DE4344906A1 - Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbrennung auf einem Feuerungsrost beeinflus­ sender Faktoren.

Aus der DE 38 25 931 C2 ist es bekannt, die Feuerungsleistung von Verbrennungsanlagen dadurch zu regeln, daß das Abbrandverhalten des Brennstoffes auf dem Feuerungsrost mittels einer Infrarotkamera beobachtet wird und die Luftzuführung zonenweise entsprechend der durch die Infrarotkamera festgestellten Temperaturverteilung gere­ gelt wird. Diese Art der Regelung hat zwar gegenüber früheren Ver­ fahren zu wesentlich besseren Ergebnissen geführt, ist aber insofern noch nicht vollkommen, als dieses Verfahren nur die Temperaturer­ fassung ermöglicht, jedoch keine Rückschlüsse auf die in den einzel­ nen Zonen durch die Verbrennung freigesetzte Energiemenge gestat­ tet, wodurch die Anpassung der Feuerungsleistung an die Dampflei­ stungsanforderung nicht feinfühlig und schnell genug erfolgt.

Neben dieser bekannten Regelung des Verbrennungsablaufes auf der Grundlage der Temperaturerfassung zur Erzielung einer bestimmten Feuerungsleistung, ist es bekannt, die Feuerungsleistung in Abhän­ gigkeit von dem im Rauchgas festgestellten Sauerstoffgehalt oder auch in Abhängigkeit vom erzeugten Dampfmassenstrom zu regeln.

Alle diese drei Regelungsmöglichkeiten führen dazu, daß bei einem Absinken des Heizwertes des auf den Feuerrost gelangenden Brenn­ gutes die Neigung besteht, den Feuerrost zu überschütten. Steigt zum Beispiel der Sauerstoffgehalt im Abgas so kann der Regelme­ chanismus nicht erkennen, ob dies an einem sinkenden Heizwert liegt oder an einem Abnehmen der Menge des aufgegebenen Brenngutes, so daß die Aufgabemenge erhöht wird. Bei der Regelung in Abhän­ gigkeit von der Temperatur und dem Dampfmassenstrom sind die Zusammenhänge derart, daß bei einem Absinken der Rauchgastempe­ ratur und bei einer Abnahme des Dampfmassenstromes die Regelein­ richtung ebenfalls davon ausgeht, daß zu wenig Brennmasse auf den Feuerungsrost gelangt, so daß die Aufgabemenge erhöht wird. Da eine laufende Erfassung des Heizwertes bei Müllverbrennungsanla­ gen nicht möglich ist, kommt es deshalb manchmal zu Überschüttun­ gen des Feuerungsrostes aufgrund der soeben erläuterten Zusammen­ hänge.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Regeln einzelner oder aller den Verbrennungsprozeß beeinflussender Faktoren zu er­ möglichen, um damit die Feuerungsleistung besser an die Dampflei­ stungsanforderung anpassen zu können. Auch sollen hierdurch ent­ sprechende Beeinflussungen auf die Abgaszusammensetzung, insbe­ sondere im Hinblick auf Stickoxide und andere schädliche Stoffe er­ möglicht werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß gelöst durch die Erfassung der dreidimensionalen Verteilung der Brennstoffmasse auf mindestens einem bevorzugten Bereich des Feuerungsrostes.

Durch diese Maßnahme ist es unabhängig von der verwendeten Leit­ größe zur Regelung des Verbrennungsablaufes, d. h. unabhängig da­ von, ob man den Verbrennungsablauf in Abhängigkeit von der Tem­ peratur im Rauchgas, in Abhängigkeit von der Sauerstoffzusammen­ setzung des Rauchgases oder in Abhängigkeit vom Dampfmassen­ strom regelt, möglich, Rückschlüsse auf die durch die Verbrennung freigesetzte Energie abzuleiten. Selbstverständlich wird die Rege­ lungsmöglichkeit umso genauer je größer der Bereich des Feuerungs­ rostes ist, dessen dreidimensionale Massenverteilung des Brennstof­ fes überwacht wird. Wird beispielsweise nur ein ganz eng begrenzter Bereich unmittelbar nach der Aufgabe des Brenngutes hinsichtlich der dreidimensionalen Verteilung der Brennstoffmasse überwacht, so dient das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen als "Notbremse" dafür, daß der Rost bei einem Absinken des Heizwertes nicht überschüttet wird, was zwangsläufig zu einem Absinken der Feuerungsleistung führt. Wird dagegen im anderen Extremfall der gesamte Feuerungsrost überwacht und die dreidimensionale Massen­ verteilung auf dem gesamten Rost erfaßt, so ist es möglich, die ein­ zelnen, den Verbrennungsprozeß beeinflussenden Faktoren so zu re­ geln, daß eine möglichst gleichmäßige Feuerungsleistung in Quer­ richtung des Rostes und ein möglichst idealer Verbrennungsablauf in Längsrichtung dem Feuerungsrostes einstellbar ist. Hierdurch kann die notwendige Feuerungsleistung an die gewünschte Dampfleistung möglichst exakt angepaßt werden.

