DE2111708A1 - Device for the continuous determination of the calorific value of coal - Google Patents
Device for the continuous determination of the calorific value of coalInfo
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Description
VORRICHTUNG ZUR FORTLAUFENDEN BESTIMMUNG DES HEIZWERTES VON KOHLE Die Erfindung ist eine Vorrichtung zur fortlaufenden Bestimmung des Heizwertes von Kohle, bei der die Hedzwertprtifung den Verhältnissen des Brennraumes entBprechend erfolgte # Die Änderung der Qualität der Brennstoffe ist von bedeutendem Sinfluse auf die Wirtschaftlichkeit der Feuerung.DEVICE FOR CONTINUOUS DETERMINATION OF THE HEATING VALUE OF COAL The invention is a device for the continuous determination of the calorific value of Coal, for which the Hedzwert test corresponds to the conditions of the combustion chamber took place # The change in the quality of fuels is significant Sinfluse on the profitability of the furnace.
Die Zusammensetzung bzw. der Heizwert des in einem gegebenen Augenblick zur Verbrennung gelangenden Brennmaterials bestimmen den jeweiligen Luftbedarf des Verbrennungsprosesses Wirtschaftlich ist die Feuerung wenn der zur vollkonunenen Verbrennung des Brennmaterials erforderliche geringste Luftüberschuss eingestellt wird. Dazu ist doch die Kenntnis der in den Brennraum eingeführten Wärmemenge erforderlich. Die eingeführte Wärmemenge kann aus der Menge und dem Heizwert des Brennmaterials bestimmt werden.The composition or the calorific value of the at a given moment The fuel that is to be burned determines the respective air requirement of the Combustion process Firing is economical when it is fully functional Combustion of the fuel required the lowest possible excess of air will. This requires knowledge of the amount of heat introduced into the combustion chamber. The amount of heat introduced can be determined from the amount and calorific value of the fuel to be determined.
Bei kohlebefeuerten Kesseln bedeutet die unmittelbare Bestinunung des Heizwertes der zur Verbrennung gelangenden Kohle ungelöste Probleme. Zur Zeit ist keine Methode zur Bestimmung des Heizwertes bekannt, die in der durch die Feuerungsregelung bedingten kurzen Zeit zuverlässige Ergebnisse liefert. Die in einer Kalorimeterbombe erfolgende Heizwertbestimmung ist mit dem Nachteil verbunden, dass die essung nur abschnittsweise durchgeführt werden kann, weiterhin dass die Probenahme, die Vorbereitung und die Messung eine Zeitdauer von mehreren Stunden beanspruchen. In the case of coal-fired boilers, this means immediate determination the calorific value of the coal to be burned unsolved problems. For now there is no known method for determining the calorific value that is used in the combustion control provides reliable results for a short period of time. The one in a calorimeter bomb Determining the calorific value has the disadvantage that the measurement is only can be carried out in sections, the sampling, the preparation and the measurement takes several hours.
Diese Methode ist deshalb bei Brennstoffen veränderlicher Qualität für Regelungszwecke ungeeignet.This method is therefore used with fuels of variable quality unsuitable for control purposes.
Schneller kennen Erfolge durch die Bestimmung des verbrennbaren Gehaltes der Brennstoffe erreicht werden: Innerhalb einer gegebenen Kohlensorto kann der N@@zwert mit einer guten Nüherung ermittelt werden. Die periodizität der Messung bleibt Jedoch auch hier erhalten. Die Probenahme und die Vorbereitung nicht miteingerechnet beansprucht Jedoch die Bestimmung auch hier etwa 50 nuten, was eine noch immer zu lange Zeit darstellt. Find out more quickly about success by determining the combustible content of fuels can be achieved: within a given range of coal the N @@ value can be determined with a good approximation. The periodicity of the measurement However, it remains here as well. Sampling and preparation are not included However, the provision here also claims about 50 utes, which is still a matter of fact represents a long time.
