Regelung einer Wirbelschichtfeuerung in einem Heizungskessel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Regelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Bei Wirbelschichtfeuerungen wird feinkörmiger Brennstoff verwirbelt und verbrannt. Solche Feuerungen sind besonders zum Verfeuern von balastreicher Kohle geeignet. Neben dem Einsatz in großtechnischen Anlagen werden Wirbelschichtfeuerungen auch immer stärker für Wassererhitzer wie Heizungskessel interessant. Hier lassen sich die Vorzüge dieser Feuerungsart hervorragend nutzen.

[0003] Von wesentlicher Bedeutung für die Funktion der Wirbelschichtfeuerungen ist eine genaue Regelung. Da es sich um eine Feststoff-Feuerung handelt, müssen mehrere Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Neben den üblichen Kriterien, wie dem Einstellen und Einhalten der richtigen Bett-Temperatur kommt bei der Verwendung der Wirbelschichtfeuerung in Heizungskesseln noch die Abhängigkeit von der Wärmeanforderung hinzu.

[0004] Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die richtige Bett-Temperatur einzustellen und einzuhalten und dabei zusätzlich die Wärmeanforderung durch das Kesselwasser zu berücksichtigen.

[0005] Gemäß der Erfindung wird dieses erreicht durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Maßnahmen.

[0006] Als Regelgröße dient auf der einen Seite die Bett-Temperatur ermittel durch Temperaturfühler im Wirbelbett. Diese sorgen für das Einstellen und Einhalten der erforderlichen Bett-Temperatur einschließlich einer Sicherheitsüberwachung. Durch Einschalten des Gebläsebrenners wird zunächst die erforderliche Bett-Temperatur erzielt. Bei einem unteren Schaltpunkt wird dann auf die eigentliche Wirbelschichtfeuerung umgeschaltet. Der Überwachung der maximalen Bett-Temperatur dient ein oberer Schaltpunkt. Bei diesem wird die Brennstoffzufuhr unterbrochen bis eine untere Grenztemperatur erreicht ist.

[0007] Als weitere Regelgröße dient die Vorlauftemperatur ermittelt durch einen Vorlaufthermostaten. Wird bei unterschrittener Soll-Vorlauftemperatur Wärme angefordert, dann werden zunächst Saugzug und Verbrennungsluftventilator eingeschaltet und die Luftregelklappe geöffnet. Anschließend wird Brennstoff zugeführt. Dadurch erfolgt ein ausreichender Wärmenachschub durch das Wirbelbett selbst dann, wenn die Brennstoffzufuhr durch die Thermostate im Wirbelbett unterborchen sein sollte. Sobald die Soll-Vorlauftemperatur wieder überschritten wird, wird die Brennstoffzufuhr abgesperrt.Verbrennungsluftventilator und Saugzug laufen zunächst nach. Nach ihrer Abschaltung wird die Luftregelklappe geschlossen. Die Bett-Temperatur wird also nicht bis zur maximalen Temperatur hochgefahren.

[0008] Sollte während der Stillstandsphase, d.h. bei abgeschalteter Luft- und Brennstoffzufuhr, die maximale Bettemperatur überschritten werden, dann wird über einen Temperaturfühler im Wirbelbett die Luftzufuhr bis zum Erreichen der unteren Grenztemperatur freigegeben. Das erfolgt im konkreten Fall durch Einschalten von Saugzug und Verbrennungsluftventilator und Öffnen der Luftregelklappe. Es ist somit ein Schutz gegen Überhitzung vor, handen.

[0009] Der Mündungsbereich des Brennstoff-Förderers, vorzugsweise einer Brennstoffeintragschnecke, muß besonders gegen Überhitzung mit der Gefahr einer Rückzündung geschützt werden. Zu diesem Zweck wird nach dem Absperren der Brennstoffzufuhr ein Luftventil geöffnet und der Mündungsbereich von Asche und Kohleresten freigeblasen. Sollte dennoch eine festgelegte Höchsttemperatur überschritten werden, dann wird die Kohledosierschnecke unter dem Bunker angehalten und dafür kurzseitig Kalk oder Sand als Kühlmittel zugegeben.

[0010] Während des eigentlichen Wirbelschichtbetriebes wird der Druck im Wirbelbett kontinuierlich überwacht. Drucküber-und -unterschreitungen werden signalisiert. Da die Aschebildung den Druck im Wirbelbett verändert, besteht die Möglichkeit den Ascheabzug druckabhängig zu steuern.

Ansprüche

1. Regelung einer Wirbelschichtfeuerung in einem Heizungskessel durch Veränderung der Luft- und Brennstoffzufuhr,
dadurch gekennzeichnet, daß über Temperaturfühler im Wirbelbett mit mehreren Schaltpunkten

a) unterhalb einer erforderlichen Bett-Temperatur bei gedrosselter Luftzufuhr ein Gebläsebrenner eingeschaltet wird,

b) ab der erforderlichen Bett-Temperatur der Gebläsebrenner abgeschaltet, die Luftzufuhr freigegeben und Brennstoff dem Wirbelbett zugeführt wird sowie

c) bei Überschreiten einer maximalen Bett-Temperatur die Brennstoffzufuhr zum Wirbelbett bis zum Erreichen einer unteren Grenztemperatur abgesperrt wird.

und daß ferner über einen Thermostaten im Vorlauf

d) bei Unterschreiten der Soll-Vorlauftemperatur die Luftzufuhr freigegeben und anschließend Brennstoff zugeführt wird sowie

e) bei Überschreiten der Soll-Vorlauftemperatur die Brennstoffzufuhr wieder abgesperrt und mit Nachlauf die Luftzufuhr unterbrochen wird.

2. Regelung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß über einen Temperaturfühler im Wirbelbett bei Überschreiten der maximalen Bett-Temperatur während der Stillstandsphase die Luftzufuhr bis zum Erreichen einer unteren Grenztemperatur freigegeben wird.

3. Regelung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absperren der Brennstoffzufuhr durch öffnen eines Ventiles der Mündungsbereich des Brennstoff-Förderers freigeblasen wird.

4. Regelung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß über einen Temperaturfühler an der Mündung des Brennstoff-Förderers bei Überschreiten einer festgelegten Höchsttemperatur kurzzeitig die Zufuhr von Kalk oder Sand als Kühlmittel eingeschaltet wird.

5. Regelung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ab Erreichen der erforderlichen Bett-Temperatur der Differenzdruck des Wirbelbettes überwacht und oberhalb eines festgelegten Druckes der Ascheabzug eingeschaltet wird.