DE1026468B

DE1026468B - Procedure for setting the combustion air and combustion air indicator for steam boiler firing

Info

Publication number: DE1026468B
Application number: DEG21702A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm E Germer
Original assignee: WILHELM E GERMER
Current assignee: WILHELM E GERMER
Priority date: 1957-03-15
Filing date: 1957-03-15
Publication date: 1958-03-20

Description

Verfahren zur Einstellung der Verbrennungsluft und Verbrennungsluft-Anzeiger für Dampfkesselfeuerungen Während bei der Feuerführung eines Dampfkessels die Zuführung der jeweils erforderlichen richtigen Brennstoffmenge keine Schwierigkeiten bietet, weil unabhängig von Heizwertschwankungen stets so viel Brennstoff zugeführt werden muß, bis die gewünschte Dampfleistung erreicht ist, bietet die Zuführung der richtigen Verbrennungsluftmenge erhebliche Schwierigkeiten, zumal hiervon allein die Wirtschaftlichkeit der Feuerführung abhängt. Durch Patent 812 336 ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die jeweils erforderliche günstigste Luftmenge durch eine Rauchgasmengenmessung gemessen und bei jeder Kessellast in Verhältnis zu einer bestimmten Nutzwärme oder Dampfmenge gesetzt wird. Das Verhältnis dieser beiden Mengen entspricht einem ganz bestimmten Luftüberschuß Z" nach Beziehung Hierin bezeichnet k1 den Anteil der Summe von Nutzwärme und Abgaswärme an der in Wärme umgesetzten. Brennstoffenergie, k2 den Quotienten aus dem unteren Heizwert und der zur theoretischen Verbrennung benötigten spezifischen Luftmenge Lo, G, die Rauchgasmenge in Nm3/sek., E2 die Nutzwärme in kcal/sek., k4 einen Berichtigungswert aus spezifischer Rauchgasmenge V, und spezifischer Luftmenge L, nach der Beziehung t, die Abgastemperatur, t, die Frischlufttemperatur in °C und C"" die mittlere spezifische Wärme der Rauchgase in kcal/Nm3.Procedure for setting the combustion air and combustion air indicator for steam boiler firing.While the supply of the correct amount of fuel required in each case does not present any difficulties in the fire control of a steam boiler, because regardless of fluctuations in the calorific value, so much fuel must always be supplied until the desired steam output is reached, the supply offers the correct amount of combustion air considerable difficulties, especially since the profitability of the fire control depends on this alone. An arrangement has already become known through patent 812 336 in which the most favorable amount of air required in each case is measured by measuring the amount of flue gas and is set in relation to a certain useful heat or amount of steam for each boiler load. The ratio of these two amounts corresponds to a very specific excess of air Z "according to the relationship Here, k1 denotes the proportion of the sum of useful heat and exhaust gas heat in relation to that converted into heat. Fuel energy, k2 the quotient from the lower calorific value and the specific amount of air Lo, G required for the theoretical combustion, the amount of flue gas in Nm3 / sec., E2 the useful heat in kcal / sec., K4 a correction value from the specific amount of flue gas V and the specific amount of air L. , after the relationship t, the exhaust gas temperature, t, the fresh air temperature in ° C and "" the mean specific heat of the flue gases in kcal / Nm3.

Die Messung der Nutzwärme kann hier in an sich bekannter Weise durch einen Dampfmengenmesser ohne Temperaturberichtigung erfolgen. Der zweite Summand mit dem Temperaturfaktor im Nenner obiger Gleichung hat nur die Größe von etwa 10 °,i', des ersten Summanden. Da die Änderungen der Differenztemperatur (t, -t,) die Größe von 30°C selten überschreiten, ändert sich der Luftüberschuß bei Schwankungen des Temperaturfaktors (tg tt) maximal um weniger als 20/" sofern die Rauchgasmengenmessung mit Temperaturberichtigung erfolgt.The useful heat can be measured here in a manner known per se using a steam flow meter without temperature correction. The second summand with the temperature factor in the denominator of the above equation is only about 10 °, i ', of the first summand. Since the changes in the differential temperature (t, -t,) rarely exceed 30 ° C, the excess air changes with fluctuations in the temperature factor (tg tt) by a maximum of less than 20 / ", provided that the flue gas quantity is measured with temperature correction.

Ersetzt man in obiger Gleichung den Temperaturfaktor (t,- ti) - Cy"t durch einen konstanten mittleren Wert (te-ti)o, CDm, so weicht der auf diesenMittelwert gestützte Luftüberschuß A, nur um ± 10/, vom wahren Wert ab. Der Meßwert für die Luftüberschußzahl vereinfacht sich dann zu dem Quotienten von Rauchgasmenge durch Nutzwärme bzw. Dampfmenge. Eine graphische Darstellung dieser mit derKessellast veränderlichen Beziehung von Rauchgasmenge zu Dampfmenge durch eine Leitlinie in einem Einstelldiagramm, in welchem die Nutzwärme bzw. Dampfmengen als Abszissen und die Rauchgasmengen als Ordinaten aufgetragen werden, ist in diesem Patent bereits vorgeschlagen worden. Die Form und Lage dieser Leitlinie muß hierbei durch Versuchsfeuerungen bei verschiedenen Lasten praktisch ermittelt werden. Mit zunehmender Last wird der zur günstigsten Verbrennung erforderliche Luftüberschuß kleiner, weil bei höherer Last im allgemeinen eine bessere Durchmischung von Luft- und Brennstoff stattfindet. Die Leitlinie entspricht daher in fast allen Fällen einer nicht durch den Nullpunkt des Diagramms laufenden schräg nach unten abfallenden flachen Kurve. If the temperature factor (t, - ti) - Cy "t in the above equation is replaced by a constant mean value (te-ti) o, CDm, the excess air A based on this mean value deviates from the true value by only ± 10 / The measured value for the excess air factor is then simplified to the quotient of the amount of flue gas by the useful heat or the amount of steam. A graphical representation of this relationship between the amount of flue gas and the amount of steam, which varies with the boiler load, is shown by a guideline in a setting diagram in which the useful heat or amount of steam as abscissa and the Flue gas quantities are plotted as ordinates, has already been proposed in this patent. The shape and position of this guideline must be determined in practice by test firings at different loads better mixing of air and fuel takes place In almost all cases, inie therefore corresponds to a flat curve that does not pass through the zero point of the diagram.