Auch werden Versuche zur schnellen Bestimmung des Heizwertes durch Messung der dielektrischen Konstante des Brennstoffes, mit der Isotopenmethode durch Gamma- und Betastrahlen, durch induktive Bestimmung usw. Vorgenommen, Jedoch steht eine auch betriebsmässig verwendbare Methode noch nicht zur Verfugung. Diese Methoden bestimmen ebenfalls eine der Komponenten der Kohle, Jedoch ist die Beziehung zwischen der Zusammensetzung und dem Heizwert nicht immer eindeutig. Attempts to quickly determine the calorific value are also carried out Measurement of the dielectric constant of the fuel, using the isotope method Gamma and beta rays, made by inductive determination, etc., but stands a method that can also be used for operational purposes is not yet available. These methods also determine one of the components of coal, however that is relationship between the composition and the calorific value is not always clear.
Bei den zur Zeit angewandten Methoden der Feuerungsregelung versuc-ht man die optimalen Feuerungsverhältnisse durch das Verhältnis zwischen Dampfmenge und Luft oder zwischen Brennstoffmenge und Luft einzustellen. Beide Regelungsarten können jedoch, sowohl theoretisch als auch praktisch, nur mit einer bedeutenden Verzögerung eingreifen und dabei die Anderungen in der Brennstoffqualitat nicht mit berücksichtigen. Die Arbeitsweise der Feuerungsregelungen könnte jedoch in -Kenntnis der Heizwerte der Brennstoffe in weitgehendem Melasse verbessert werden. Tried with the methods of combustion control currently in use the optimum firing conditions are determined by the ratio between the amount of steam and air or between the amount of fuel and air. Both types of regulation can, however, both theoretically and practically, only with a significant one Delay to intervene and not the changes in fuel quality take into account. However, the working method of the combustion regulations could be in -knowledge the calorific values of the fuels in molasses can be improved to a large extent.
Die Bestimmung des Heizwertes ist in der zuverlässigsten Weise durch die Verbrennung des Brennstoffes möglich. The determination of the calorific value is done in the most reliable way the combustion of the fuel is possible.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der angeführten Probleme und Mëngel. The invention aims to obviate the cited problems and Defects.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur laufenden Bestimmung des Heizwertes von Kohle mit Hilfe der Verbrennung des Brennstoffes. The invention relates to a device for ongoing determination the calorific value of coal with the help of the combustion of the fuel.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur laufenden Bestimmung des Heizwertes von Kohle kann dadurch charakterisiert werden, das sie eine Kohlenmühle, einen Kohle staubabscheider und Kohlenstaubsammler, Primgr- und Sekundärluftregler, einen Kohlenstaubdosierer, einen Stützflammenregler, einen sich an diese anschliessenden Brenner und eine Feuerkammer besitzt, an welche Temperaturmesser und die Temperaturmesswerte in beliebige Signale umwandelnde Instrumente, weiterhin die Temperaturdifferenz des in die Feuerkammer in einer Kühlschlange eingeführten Kühlmediums messende und in beliebige Signale umwandelnde Einrichtungen sowie den Druck der Feuerkammer regelnde Einrichtungen angeschlossen sind und schliesslich dass nach der Feuerkammer Rauchgasverwerter- oder andere Brennräume angeordnet sind.The device according to the invention for the ongoing determination of the calorific value of coal can be characterized in that it has a coal mill, a coal dust separator and coal dust collector, primary and secondary air regulator, a coal dust meter, a supporting flame regulator, an adjoining burner and a fire chamber to which Temperature meters and instruments converting the temperature values into any signals, furthermore the temperature difference of the cooling medium introduced into the fire chamber in a cooling coil and converting devices into any signals as well as devices regulating the pressure of the fire chamber are connected and finally, that flue gas recovery rooms or other combustion chambers are arranged after the fire chamber.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemessen Vorrichtung ist zur Weiterbeförderung des im Kohlenstaubsammber angesanmelten Kohlenstaubes ein sich verjüngender und ein sich erweiternder Rohrabschnitt vorgesehen, in dessen Mantel parallel zur Achslinie Öffnungen ausgebildet sind; weiterhin dient zur Zuführung des Kohle staub-Luft-Gemisches zum Brenner eine sich an den Rohrabschnitt anschließende Leitung, und der Brenner ist für die Zuleitung der Sekundärluft und des evtl. Stützgases aus geeigneten konzentrischen Rohrleitungen ausgebildet. In an advantageous embodiment of the device according to the invention is for the onward transport of the coal dust that has accumulated in the coal dust collector a tapering and a widening pipe section are provided, in the jacket of which openings are formed parallel to the axis line; continues to serve to supply the coal dust-air mixture to the burner one on the pipe section subsequent line, and the burner is for the supply of secondary air and of any supporting gas formed from suitable concentric pipelines.