Eine vorteilhafte Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man durch Erfassung der Temperaturverteilung der auf dem Feuerungsrost befindlichen Brennstoffmasse. Die Erfassung der Temperaturverteilung und die Erfassung der Massenverteilung läßt nämlich sehr genaue Rückschlüsse auf den Verbrennungsablauf und insbesondere auf die örtlich freigesetzte Energiemenge zu, so daß entsprechende Regelungsmaßnahmen bezüglich der den Verbren­ nungsprozeß beeinflussender Faktoren möglich ist.

In vorteilhafter Weise kann die Temperaturverteilung durch minde­ stens eine auf das Brennbett ausgerichtete Infrarotkamera festgestellt werden. Durch eine an sich bekannte Infrarotkamera läßt sich das Abbrandverhalten, also in erster Linie die Strahlung der glühenden Brennstoffmasse feststellen, wodurch man die eine der wesentlichen Komponenten für die Beurteilung des Verbrennungsablaufes erhält.

Die dreidimensionale Brennstoffmassenverteilung kann in vorteilhaf­ ter Weise durch Abtasten der Brennstoffmassenkontur mittels Radar festgestellt werden. Ein solches Abtasten der Brennstoffmassenkon­ tur ist durch Radar in besonders exakter Weise möglich, wodurch man in Verbindung mit der Erfassung der örtlich herrschenden Tem­ peratur der Brennstoffmasse die beiden wesentlichen Komponenten erhält, die eine genaue Aussage über die örtlich freigegebene Ener­ giemenge zulassen, wodurch entsprechende Maßnahmen zur Verbes­ serung oder zur Dämpfung des örtlich herrschenden Verbrennungsab­ laufes eingeleitet werden können.

Die Erfassung der dreidimensionalen Brennstoffmassenverteilung kann aber auch durch die Ausrichtung mehrerer Videokameras auf die Brennstoffmasse unter verschiedenen Winkeln ermöglicht wer­ den.

Die einzelnen den Verbrennungsprozeß beeinflussenden Faktoren sind die Luftmenge und zwar die gesamte Luftmenge, die dem Ver­ brennungsprozeß zugeführt wird, die Luftmengenverteilung bezüg­ lich Primärluftanteil und Sekundärluftanteil, die Zusammensetzung der Verbrennungsluft, die durch Beimischung von Sauerstoff oder durch Rauchgasrückführung in ihrer Sauerstoffkonzentration verän­ dert werden kann, die Temperatur der Luftvorwärmung, die Aufga­ bemenge des Brennstoffes, die Aufgabemenge bezogen auf verschie­ dene Längsbahnen des Feuerungsrostes, die Schürgeschwindigkeit des gesamten Feuerungsrostes, die örtliche Schürgeschwindigkeit des Feuerungsrostes, die Schürgeschwindigkeit unterschiedlicher Rost­ bahnen und die Arbeitsgeschwindigkeit der am Rostende vorgesehe­ nen Schlackenabwurfvorrichtung.

Alle diese Faktoren, deren Aufzählung nicht als abschließend betrachtet werden muß, können einzeln oder in ihrer Gesamtheit durch die grundlegende Maßnahme nach Anspruch 1 und in besonders vorteilhafter Weise in Verbindung mit der Maßnahme nach Anspruch 2 der Erfindung, nämlich durch die Erfassung der dreidimensionalen Verteilung der Brennstoffmasse und durch die Erfassung der Temperaturverteilung im gewünschten Sinne beeinflußt werden. Sofern aus Kostengründen auf eine besonders gu­ te Optimierung verzichtet werden muß, so kommt vorrangig die Er­ fassung der dreidimensionalen Verteilung der Brennstoffmasse zur Anwendung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Beispieles einer Feuerungsanlage, einer schematischen Zusammenstellung der verschiedenen gegenseitig sich beeinflussen­ der Faktoren und eines schematischen Beispieles der Kombination verschiedener Regelgrößen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine schematisch dargestellte Feuerungsanlage;

Fig. 2 ein Diagramm der Brennbetthöhe bezogen auf die Breite und Länge des Feuerungsrostes;

Fig. 3 eine Momentaufnahme mittels einer Infrarotkamera, die die Temperaturverteilung des Brennstoffbettes zeigt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Erfassung von Meß­ größen und deren physikalisch-technischen Abhängig­ keiten; und

Fig. 5 ein Regelschema für eine Feuerungsanlage.