Zur Einstellung der richtigen Luftzufuhr muß der Heizer hierbei zunächst die Dampfmenge ablesen, dann auf dem Einstelldiagramm den zu dieser Dampfmenge gehörigen Soll,%Nert auf der Rauchgasmengen = Leitlinie ermitteln und hierauf die Luftmenge so einstellen, daß die vom Rauchgasmengenmesser angezeigte Menge mit dem Sollwert der Leitlinie übereinstimmt.To set the correct air supply, the heater must first Read off the amount of steam, then refer to the setting diagram for the amount of steam associated with this amount Should,% Nert on the flue gas quantity = guideline determine and then the air quantity Adjust so that the amount indicated by the flue gas flow meter matches the target value complies with the guideline.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die jeweilige Anzeige der Rauchgasmenge zusätzlich auf Zutritt von Falschluft zu überprüfen und den ermittelten Anteil an Falschluft bei der Rauchgasmengen-Anzeige durch eine Reguliereinrichtung auszuschalten. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren, die Einstellung der richtigen Verbrennungsluft so zu vereinfachen, daß die zu jeder Kessellast gehörige günstigste Luftmenge ohne Rücksicht auf die Größe der Dampfmenge oder der auf der Rauchgasmengen-Leitlinie angegebenen Rauchgasmenge durch ein bei allen Kesselbelastungen konstantes Verhältnis von Rauchgas- zu Dampfmenge direkt zur Anzeige gebracht wird.The present invention has the task of the respective display the amount of smoke gas to also check for the ingress of false air and the determined Percentage of false air in the smoke gas quantity display by a regulating device turn off. Another feature of the present invention is one Procedure to simplify the setting of the correct combustion air so that the most favorable air volume for each boiler load regardless of the size the amount of steam or the amount of smoke specified on the guideline for the amount of smoke thanks to a constant ratio of flue gas to steam volume for all boiler loads is brought directly to the display.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die bei der günstigsten Feuerführung in der Rauchgasmengen-Leitlinie dargestellte variable Beziehung zwischen Rauchgas - und Dampfmenge mit großer Annäherung durch eine bei allen Kesselbelastungen konstante Beziehung und die flach gekrümmte Leit- oder Kennlinie durch eine lineare Hilfskennlinie ersetzt wird, die der für die Betriebsüberwachung geltenden Kennlinie angenähert ist und zweckmäßig mit deren Mittelwerten übereinstimmt. Wird das Verhältnis von Rauchgas- zu Dampfmenge durch ein Quotienten-Meßwerk fortlaufend gemessen, so zeigt jede Abweichung des gemessenen Quotienten von dem durch die konstante Beziehung festgestellten Sollwert sofort, ob zuwenig oder zuviel Luft zugeführt wird. Diese Maßnahme führt zu einer erheblichen Vereinfachung in der Einstellung der Luftzufuhr. Fig.1 zeigt ein Einstelldiagramm mit der Rauchgasmengen-Kennlinie, welche bei jeder Last diejenige Rauchgasmenge angibt, die bei Zuführung der richtigen Luftmenge die günstigste Verbrennung liefert. Diese durch eine flache Kurve gekennzeichnete Leitlinie A wird erfindungsgemäß zum Zweck einer einfachen Quotienten-Anzeige durch eine durch die Kurve gelegte mittlere Gerade B ersetzt. Diese schräg zur Abszissenachse mit der Dampfmengenteilung verlaufenden Gerade schneidet die Ordinatenachse für die Rauchgasmenge in einem Abstand über dem Diagramm-Nullpunkt.This is achieved according to the invention in that the cheapest Fire control in the flue gas quantity guideline presented variable relationship between Flue gas - and amount of steam with great approximation by one at all Boiler loads constant relationship and the flat curved guide or characteristic line is replaced by a linear auxiliary characteristic that is used for operational monitoring applicable characteristic curve is approximated and expediently coincides with their mean values. The ratio of the amount of flue gas to the amount of steam is continuously determined by a quotient measuring mechanism measured, then shows any deviation of the measured quotient from that by the constant Relationship established setpoint immediately, whether too little or too much air is supplied will. This measure leads to a considerable simplification in the setting the air supply. Fig. 1 shows a setting diagram with the flue gas quantity characteristic, which for each load indicates the amount of smoke gas that is required when the correct one is supplied Air volume provides the most favorable combustion. This marked by a flat curve According to the invention, guideline A is used for the purpose of a simple quotient display a mean straight line B laid through the curve is replaced. This obliquely to the abscissa axis The straight line running with the steam volume division intersects the ordinate axis for the amount of smoke gas at a distance above the diagram zero point.

Die Gleichung einer nicht durch denNullpunktgehenden Geraden entspricht in einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit einer x-Achse als Abszisse und einer y-Achse als Ordinate der Beziehung y=c+m-x. Hierin ist c der Abstand der Geraden von der x-Achse für den Wert x = 0, während m, der Tangens des Neigungswinkels der Geraden, für den ganzen Bereich von x konstant bleibt.The equation of a straight line not passing through the zero point corresponds to the relationship y = c + mx in a right-angled coordinate system with an x-axis as the abscissa and a y-axis as the ordinate. Here, c is the distance of the straight line from the x-axis for the value x = 0, while m, the tangent of the angle of inclination of the straight line, remains constant for the entire range of x.