Bei einer weiteren zweckdienlichen Ausführung ist zur Zuleitung des Kohlenstaubes aus dem Kohlenstaubsammler in den Rohrabschnitt mit gleichbleibendem Querschnitt ein Zellen- oder Schneckenbeschicker vor dem Brenner eingebaut. In a further expedient embodiment, the Coal dust from the coal dust collector into the pipe section with a constant Cross-section of a cell or screw feeder installed in front of the burner.
Die Vorrichtung, die parallel zum Kessel geschaltet arbeitet, kann in das System der Feuerungsreung eingepaßt werden, und zur Sicherung der optimalen Verbrennungsverhältnisse känn gleichzeitig mit der Verbrennung des Brennstoffes auch dessen Heizwert bestimmt werden. The device, which works in parallel with the boiler, can to be fitted into the system of the firing system, and to ensure the optimum Combustion conditions can occur simultaneously with the combustion of the fuel its calorific value can also be determined.
Grundlage der Konzeption bei dem erfindungsgemäßen System ist demgemäß, durch Verbrennung einer entsprechenden Probemenge der zur Verbrennung gelangenden Kohle in der nachstehend beschriebenen Vorrichtung ein zum Heizwert der Kohle proportionales Signal zu erhalten. The basis of the conception of the system according to the invention is accordingly by incineration of an appropriate amount of the sample to be incinerated Coal in the device described below is proportional to the calorific value of coal Signal to receive.
Di Erfindung wird im weiteren anhand einiger beispielsweiser Ausführungen mit Hilfe von Figuren detaillierter beschrieben, von denen Fig. t das Prinzipschema der Vorrichtung, Fig. 2 eine Anordnung des KohlenstaubabschQPders, Fig. 3 eine mögliche Ausführung des Brenners, Fig. 3a die Schnittzeichnung der Fig. 3 entlang der Linie A-A, Fig. 3b die Schnittzeichnung der Fig. 3 entlang der Linie B-B, Fig.3c die~Schnittseichnung der Fig. 3 entlang der Linie C-C, Fig. 4 eine andere Anordnung des Kohlenstaubabscheiders, Fig. 5 die bei Fig. 4 vorgesehene Brenneranordnung, Fig.Sa die Schnittzeichnung der Fig. 5 entlang der Linie A-A, Fig. 5b die Schnittzeichnung der Fig. 5 entlang der Linie B-B, Fig. 5c die Schnittzeichnung der Fig. 5 entlang der Linie C-C darstellen. The invention is explained below with the aid of some exemplary embodiments described in more detail with the help of figures, of which FIG of the device, FIG. 2 an arrangement of the coal dust separator, FIG. 3 a possible one Execution of the burner, Fig. 3a shows the sectional drawing of Fig. 3 along the line A-A, Fig. 3b the sectional drawing of Fig. 3 along the line B-B, Fig. 3c the sectional drawing Fig. 3 along the line C-C, Fig. 4 shows another arrangement of the coal dust separator, Fig. 5 shows the burner arrangement provided in Fig. 4, Fig.Sa the sectional drawing of Fig. 5 along the line A-A, Fig. 5b the sectional drawing of Fig. 5 along the line B-B, Fig. 5c the sectional drawing of Fig. 5 along the line Represent line C-C.