Die in Fig. 1 dargestellte Feuerungsanlage umfaßt einen Feuerungs­ rost 1, eine Beschickeinrichtung 2, einen Feuerraum 3 mit anschlie­ ßendem Gaszug 4 und einem Umkehrraum 5 in welchem die Abgase in einem nach abwärts gerichteten Gaszug 6 geleitet werden, von dem aus sie in die üblichen einer Feuerungsanlage nachgeschalteten Aggregate, insbesondere Dampferzeuger und Abgasreinigungsanla­ gen, gelangen.

Der Feuerungsrost 1 umfaßt einzelne Roststufen 7, die wiederum aus einzelnen nebeneinander liegenden Roststäben gebildet sind. Jede zweite Roststufe des als Rückschubrost ausgebildeten Feuerungsro­ stes ist mit einem insgesamt mit 8 bezeichneten Antrieb verbunden, der es gestattet die Schürgeschwindigkeit einzustellen. Unterhalb des Feuerungsrostes 1 sind sowohl in Längsrichtung als auch in Quer­ richtung unterteilte Unterwindkammern 9.1 bis 9.5 vorgesehen, die getrennt über Einzelleitungen 10.1 bis 10.5 mit Primärluft beauf­ schlagt werden. Am Ende des Feuerungsrostes fällt die ausgebrannte Schlacke über eine Schlackenwalze 25 in einen Schlackenfallschacht 11, in welchen gegebenenfalls auch die schwereren im unteren Um­ kehrraum 12 aus dem Abgas abgeschiedene Feststoffteile gelangen.

In den Feuerraum 3 sind mehrere Reihen von Sekundärluftdüsen 13, 14 und 15 ausgerichtet, die für eine geregelte Verbrennung der brennbaren Gase und der in der Schwebe befindlicher Brennstoffteile sorgen.

Diese Sekundärluftdüsenreihen sind getrennt regelbar, da über den Feuerraum verteilt, unterschiedliche Bedingungen herrschen.

Die Beschickeinrichtung 2 umfaßt einen Aufgabetrichter 16, eine Aufgabeschurre 17, einen Aufgabetisch 18 und einen oder mehrere nebeneinander liegende, gegebenenfalls unabhängig voneinander re­ gelbare Beschickkolben 19, die den in der Aufgabeschurre 17 herab­ fallenden Müll über die Beschickkante 20 des Aufgabetisches 18 in den Feuerraum auf den Feuerungsrost 1 schieben.

In der Decke 21, die den oberen Umkehrraum 5 abschließt, sind eine Radarmeßeinrichtung 22 und eine Infrarotkamera 23 montiert. Mit Hilfe der Radarmeßeinrichtung ist es möglich die dreidimensionale Verteilung des Brennstoffes auf dem Feuerungsrost festzustellen, während durch die Infrarotkamera 23 die Temperaturverteilung der auf dem Feuerungsrost im Abbrand befindlichen Brennstoffmasse aufgezeigt wird. Hierbei handelt es sich um die Temperaturvertei­ lung der auf dem Feuerungsrost liegenden Brennstoffmasse und nicht diejenige der Rauchgase. Durch diese Infrarotkamera ist also das Abbrandverhalten der auf dem Feuerungsrost liegenden Brennstoff­ masse erfaßbar.

Der auf den Feuerungsrost aufgeschüttete Brennstoff 24 wird durch die Unterwindzone 9.1 vorgetrocknet und durch die im Feuerraum herrschende Strahlung erwärmt und gezündet. Im Bereich der Un­ terwindzonen 9.2 und 9.3 ist die Hauptbrandzone während im Be­ reich der Unterwindzonen 9.4 und 9.5. die sich bildende Schlacke ausbrennt und dann in den Schlackenfallschacht gelangt. Die vom Brennbett aufsteigenden Gase enthalten noch brennbare Anteile, die durch Zuführung von Luft durch die Sekundärluftdüsenreihen 13 bis 15 vollständig verbrannt werden. Die Regelung der Aufgabemenge, der Primärluftmengen in den einzelnen Zonen und deren Zusammen­ setzung hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes sowie die Sekundärluft­ mengen und deren Zusammensetzung bezüglich des Sauerstoffgehal­ tes werden in Abhängigkeit von Abbrandverhalten, welches vom Heizwert des Brennstoffes abhängt und bei Müll großen Schwankun­ gen unterworfen ist, geregelt, wobei zur Erfassung der notwendigen Regelgrößen die Radarmeßeinrichtung 22 und die Infrarotkamera 23 dienen. Selbstverständlich können noch Meßeinrichtungen zur Erfas­ sung des Sauerstoffgehaltes 27 im Abgas, zur Feststellung der Tem­ peratur 26 im Abgas und zur Feststellung des Kohlenoxidgehaltes 28 im Abgas neben weiteren Einrichtungen, beispielsweise zur Messung des Stickoxidgehaltes vorgesehen sein. Eine weitere Meßwerterfas­ sungen kann auch für die Roststabtemperatur vorgesehen sein.