Im vorliegenden Fall werden die Ordinaten y durch den Wert G für die Rauchgasmenge und die Abszissen x durch den Wert D für die Dampfmenge dargestellt. Man erhält daher aus der vorigen Gleichung die Beziehung worin G, c und D in Prozent des Skalenwerts einzuführen sind.In the present case, the ordinates y are represented by the value G for the amount of flue gas and the abscissas x by the value D for the amount of steam. The relation is therefore obtained from the previous equation where G, c and D are to be introduced as a percentage of the scale value.

Da der Wert m für den ganzen Bereich konstant ist, braucht der Quotienten-Anzeiger für den Meßwert für den ganzen Lastbereich des Kessels nur diesen konstanten Wert m anzuzeigen, um die Zuführung der richtigen Verbrennungsluft bei jeder Last zu sichern. Die jeweilige für jeden Kessel einzuhaltende richtige Größe des Wertes m ergibt sich aus der Lage der Näherungsgeraden im Diagramm Fig. 1. Diese ergibt im Punkte D = 0 den Wert G = c und im Punkte D = 100 = D.dx den Wert G.max. Die richtige Größe des Wertes m ergibt sich dann aus der Beziehung: _ Solange der Quotienten-Anzeiger für den Meßwert diesen Wert m zur Anzeige bringt, wird die richtige Verbrennungsluft zugeführt.Since the value m is constant for the entire range, the quotient indicator needs to be used for the measured value only display this constant value m for the entire load range of the boiler in order to ensure the supply of the correct combustion air for every load. The correct size of the value m to be observed for each boiler results from the position of the approximate straight line in the diagram in Fig. 1. This results in the value G = c at point D = 0 and the value G at point D = 100 = D.dx. Max. The correct size of the value m results from the relationship: _ As long as the quotient indicator for the measured value displays this value m, the correct combustion air is supplied.

Die Zeigerstellung dieses Quotientenmessers für die Anzeige der günstigsten Luftmenge wird zweckmäßig in Skalenmitte vorgesehen. Da der Zeiger des Quotientenmessers für jede Änderung der Rauchgasmenge bei konstant gehaltener Dampfmenge proportionale Zeigerbewegungen zur Meßgröße (G-c) ausführt, bedeuten 100/, Erhöhung der Luftmenge bzw. Rauchgasmenge G eine bestimmte Verschiebung der Zeizerstellune. Bezeichnet man die Größe des Meßwertes für die günstigste Feuerführung (G-c) : D = m zum Vergleich mit anderenMeßwerten mit 1,0, so bedeutet eineErhöhung der Rauchgasmenge um 10 °/o eine Änderung des Quotienten-Meßwerts auf Da der Wert für richtige Feuerführung (G-c) : D für die Vergleichsrechnung = 1,0 gesetzt wurde, ergibt sich für diesen Fall zunächst (G-c) =D, und die obige Formel läßt sich umformen in Diese Änderung der Zeigerstellung hängt geringfügig von der Größe der Rauchgasmenge G, d. h. von der Belastung des Kessels ab.The pointer position of this quotient meter for displaying the most favorable air volume is expediently provided in the middle of the scale. Since the pointer of the quotient meter executes pointer movements proportional to the measured variable (Gc) for every change in the amount of flue gas while the amount of steam is kept constant, 100 /, increase in the amount of air or amount of flue gas G means a certain shift in the position of the indicator. If one denotes the size of the measured value for the most favorable fire control (Gc) : D = m for comparison with other measured values with 1.0, then an increase in the amount of flue gas by 10% means a change in the quotient measured value Since the value for correct fire control (Gc) : D was set = 1.0 for the comparison calculation, (Gc) = D results in this case, and the above formula can be converted into This change in the pointer position depends slightly on the size of the amount of flue gas G, ie on the load on the boiler.

Bei einer Lage der Leitlinie mit z. B. c = 12,5 °/o G für D = 0 ° /o und mit 75 % G für D = 100 0/a ergeben 10 "/o Erhöhung der Rauchgasmenge bei 40 °/o, 60 °/o, 80 °/a und 100 °/o D eine Änderung des Meßquotienten und damit der Zeigerstellung von Skalenmitte mit dem Meßwert 1,0 bei richtiger Luftzufuhr auf den Wert 1,15, 1,133, 1,125 und 1,120/,. Zur Beurteilung der Abweichung der falsch eingestellten Rauchgasmenge vom richtigen Wert ist es daher zulässig, eine Skalenteilung des Quotienten-Anzeigers für die mittlere Normallast des Kessels von etwa 70 °/o Dampfleistung zugrunde zu legen. Dies ergibt eine Skalenteilung mit einem Teilstrich Null in Skalenmitte und einer anschließenden Skalenteilung von z. B. 0 bis :L- 20 °/o Abweichung der zugeführten Rauchgasmenge. Der Heizer sieht dann sofort, um wieviel Prozent die Luftzufuhr falsch zugeführt wird bzw. erhöht oder verringert werden muß.In a position of the guideline with z. B. c = 12.5 ° / o G for D = 0 ° / o and with 75% G for D = 100 0 / a result in 10 "/ o increase in the amount of flue gas at 40 ° / o, 60 ° / o, 80 ° / a and 100 ° / o D a change in the measurement quotient and thus the pointer position from the center of the scale with the measured value 1.0 with the correct air supply to the value 1.15, 1.133, 1.125 and 1.120 /. To assess the deviation of the incorrectly set amount of flue gas from the correct value, it is therefore permissible to use a scale division of the quotient indicator for the mean normal load of the boiler of around 70% steam output. This results in a scale division with a zero division in the center of the scale and a subsequent scale division of z. B. 0 to: L- 20% deviation in the amount of smoke gas supplied. The heater then immediately sees by how many percent the air supply is incorrectly supplied or by which it must be increased or decreased.