Gemäß Fig. 1 ist an die zum Vermahlen der besonderen Kohlenprobe dienende Kohlenmühle 1, der Schaltung des Feuerungssystems entsprechend, die Rohrleitung 2 angeschlossen, die die Kohlenmühle 1 mit dem Kohlenstaubabscheider 3 verbindet. Der Kohlenstaub sammelt sich im unteren Teil des Kohlenataubabscheiders 3 an. Vom unteren T@l des Kohlenstaubabscheiders führt die Rohrleitung 4 durch den Durchflußmesser und den XKonstantmengen"-Regler 5, vereinigt sich mit der Rohrleitung 7 und der mit dem eingestellten "Konstantmengen"-Regler 9 versehenen Primärluftleitung. Zum Absaugen des Trägergas- und Primärluftgemisches durch die Rohrleitung 10 sowie den DurchfluB-messer und "Konstantmengen"-Kontrollregler 11 dient der Förderventilator 12. Hinter dem Förderventilator 12 ist die Rohrleitung 13 mit dem Brenner 14 verbunden. An den Brenner 14 schließt sich noch die vom Ventilator 6 kommende Sekundärluftleitung 8 an, in die der "Konstantmengen"-Regler 25 eingebaut ist. Nötigenfalls wird die entsprechende Zündung und laufende Unterstützung aus dem Gasbehälter 26 über die Gasleitung 27 durch den eingestellten nKonstantgasmengen"-Regler 28 gesichert. According to Fig. 1 is to be used for grinding the particular coal sample serving coal mill 1, according to the switching of the firing system, the pipeline 2 connected, which connects the coal mill 1 to the coal dust separator 3. The coal dust collects in the lower part of the coal dust separator 3. From the lower T @ l of the coal dust separator leads the pipe 4 through the flow meter and the X constant volume controller 5, joins the pipeline 7 and the with the set "constant volume" regulator 9 provided primary air line. To the Sucking off the carrier gas and primary air mixture through the pipe 10 and the The flow rate meter and "constant volume" control regulator 11 are used by the delivery fan 12. The pipeline 13 is connected to the burner 14 downstream of the conveyor fan 12. The secondary air line coming from the fan 6 also connects to the burner 14 8, in which the "constant quantity" controller 25 is installed. If necessary, the appropriate ignition and ongoing support from the gas tank 26 via the Gas line 27 secured by the set "constant gas quantity" regulator 28.
Die sich in der Brennerkammer entwickelnden Temperaturverhältnisse verändern sich bei Konstanz sämtlicher die Verbrennung beeinflussenden sonstigen Faktoren nur infolge einer Änderung des Kohlenheizwertes. Zur Messung der in der Brennkammer herrschenden Temperaturverhältnisse dienen die Thermometer 16 und 21, die zweckmäßigerweise Thermoelemente sind. Außerdem wird ein zum Heizwert der Kohle bzw. zu der in der Brennkammer freiwerdenden Wärmemenge proportionales Signal auch durch die Erwärmung des durch die im Inneren der Brennkammern mit den Rauchgasen in direkter Berührung stehende Kühlrohrschlange 17 atrömenden Kühlmediums 19, (zweckmäßtgerweise Wasser) gebildet. The temperature conditions developing in the burner chamber If all other factors influencing the combustion are constant, all other changes Factors only due to a change in the coal calorific value. To measure the in the Thermometers 16 and 21 are used for the temperature conditions prevailing in the combustion chamber, which are conveniently thermocouples. In addition, one becomes the calorific value of coal or a signal proportional to the amount of heat released in the combustion chamber by heating the inside of the combustion chambers with the flue gases cooling pipe coil 17 in direct contact with a flowing cooling medium 19, (expediently Water).
