zentralrechner dann ein
korrigiertes Regelsignal R
K an die Regeleinheit ausgibt. Diese Regelvorgänge sind schematisch in Figur 2 dargestellt,
aus der ersichtlich ist, daß der Zentralrechner ZR mit den verschiedenen Meßfühlern
17 bis 20 und einer Eingabemöglichkeit für den Strömungsbeiwert α verbunden ist, während
die Regeleinheit RE Soll-Werteingaben für die Schürgeschwindigkeit SG und die freie
Luftaustrittfläche F empfangen kann, um hieraus die jeweiligen Regelimpulse an die
Stelleinrichtungen 21 bis 24 abgeben zu können, die mit der Regeleinheit in Verbindung
stehen.
[0029] Figur 3 zeigt das Ergebnis des erfindungsgemäßen Regelverfahrens. Hierbei ist auf
der Ordinate die freie Luftaustrittsfläche F als Regelsignal und außerdem die Hubzahl
pro Stunde und auf der Abzisse die gemessene Zeit aufgetragen. Mit F
Soll ist der konstante Soll-Wert für die freie Luftaustrittfläche dargestellt. Die Kurve
F stellt die jeweiligen Ist-Werte des mit dem Strömungsbeiwert α korrigierten Regelsignals
R
K dar. Es ist dabei zu ersehen, daß es nur verhältnismäßig geringe Schwankungen in
bezug auf den vorgegebenen Soll-Wert gibt, was den Schluß zuläßt, daß diese Verbrennung
nahezu gleichmäßig abläuft. Mit SG ist die Schürgeschwindigkeit des Rostes dargestellt
als Anzahl der Hubbewegungen des Rostantriebes 6 je Stunde. Es ist dabei zu erkennen,
daß bei einem Absinken der freien Luftaustrittsfläche, beispielsweise bis zum Punkt
F1 die Schürgeschwindigkeit entsprechend bis zum Punkt SG1 gesteigert wird. Eine verminderte
freie Luftaustrittsfläche bedeutet, daß die Luftdurchlässigkeit des Brennbettes entweder
durch eine erhöhte Brennbetthöhe oder durch eine größere Kompaktheit der Brennmasse
aufgrund feuchter, inerter Anteile verringert ist. Durch Erhöhen der Schürgeschwindigkeit
kann dieser Zustand aufgelöst bzw. soweit beeinflußt werden, daß die freie Luftaustrittsfläche
sich wieder dem Soll-Wert nähert, was im Punkt F2 der Fall ist. Hier ist erkennbar,
daß die Schürgeschwindigkeit im entsprechenden Abschnitt SG2 konstant bleibt. Wenn
dann wieder im Punkt F3 die freie Luftaustrittsfläche absinkt, steigt die Schürgeschwindigkeit
entsprechend im Bereich SG3 an, um dann im Bereich SG4 weitgehend konstant zu bleiben,
da in dem Bereich F4 fast keine Abweichungen zum Soll-Wert festzustellen sind.
[0030] Die regelungstechnischen Eingriffe nach der vorliegenden Erfindung beziehen sich
nicht nur auf die Schürgeschwindigkeit des Rostes, obwohl dies die Haupteinflußgröße
ist. Damit über die Regelung der Schürgeschwindigkeit der Verbrennungsablauf weitgehend
vergleichmäßigt werden kann, ist es auch erforderlich, die Aufgabemenge der Brennmasse
auf den Feuerungsrost und die Austragsmenge der Schlacke in Abhängigkeit von dem erläuterten
Regelsignal R bzw. R
K zu beeinflussen. Dies erfolgt dadurch, daß die Regeleinheit RE nicht nur über die
Stelleinrichtung 21 die Schürgeschwindigkeit, sondern auch über die Stelleinrichtung
23 die Aufgabemenge des Brennstoffes auf den Feuerungsrost 1 und über die Stelleinrichtung
22 die Austragsmenge über die Austragswalze 9 beeinflußt. Mittels der Stelleinrichtung
24 kann auch noch eine Beeinflussung der Primärluftmenge vorgenommen werden, wobei
diese Beeinflussung in erster Linie von der üblichen Feuerleistungsregelung ausgeht.
[0031] Das erfindungsgemäße Regelverfahren kann als selbständiges Regelverfahren zumindest
bezogen auf die Rostgeschwindigkeit zur Anwendung kommen, es kann aber auch nur als
Korrektur für die Regelung der Schürgeschwindigkeit dienen, wenn diese aufgrund anderer
Parameter über die übliche Feuerleistungsregeleinheit geregelt wird.
1. Verfahren zum Regeln der Feuerleistung von Verbrennungsanlagen, insbesondere Abfallverbrennungsanlagen,
bei dem Brenngut am Anfang eines Feuerungsrostes aufgegeben, auf diesem einer Schür-
und Fortbewegung unterworfen und am Ende des Feuerungsrostes die anfallende Schlacke
ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Beeinflussung der Schür- und Fortbewegung des Brenngutes in Abhängigkeit
der Verbrennungsluftdurchlässigkeit von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beeinflussung der Aufgabemenge des Brenngutes in Abhängigkeit der Verbrennungsluftdurchlässigkeit
von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beeinflussung der Austragsmenge der Schlacke in Abhängigkeit der Verbrennungsluftdurchlässigkeit
von Feuerungsrost und Brennbett erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftdurchlässigkeit des Brennbettes im Bereich der beginnenden
Verbrennung auf dem Feuerungsrost ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des der Verbrennungsluftdurchlässigkeit entsprechenden Regelsignals
über die Erfassung der freien Luftaustrittsfläche des gesamten, aus Rostbelag und
Brennbett zusammengefaßten Verbrennungsluft-Widerstandskörpers nach der Formel
erfolgt, wobei
R das Regelsignal,
PLB die durch das Brennbett strömende Primärluftmenge bei den Betriebsbedingungen und
V die Strömungsgeschwindigkeit in dem aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten
Verbrennungsluft-Widerstandskörper ist und nach der Formel
berechnet wird, in welcher
g die Erdbeschleunigung,
γL das spezifische Gewicht der Luft bei den Betriebsbedingungen und
Δp die statische Druckdifferenz zwischen Unterwindzone und Feuerraum ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des der Verbrennungsluftdurchlässigkeit entsprechenden Regelsignals
über die Erfassung der freien Luftaustrittsfläche des gesamten, aus Rostbelag und
Brennbett zusammengefaßten Verbrennungsluft-Widerstandskörpers und eines von der Strömungsgeschwindigkeit
der Verbrennungsluft abhängigen, experimentell festlegbaren Strömungsbeiwertes nach
der Formel
erfolgt, in welcher
RK das korrigierte Regelsignal,
F die freie Luftaustrittsfläche und
α der Strömungsbeiwert ist
und die freie Luftaustrittsfläche nach der Formel
berechnet wird, wobei
V die Strömungsgeschwindigkeit durch den aus Rostbelag und Brennbett zusammengefaßten
Verbrennungsluft-Widerstandskörper ist
und nach der Formel
berechnet wird, in welcher
g die Erdbeschleunigung und
γL das spezifische Gewicht der Luft bei den Betriebsbedingungen und
Δp die statische Druckdifferenz zwischen Unterwindzone und Feuerraum ist.