Der Heizer braucht dann die Luftzufuhr bei jeder Kessellast nur so einzustellen, daß der Quotientenmesser auf dem Skalenstrich Null in Skalenmitte steht. Damit wird eine wesentliche Verbesserung und Erleichterung in der Beurteilung der Einstellung der erforderlichen Luftzufuhr durch den Heizer erreicht, da der Meßwert durch die kontinuierlichen Mengenmessungen den genauen Mittelwert beim Ablauf des gesamten Verbrennungsprozesses erfaßt, im Gegensatz zu den kleinen periodischen Gasproben von Rauchgasprüfern, die meist weniger als 1/1000000 der gesamten Rauchgasmenge zur Messung heranziehen.The heater then only needs the air supply for every boiler load to set that the quotient meter is on the scale line zero in the middle of the scale stands. This is a significant improvement and facilitation in the assessment the setting of the required air supply achieved by the heater, since the Measured value through the continuous quantity measurements the exact mean value during the process of the entire combustion process, in contrast to the small periodic ones Gas samples from flue gas detectors, mostly less than 1 / 1,000,000 of the total amount of flue gas use for measurement.

Die Anzeige dieses Quotientenmessers ist so lange richtig, wie keine zusätzliche Falschluft, z. B. durch einen undichten Ljungström-Luvo, zu der hinter der letzten Nachheizfläche gemessenen Rauchgasmenge hinzutritt und damit die durch den Rauchgasmengenmesser gemessene Verbrennungsluftmenge ändert. Zur einwandfreien Anwendung des Quotienten-Anzeigers zur Einstellung der richtigen Verbrennungsluftmenge ist daher noch eine Prüfeinrichtung erforderlich, die jederzeit eine Prüfung auf Anwesenheit von Falschluft gestattet und die bei Feststellung von z. B. 10"/, Falschluft eine sofortige Berichtigung der angezeigten Rauchgasmenge auf 90 %, bzw. des Quotienten-Anzeigers auf -10 °/o des Anzeigwertes ermöglicht, um die Anzeige stets auf die reine Verbrennungsluftmenge ohne Falschluft zu beziehen.The display of this quotient meter is correct as long as none additional false air, e.g. B. by a leaky Ljungström-Luvo, to the behind the last post-heating area is added and thus the through changes the amount of combustion air measured by the flue gas flow meter. To the impeccable Use of the quotient indicator to set the correct amount of combustion air a test facility is therefore still required that can carry out a test at any time Presence of false air permitted and the detection of z. B. 10 "/, false air an immediate correction of the indicated amount of smoke gas to 90% or the quotient indicator to -10 ° / o of the display value enables the display to always focus on the pure combustion air volume without getting any false air.

Jeder Einbruch von kalter Falschluft erhöht die Rauchgasmenge und erniedrigt in gleichem Verhältnis die Abgastemperatur t, Mißt man daher zusätzlich die Rauchgastemperatur t" vor Luvo, d. h. vor der Einbruchstelle der Falschluft, so hat man in der Temperaturdifferenz (tgl-tg) ein ausgezeichnetes Mittel zur Kontrolle und Berichtigung dieser Falschluftmenge. Beide Temperaturwerte werden von dem Wärmespeichervermögen des Kessels gleichmäßig beeinflußt, so daß man Momentanablesungen der Temperaturdifferenz jederzeit zur Messung verwenden kann. Auch eine Heizflächenverschmutzung beeinflußt beide Meßwerte fast um den gleichen Temperaturanstieg. Beträgt die Temperaturerhöhung bei der Abgastemperatur t' z. B. 20° C und hat der Luvo eine Wärmeaufnahme von 10 0/0 der erzeugten Brennstoffwärme, so entfallen bei gleichförmiger Verschmutzung der Kesselheizflächen 10 0/0 dieser Temperaturerhöhung der Abgase auf die Nachheizfläche des Luvos. Die Temperaturerhöhung der Rauchgase vor Luvo t@, beträgt in diesem Fall nur 18' C bei 20' C Erhöhung der Abgastemperatur 1e, weil 2° C auf die schlechtere Wärmeaufnahme des Luvo entfallen. Bei z. B. 4, = 470° C und t9 = 180° C beträgt die Temperaturdifferenz (t"-t,) bei sauberem Kessel (470-180) = 290° C und bei Heizflächenverschmutzung (488-200) = 288° C. Diese geringe, nur bei Heizflächenverschmutzung auftretende Abweichung der Temperaturdifferenz (tg,-t9) ist meistens noch kleiner, da die Verschmutzung der nachgeschalteten Heizflächen im allgemeinen nicht so groß ist wie die der Hauptheizflächen des Kessels. Es läßt sich daher der Temperaturwert (t"-t,) mit genügender Genauigkeit bei allen Zustandsänderungen des Kessels zur Ermittlung der Falschluft heranziehen.Every ingress of cold false air increases the amount of flue gas and lowers the exhaust gas temperature t in the same proportion. Therefore, if one also measures the flue gas temperature t "in front of Luvo, that is, in front of the infiltration point of the false air, the temperature difference (daily-tg) is an excellent mean for Control and correction of this false air volume. Both temperature values are equally influenced by the heat storage capacity of the boiler, so that instant readings of the temperature difference can be used at any time for measurement B. 20 ° C and the Luvo has a heat absorption of 10 0/0 of the generated fuel heat, so if the boiler heating surfaces are uniformly soiled, 10 0/0 of this temperature increase of the exhaust gases on the after-heating surface of the Luvo does not apply. , is in d In this case only 18 ° C with a 20 ° C increase in exhaust gas temperature 1e, because 2 ° C is due to the poorer heat absorption of the Luvo. At z. B. 4, = 470 ° C and t9 = 180 ° C, the temperature difference (t "-t,) with a clean boiler (470-180) = 290 ° C and with contamination of the heating surface (488-200) = 288 ° C. This The slight deviation in the temperature difference (tg, -t9) that only occurs when the heating surface is dirty is usually even smaller, since the pollution of the downstream heating surfaces is generally not as great as that of the main heating surfaces of the boiler. The temperature value (t "-t ,) with sufficient accuracy for all changes in the state of the boiler to determine the leakage air.