In schematischer Form sind verschiedene Stelleinrichtungen in Fig. 1 angedeutet, die für die Beeinflussung der Rostgeschwindigkeit mit 29, für die Beeinflussung der Drehzahl der Schlackenwalze mit 30, für die Beeinflussung der Rostgeschwindigkeiten bezüglich verschie­ dener Bahnen mit 31, für die Ein- und Ausschaltfrequenz bzw. die Geschwindigkeit der Beschickkolben mit 32, für die Primärluftmenge mit 33, für die Zusammensetzung der Primärluft hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes mit 34, für die Sekundärluftmenge mit 35, für die Zusammensetzung der Sekundärluft hinsichtlich des Sauerstoffgehal­ tes mit 36 und die Temperatur des Luftvorwärmers sowohl für die Primärluft als auch für die Sekundärluft mit 37 bezeichnet sind.

Nachfolgend wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.

Je nach Auslegung der Radarmeßeinrichtung 22 kann entweder nur der der Unterwindzone 9.2 zugeordnete Bereich oder der gesamte Rostbereich überwacht und die dreidimensionale Massenverteilung des Brennstoffes erfaßt und aufgezeichnet werden, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Durch die Radarmeßeinrichtung 22 erhält man bei entsprechender hochwertiger Ausgestaltung derselben, beispielsweise für vier Zonen die dreidimensionale Verteilung der Brennstoffmasse und kann in Abhängigkeit von der Brennbetthöhe darauf schließen, ob eine Überschüttung, insbesondere in den vorderen Zonen des Feuerungsrostes vorliegt. Weiterhin ist selbstverständlich auch fest­ stellbar, ob eine Schieflage des Brennbettes vorliegt, was beispiels­ weise aus Fig. 2 durch die höhere Schichtdicke des Brennstoffes auf der Bahn 2 gegenüber der Schichtdicke des Brennstoffes auf Bahn 1 des Feuerungsrostes hervorgeht. Aus diesen Meßgrößen, also Schichtdicke, Schieflage des Brennbettes, Überschüttung des Feue­ rungsrostes können die Stellgrößen für die Schürgeschwindigkeiten des Rostes, die unterschiedlichen Schürgeschwindigkeiten für Bahn 1 und Bahn 2 und die Frequenz bzw. Geschwindigkeit der einzelnen Beschickkolben 19 abgeleitet werden. Weiterhin kann auch die Ge­ schwindigkeit der in Fig. 1 mit 25 bezeichneten Schlackenwalze ge­ regelt werden, die je nach Drehzahl für einen schnelleren oder lang­ sameren Abtransport der Schlacke sorgt. Ist beispielsweise die Schichtdicke der Brennstoffmasse über den Zonen 1 bis 4 entspre­ chend Fig. 2 insgesamt zu hoch, so wird in Verbindung mit anderen Maßnahmen, beispielsweise neben der Erhöhung der Primärluftmen­ ge die Schürgeschwindigkeit und die Drehzahl der Schlackenwalze gesteigert, um diese Überschüttung des Rostes wieder abzubauen. Bei einer Schieflage des Brennbettes wie sie ebenfalls aus Fig. 2 durch die höhere Anhäufung auf Bahn 2 gegenüber Bahn 1 hervor­ geht, wird die Aufgabemenge für Bahn 2 gegenüber derjenigen für die Bahn 1 verringert. Die Messung der Schichtdicke allein, insbe­ sondere, wenn sie nur für den vorderen Rostbereich vorgenommen wird, dient zur Vermeidung einer Überschüttung des Rostes, da aus dieser gewonnenen Stellgröße die Beschickeinrichtung, die Schürge­ schwindigkeit des Rostes und die Umdrehungszahl der Schlackenwal­ ze entsprechend eingestellt werden können.