Die Erwärmung des Kühlmediums wird durch das Differentialthermometer 18 gemessen. Die Änderung des heizwertes der Kohle wird durch die Instrumente 16, 18 und 21 gemessen und in beliebige Signale umgewandelt. An die Kammer ist die Rohrleitung 22, an diese sind die Rauchgasverwerter 23 und der Ventilator 24 angeschlossen.The heating of the cooling medium is done by the differential thermometer 18 measured. The change in the calorific value of the coal is indicated by the instruments 16, 18 and 21 measured and converted into any signals. The pipeline is attached to the chamber 22, to which the flue gas utilizers 23 and the fan 24 are connected.
Die unterschiedlichen Anordnungen und Ausführungen des Kohlenstaubabscheiders 3 und des Brenners 14 sind in den Figuren 2; 3; 3a-3c; 4;-5; 5a-5c; dargestellt. The different arrangements and designs of the coal dust separator 3 and the burner 14 are in Figures 2; 3; 3a-3c; 4; -5; 5a-5c; shown.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die Öffnungen der Kohlenstaubzufuhr im Kohlenstaubabscheider-Sammler. Der Brenner ist in Fig. 3 dargestellt. In the arrangement according to FIG. 2, the openings are for the pulverized coal supply in the coal dust collector. The burner is shown in FIG.
Zum Abtransport des im Kohlenstaubsammler 3 angesammelten Kohlenstaubes ist der zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 29 und dem sich erweiternden Abschnitt 31 angeordnete konstanten Querschnitt aufweisende Rohrleitungsabschnitt 30 vorgesehen. In dessen Mantel sind parallel zur Achslinie die Öffnungen 36 ausgebildet, durch die das strömende Gasgemisch den Kohlenstaub ansaugt. Der Brenner ist aus den zur Weiterleitung der Sekundärluft und des eventuellen Stützgases geeigneten konzentrischen Rohrleitungen 32 und 33 so aufgebaut, daß er hinter dem nach dem Rohrabschnitt 30 folgenden und sich erweiternden Abschnitt 31 mit der konzentrischen Rohrleitung 32 zu einem zweimanteligen und dann mit der konzentrischen Rohrleitung 33 zu einem dreimanteligen Brenner erweitert wird. For transporting away the coal dust that has accumulated in the coal dust collector 3 is that between the tapered portion 29 and the expanding portion 31 arranged pipeline section 30 having a constant cross section is provided. In the jacket, the openings 36 are formed parallel to the axis line, through which the flowing gas mixture sucks in the coal dust. The burner is off to Forwarding of the secondary air and any supporting gas suitable concentric Pipes 32 and 33 constructed so that it is behind the pipe section 30 following and widening section 31 with the concentric pipeline 32 to a two-jacket and then with the concentric pipe 33 to one three-jacket burner is expanded.
Der Zuleitungsanschluß der Luft und des Stützgases ist in den Figuren Db und 3c dargestellt. The supply connection for the air and the supporting gas is shown in the figures Db and 3c shown.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung gelangt der Kohlenstaub aus dem Kohlenstaubsammler 3 in den zwischen der Vec jüngung und der Erweiterung liegenden Rohrabschnitt 30 durch das fallrohr 35, in das der eine stets konstante Kohlenstaubmenge zuführende Zellen- oder Sohneckenbeschicker 34 eingebaut ist. In Fig. 5 und Fig. 5a ist der Anschluß des Fallrohres, in Fig. 5b und 50 ist die Luft- und die Stützgaszuleitung zum Brenner zu sehen. In the arrangement shown in Fig. 4, the coal dust arrives from the coal dust collector 3 in the between the Vec younger and the extension lying pipe section 30 through the downpipe 35, in which the one always constant Cell or son corner feeder 34 supplying coal dust is installed. In Fig. 5 and Fig. 5a is the connection of the downpipe, in Fig. 5b and 50 the air and to see the support gas supply line to the burner.
Claims (2)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4809190A (en) * | 1987-04-08 | 1989-02-28 | General Signal Corporation | Calorimetry system |
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1971
- 1971-03-08 DE DE19712111708 patent/DE2111708A1/en active Pending
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