Für einen gegebenen Zustand mit einer Rauchgastemperatur t,, vor Luvo ändert sich bei sonst gleichen Zustandsänderungen bei Auftreten von Falschluft nur die Abgastemperatur t9 und damit die Temperaturdifferenz (tg,-tg). Diese Änderung der Temperaturdifferenz (tg,-t@) und der Vergleich mit dem früher bei Einstellung der Feuerführung gemessenen Wert (t"-t9) ergibt ein direktes Maß für die auftretende Falschluftmenge.For a given condition with a flue gas temperature t ,, in front of Luvo only changes with the occurrence of false air, with otherwise the same changes in status the exhaust gas temperature t9 and thus the temperature difference (tg, -tg). This change the temperature difference (tg, -t @) and the comparison with the one earlier when setting the fire control measured value (t "-t9) gives a direct measure of the occurring Wrong air volume.

Eine Änderung der Abgastemperatur t" durch Falschluft um 20° C ändert den Temperaturfaktor der Abgaswärme (t,-tl) ebenfalls um 20' C. Bezeichnet man die Abgaswärme in kcal/sek. mit El, so erhält man E, aus Ei = G0 . (t,-ta) . Cvm.A change in the exhaust gas temperature t "due to false air by 20 ° C changes the temperature factor of the exhaust gas heat (t, -tl) also by 20 ° C. If the exhaust gas heat in kcal / sec is denoted by El, one obtains E, from Ei = G0 . (t, -ta) . Cvm.

Diese von der Brennstoffwärme herrührende Rauchgaswärme über Lufttemperatur wird durch Mischung mit Frischluft nicht verändert, da Frischluft keine Wärme über Lufttemperatur besitzt.This flue gas heat originating from the fuel heat via air temperature is not changed by mixing with fresh air, since fresh air does not transfer any heat Air temperature.

Eine Verringerung des Temperaturfaktors (te-tt) der Abgaswärme um Al Grad durch Falschluft entspricht einer Erhöhung der Rauchgasmenge um - Prozent. Bei z. B. (t,-t,) = (180-20) = 160°C bedeutet eine Erhöhung der Rauchgasmenge durch Falschluft um 10 0/0 eine Verringerung des Temperaturwertes (tg-ti) um 10 0/0 oder um 16° C. Damit ist die Beziehung zwischen dem Abfall des Temperaturwertes (t,-t,) und der damit zusammenhängenden Erhöhung des Temperaturwertes von (ta,-tg) bei 100/, Falschluft und der damit verbundenen Erhöhung der Rauchgasmenge G um 10 0/0 bekannt.A reduction in the temperature factor (te-tt) of the flue gas heat by Al degrees due to false air corresponds to an increase in the amount of flue gas by - Percent. At z. B. (t, -t,) = (180-20) = 160 ° C means an increase in the amount of smoke gas due to false air by 10 0/0 a decrease in the temperature value (tg-ti) by 10 0/0 or by 16 ° C The relationship between the drop in the temperature value (t, -t,) and the associated increase in the temperature value of (ta, -tg) at 100 /, false air and the associated increase in the amount of flue gas G by 10 0/0 is known .

Die praktische Ausführung des Erfindungsgedankens zur Quotienten-Anzeige des Meßwertes (G-c) : D ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Zusätzlich ist hier auch die Rauchgasmengen-Anzeige als Mittel zur Einstellung der Luftzufuhr in derselben Meßschaltung mit aufgeführt. Sowohl der Dampf- wie auch der Rauchgasmengenmesser werden mit einem elektrischen Widerstandsfernsender ausgerüstet und beide Fernsender durch eine gemeinsame Stromquelle zu einer Meßschaltung verbunden. Der Strom i tritt in die Bürste des Rauchgasmengenfernsenders E ein und tritt an der Bürste des Dampfmengenfernsenders F wieder aus. Vom Gesamtwiderstand des Fernsenders der Rauchgasmenge von 1000/0 werden c Prozent, je nach Lage der Leitlinie und der Größe des Abschnitts auf der Ordinatenachse (gemäß Fig. 1), am Anfangspunkt des Fernsenders mit G = 00/0 kurzgeschlossen. In der Stromverzweigung des Fernsenders E fließen dann in jeder Stellung der Fernsenderbürste (G-c) Prozent des Stromes i als Teilstrom il vom Ende des Fernsenderpunktes mit G = 100 0110 ab und der restliche Strom (i-i,) vom Anfangspunkt des Fernsenders bei G = 0 111!0* In ähnlicher Weise fließt in der Stromverzweigung des Fernsenders der Dampfmenge ein Teilstrom i2 des Gesamtstromes i zum Endpunkt des Fernsenders mit D = 100 0/0, welcher der Dampfmenge D in Prozent genau proportional ist. Von beiden Teilströmen i, und i2 werden an je einem Widerstand R, und R2 kleine Teil-Meßströme abgegriffen und zu einem mehrspuligen Quotienten-Meßwerk, z. B. einem T-Spul-Quotienten-Meßwerk, geführt. Der Teilstrom der Rauchgasmenge (G-c) geht zur Haupt- oder Ausblenkspule und der Teilstrom der Dampfmenge D zur Richtspule. Abgleich- und Feinwiderstände ermöglichen eine genaue Einstellung des Instrumentenzeigers auf Skalenmitte (= 0), sobald die beiden Mengenmesser auf zwei zugehörige Meßwerte eingestellt sind, die der Lage der Leitlinie in Fig. 1 entsprechen. Verschiebt man jetzt den Zeiger am Rauchgasmengenmesser und damit die Bürste des zugehörigen Fernsenders um ± 10 0/0 bzw. ± 20 0/0 vom bisher eingestellten Wert bei unveränderter Stellung des Dampfmengenmessers, so ergeben sich die Zeigerstellungen des Quotientenmeßwerks für ± 10 0,l0 bzw. ± 20 0/0 Änderung der Luftzufuhr, d. h. für eine Luftzufuhr, die um 10 0/0 bzw. 200/0 zu groß oder zu klein ist.The practical implementation of the inventive concept for displaying the quotient of the measured value (Gc) : D is shown schematically in FIG. In addition, the smoke gas quantity display is also listed here as a means for adjusting the air supply in the same measuring circuit. Both the steam meter and the flue gas flow meter are equipped with an electrical resistance remote transmitter and both remote transmitters are connected by a common power source to form a measuring circuit. The current i enters the brush of the flue gas remote transmitter E and exits again at the brush of the steam volume remote transmitter F. Depending on the position of the guideline and the size of the section on the ordinate axis (according to FIG. 1), c percent of the total resistance of the remote transmitter of the smoke gas quantity of 1000/0 is short-circuited at the starting point of the remote transmitter with G = 00/0. In the current junction of the remote transmitter E, in every position of the remote transmitter brush (Gc), percent of the current i flows as partial current il from the end of the remote transmitter point with G = 100 0110 and the remaining current (ii,) from the starting point of the remote transmitter at G = 0 111 ! 0 * In a similar way, a partial flow i2 of the total current i flows in the current branching of the remote transmitter of the amount of steam to the end point of the remote transmitter with D = 100 0/0, which is exactly proportional to the amount of steam D in percent. From the two partial currents i, and i2, small partial measuring currents are tapped off at a resistor R and R2 and sent to a multi-coil quotient measuring mechanism, e.g. B. a T-coil quotient measuring mechanism out. The partial flow of the amount of flue gas (Gc) goes to the main or deflection coil and the partial flow of the amount of steam D to the straightening coil. Balancing and fine resistances enable the instrument pointer to be set precisely to the center of the scale (= 0) as soon as the two flow meters are set to two associated measured values which correspond to the position of the guideline in FIG. If you now move the pointer on the flue gas flow meter and thus the brush of the associated remote transmitter by ± 10 0/0 or ± 20 0/0 from the previously set value with the steam flow meter unchanged, the pointer positions of the quotient measuring mechanism result in ± 10 0, l0 or ± 20 0/0 change in the air supply, ie for an air supply that is too large or too small by 10 0/0 or 200/0.

In dem Teil-Meßstrom der Rauchgasmenge zur Hauptspule sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, zwei Widerstandsthermometer für die Abgastemperatur t, in Parallelschaltung eingesetzt, die den Meßstrom zum Quotienten-Meßwerk bei Abgastemperaturänderungen so berichtigen, daß die Mengenmeßfehler bei Rauchgastemperaturschwankungen ausgeschaltet werden.In the partial measuring flow of the amount of flue gas to the main coil are, as from Fig. 2 shows two resistance thermometers for the exhaust gas temperature t, connected in parallel used, the measuring current to the quotient measuring mechanism in the case of exhaust gas temperature changes Correct in such a way that the quantity measurement errors in the case of flue gas temperature fluctuations are eliminated will.

Die gleiche Meßschaltung kann gleichzeitig zur Rauchgasmengen-Anzeige benutzt werden. Es werden dann laufend Meßwerte (G-c) gemessen, so daß die Anzeigeskala nicht vom Wert Null anfängt, sondern erst mit einem Wert c in der Größenordnung von etwa 10 bis 15 0/0. Es führt daher auch hier ein Teil-Meßstrom von il zur Hauptspule des Meßwerks des Rauchgasmengen-Anzeigers, während ein Teil-Meßstrom des Gesamtstromes i der Richtspule zugeleitet wird. Damit wird fortlaufend ein Stromverhältnis d. h. ein Teilstrom von i, gemessen, , der dem Meßwert (G-c) proportional ist. Die Kontrolleinrichtung zur Feststellung von Falschluft besteht aus einer genauen Meßeinrichtung zur Messung der Temperaturdifferenz (tg,-tH). Es werden hierzu zweckmäßig je zwei Doppelwiderstandsthermometer verwendet, die die Temperaturen t" und t, an verschiedenen Stellen des gleichen Rauchgaskanals-Querschnitts vor Luvo und im Abgaskanal fortlaufend messen und durch eine Temperatur-Meßeinrichtung als Differenztemperatur (tg,-tg) zur Anzeige bringen. Die bei Normallast bei Einregulierung der Feuerführung und sauberem Kessel vorhandene Temperaturdifferenz (t@,-tg)0 wird abgelesen und als Grundwert oder Vergleichstemperatur zur Ermittlung von Falschluft verwendet.The same measuring circuit can be used at the same time to display the amount of smoke gas. Measured values (Gc) are then continuously measured, so that the display scale does not begin with the value zero, but only with a value c in the order of magnitude of approximately 10 to 15 0/0. In this case too, therefore, a partial measuring current leads from il to the main coil of the measuring mechanism of the smoke gas quantity indicator, while a partial measuring current of the total current i is fed to the directional coil. This continuously becomes a current ratio ie a partial current of i, measured, which is proportional to the measured value (Gc). The control device for determining air leakage consists of a precise measuring device for measuring the temperature difference (tg, -tH). For this purpose, two double resistance thermometers are used, which continuously measure the temperatures t "and t, at different points of the same flue gas duct cross-section in front of Luvo and in the exhaust duct and display them as differential temperatures (tg, -tg) by means of a temperature measuring device. The temperature difference (t @, - tg) 0 existing at normal load when regulating the fire control and a clean boiler is read off and used as a base value or reference temperature to determine false air.

Beim Auftreten von Falschluft zeigt der Quotientenmesser für den Meßwert (G-c) : D und der Rauchgasmengenmesser für den Meßwert G zuviel an. Es ist daher bei Falschluft eine Berichtigung der Meßwert-Anzeige bei beiden Anzeigern erforderlich. Zu diesem Zweck wird auf dem Pult der Meßwarte je ein Drehknopf K mit Zeiger und zugehöriger Temperaturskala für die Temperaturdiiferenzen (t"-t,) angeordnet, der mit einem veränderlichen Drehwiderstand W von z. B. 0 bis 100 Ohm verbunden ist. Der Stromabnehmer S ist über den Drehknopf mit dem Ende des Widerstandes verbunden. In Nullstellung ist daher der Widerstand kurzgeschlossen, während bei Drehung des Widerstandes nur so viel des Gesamtwiederstandes eingeschaltet wird, als der Stellung des Drehknopfes entspricht. Der Nullstellung entspricht der abgelesene Temperaturgrundwert (tgl-tg)o. In dieser Stellung ist daher der Skalenwert der Temperaturskala des Drehknopfes bekannt. Der ganze Drehwiderstand wird in eine der beiden Leitungen mit dem temperaturberichtigten Teil-Meßstrom von il. zur Hauptspule der beiden Anzeigegeräte zwischengeschaltet. In Nullstellung mit dem Ablesewert (t",-t,) o auf der Drehknopfskala ist der eingeschaltete Widerstand Null, d. h. die Meßwertanzeige bleibt unverändert.If air leakage occurs, the quotient meter for the measured value (Gc) : D and the flue gas flow meter for the measured value G shows too much. It is therefore necessary to correct the measured value display for both indicators if there is air leakage. For this purpose, a rotary knob K with pointer and associated temperature scale for the temperature differences (t "-t,) is arranged on the control panel of the control room and is connected to a variable rotary resistance W of, for example, 0 to 100 ohms S is connected to the end of the resistor via the rotary knob. In the zero position, the resistor is short-circuited, while when the resistor is turned, only as much of the total resistance is switched on as corresponds to the position of the rotary knob ) o. In this position, the scale value of the temperature scale of the rotary knob is known. The entire rotary resistance is connected in one of the two lines with the temperature-corrected partial measuring current from il. to the main coil of the two display devices. In the zero position with the reading (t ", -t,) o on the dial dial, the switched-on resistance is zero, ie the measured value display remains unv he changes.

Bei 10% Falschluft erhöht sich die abgelesene Temperaturdifferenz (tgl-tg)0 um 0,10 - (tg-ti), d. h. bei (tg-tt) = (180-20) = 160° C um 16° C, z. B. von (t,i-tg)o = 290° C auf 306° C.If there is 10% air leakage, the temperature difference read increases (daily-daily) 0 at 0.10 - (daily-daily), i.e. H. at (tg-tt) = (180-20) = 160 ° C by 16 ° C, e.g. B. from (t, i-tg) o = 290 ° C to 306 ° C.

Dreht man nun den Drehknopf so weit, daß der Quotienten-Anzeiger vom Teilstrich Null in Skalenmitte auf den Wert -10 0/0 oder der Rauchgasmengen-Anzeiger auf 90 % der bisherigen Anzeige durch Einschalten von Widerstand zurückgeht, so entspricht diese Stellung des Drehknopfes der neuen Differenztemperatur (t,1-t,) = 306° C bei obigem Beispiel. In gleicher Weise erhält man den Skalenpunkt und die Stellung des Drehknopfes für 20 % Falschluft. Damit sind drei Werte: die Grundstellung mit z. B. 290° C, die Stellungen für 10 % und die Stellung für 20 % Falschluft mit z. B. 306 und 322° C bekannt, und die Skalenteilung des Drehwiderstandes kann hiernach angefertigt werden.If you turn the rotary knob so far that the quotient indicator is from Graduation zero in the middle of the scale to the value -10 0/0 or the smoke gas volume indicator goes back to 90% of the previous display by switching on resistance, so this position of the rotary knob corresponds to the new differential temperature (t, 1-t,) = 306 ° C in the above example. The scale point and the Position of the rotary knob for 20% false air. So there are three values: the basic position with z. B. 290 ° C, the positions for 10% and the position for 20% false air with z. B. 306 and 322 ° C known, and the scale division of the rotary resistance can then be made.

Der Anfangspunkt der Drehskala zeigt die Vergleichstemperatur (tgl-te)o des Kessels bei Normallast, während die hier nicht dargestellte besondere Differenztemperatur-Anzeige-Einrichtung für (tgl-tg) die vorhandene Differenztemperatur fortlaufend anzeigt. Weicht die Anzeige von (t"-t_,) von der Vergleichstemperatur (t"-t,), bei Normallast des Kessels ab, so braucht der Heizer nur den Drehknopf auf den angezeigten Temperaturwert (tgi-t9) einzustellen, um beide Anzeigegeräte für den Meßwert (G-c) : D und für die Rauchgasmengen-Anzeige G zu berichtigen. Beide Meßwerte können, wie aus der Meßschaltung Fig. 2 ersichtlich, mit den gleichen Mengenfernsendern für (G-c) und D und mit den beiden gleichen Widerstandsthermometern für t9 zur Anzeige gebracht werden, wobei nur zwei Rauchgasthermometer genügen, da sie als Doppelthermometer benutzt werden können, bei denen eine Wicklung für einen Meßwert und die zweite Wicklung für den anderen Meßwert verwendet werden kann.The starting point of the rotary scale shows the comparison temperature (day-day) o of the boiler at normal load, while the special differential temperature display device (not shown here) for (day-day) continuously displays the existing differential temperature. If the display of (t "-t_,) deviates from the comparison temperature (t" -t,) with normal load of the boiler, the heater only needs to set the rotary knob to the displayed temperature value (tgi-t9) to set both display devices for to correct the measured value (Gc) : D and for the flue gas quantity display G. As can be seen from the measuring circuit in Fig. 2, both measured values can be displayed with the same volume transmitters for (Gc) and D and with the same two resistance thermometers for t9, whereby only two flue gas thermometers are sufficient, since they can be used as double thermometers. where one winding can be used for one measured value and the second winding for the other measured value.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Procedure for setting the most favorable amount of combustion air in the case of steam boiler firing according to the ratio of the amount of flue gas and steam Patent 812 336, characterized in that after measuring the amount of steam by means of a differential pressure steam meter without temperature correction and measurement the amount of flue gas through a measuring nozzle or orifice with a connected differential pressure gas flow meter the variable relationship between the amount of smoke gas and steam shown in the characteristic curve is replaced by a ratio which corresponds to a linear auxiliary dividing line, which approximates the characteristic curve valid for operational monitoring and is expedient coincides with their mean values.

2. The method according to claim 1, characterized in that the linear auxiliary characteristic for the approximate relationship between the amount of flue gas and steam at each boiler load of the relationship corresponds to where G is the amount of flue gas, D is the amount of steam, c is the size of the amount of flue gas corresponding to the auxiliary characteristic G for the value D equal to zero and m is the tangent of the angle of inclination of the auxiliary characteristic to the abscissa axis of a right-angled coordinate system with the steam amount division as the abscissa and the flue gas amount division as the ordinate .

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the setting of the correct combustion air by the display of the constant constant at each load measurement quotient takes place, the value of which corresponds to the tangent of the angle of inclination of the auxiliary dividing line.

4. Arrangement for carrying out the method according to one of claims 1 to 3 with resistance remote transmitters (E, F) with linear characteristics, the brushes of which are actuated by one flue gas flow meter and one steam flow meter each, which are closed together in a common measuring circuit, in which the feed current is supplied to one brush and removed from the other, characterized in that a measuring current (il) proportional to the partial smoke gas amount (Gc) and a measuring current (i2) proportional to the respective steam amount (D) and a multi-coil are picked up on the flue gas volume remote transmitter Quotient measuring mechanism, e.g. B. a T-spool quotient measuring unit, is supplied so that continuously a quotient proportional measured value is displayed.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that that the resistance of the flue gas quantity remote transmitter from zero to that of the flue gas quantity c corresponding position of the remote transmitter brush short-circuited. so that only from position c onwards with a further increase in the amount of flue gas G one of the partial amount of flue gas (G-c) proportional measuring current can be tapped.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the display of the quotient meter for the measured value is adjusted so that the pointer of the quotient meter is only for the constant measured value ie if the measured value agrees with the tangent of the approximate characteristic curve of the smoke gas and steam quantity, it assumes a position in the middle of the scale which corresponds to the most favorable air supply represented by the characteristic curve.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the setting of a flue gas amount too large or too small by 10 or 20 0/0 compared to the flue gas amount G shown in the approximate characteristic curve, the pointer position of the quotient meter for the measured value Marked on the scale and then a scale division for the display range from -20 0/0 to 0 in the center of the scale and from 0 to -f-20% to the right of the center of the scale, which directly recognize the size of the incorrectly set air supply in percent with each pointer position leaves. B.

Arrangement according to one of Claims 5 to 7, characterized in that by registering the measured value every deviation of the measured value from the constant setpoint m can be recorded by a curve in terms of size as well as the passage of time and can be used as an exact basis for calculating heater bonuses.

9. Arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the measuring current for tapping the partial amount of flue gas (G-c) in the case of temperature fluctuations in the exhaust gas temperature due to resistance thermometers temperature is corrected.

10. Procedure for determining false air in the amount of flue gas by measuring the difference in temperature of the flue gases between a measuring point in front of the air heater with the temperature t91 and the flue gas temperature t9 with a clean and leak-proof boiler and using this measured value as a comparison value (t91-t9) o with that at the infiltration of false air The difference in temperature (t91-t9) resulting from the lower flue gas temperature t9, which is dt degrees higher, is used to determine the amount of false air present in the flue gas, whereby the ratio of 4t degrees increase in the difference temperature to the temperature difference between the flue gas and fresh air temperature (t9- tt), i.e. the value represents the percentage of the false air present in the amount of flue gas.

11. Arrangement for carrying out the method of claim 10 with a measuring device for measuring and continuously displaying the temperature differences (t91-t9) between the temperature of the flue gases in front of Luvo and the temperature of the exhaust gases in connection with a rotary resistor with a temperature difference scale for the measured values (t91- t9), starting with the reference temperature (t91-t9) o, the resistance of which assumes the value zero when set to the reference temperature and, when set to a higher differential temperature, a resistance in the line of the measuring current of the partial flue gas quantity (Gc) to the indicator for the flue gas quantity or to the indicator for the measurement quotient switches on, which corrects each of the two display values to a display without air leakage.