In Verbindung mit der Infrarotkamera 23 erhält man entsprechend Fig. 3 einen Überblick über das Abbrandverhalten, wobei die helle­ ren Bereiche in Fig. 3 auf ein intensiveres Abbrandverhalten ge­ genüber den dunkleren Bereichen schließen lassen. Die Aufnahme mittels der Infrarotkamera 23, die in Fig. 3 gezeigt ist, läßt erken­ nen, daß auf Bahn 1 ein intensiveres Abbrandverhalten vorliegt, was sich bei Betrachtung von Fig. 2 damit erklären läßt, daß auf Bahn 1 eine geringere Brennbetthöhe vorliegt. Somit gewinnt man eine Stellgröße dafür, daß man auf Bahn 2 die Beschickmenge drosselt und die Primärluftzuführung hinsichtlich der Menge und ggf. auch hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes erhöht, um auf dieser Bahn eben­ falls ein gutes Abbrandverhalten zu erzielen. Aus der Kombination der Erkenntnisse entsprechend Fig. 2 und Fig. 3 kann man auch auf die Feuchtigkeit des aufgegebenen Mülls schließen, denn wenn durch die Radarmessung eine geringere Brennbetthöhe festgestellt wird und gleichzeitig durch die Infrarotkamera an dieser Stelle ein dunklerer Bereich registriert wird, was auf ein schlechtes Abbrand­ verhalten schließen läßt, so erhält man die Erkenntnis, daß hier trotz geringerer Brennbetthöhe das Abbrandverhalten nicht den vorgege­ benen Richtwerten entspricht, was auf einen feuchten Müll oder auf einen Müll mit vielen unbrennbaren Bestandteilen schließen läßt. Die unbrennbaren Bestandteile im Müll dämpfen das Abbrandverhalten ebenso wie ein hoher Wassergehalt, da diese Bestandteile durch die freigesetzte Energie der brennbaren Teile aufgeheizt werden müssen.

Mittels einer weiteren Radarmessung ist es auch möglich die Staub­ konzentration im Abgas und die Partikelgeschwindigkeit festzustel­ len, woraus man auf die örtliche Strömungsgeschwindigkeit der Gase schließen kann. Hierdurch erhält man gegebenenfalls eine zusätzli­ che Stellgröße für die Beeinflussung der zugeführten Primärluft und/oder der zugeführten Sekundärluft.

Kombiniert man die erhaltenen Stellgrößen aus der Radarmessung und der Überwachung mittels der Infrarotkamera, so kann man aus der Brennbetthöhe, d. h. der Schichtdicke des Brennstoffes in den einzelnen Zonen 1 bis 4 aus der eventuellen Schieflage des Brenn­ bettes, aus der Überschüttung des Feuerungsrostes, aus der Feuch­ tigkeit des aufgegebenen Mülls, aus der Staubkonzentration im Ab­ gas und der Partikelgeschwindigkeit im Abgas in Verbindung mit den festgestellten Helligkeitswerten, die sich aus der Infrarotkameraauf­ nahme ergeben, die Beschickungsmenge und der Verteilung auf die einzelnen Bahnen, die Rostgeschwindigkeit, die Verweilzeit des Brenngutes auf dem Rost, die sich aus der Kombination der Rostge­ schwindigkeit und der Geschwindigkeit der Schlackenwalze ergibt, die Temperatur der zugeführten Verbrennungsluft sowohl in Form der Primärluft als auch der Sekundärluft, die Luftüberschußmenge und die Zusammensetzung der Verbrennungsluft hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes und die Verteilung sowohl der Primärluftmenge als auch der Sekundärluftmenge über die Rostlänge und Rostbreite hinsichtlich der Primärluft und hinsichtlich der Sekundärluftvertei­ lung über den Feuerraum regeln.

Zusätzliche Eingriffsmöglichkeiten erhält man durch die Messung des Sauerstoffgehaltes im Abgas, der Feuerraumtemperatur und des CO-Gehaltes im Abgas. Steigt beispielsweise der Sauerstoffgehalt im Abgas, so wird man in erster Linie auf eine Verschiebung des Ver­ hältnisses von Brennstoff zur Verbrennungsluftmenge und damit auf einen Luftüberschuß schließen können. Es kann aber auch der Fall sein, daß bei genügend großer Brennstoffmenge, die sich aus der Radarmessung ergibt, auf einen zu geringen Anteil an brennbaren Stoffen im Müll geschlossen werden kann. Sinkt beispielsweise die Temperatur im Feuerraum, so kann hierfür ein schlechtes Ausbrand­ verhalten infolge von Überschüttung und zu hoher Feuchtigkeit des Mülls die Ursache sein. Um hier eine genauere Aussage treffen zu können, kann man die Meßwerte aus der Radarmeßeinrichtung und derjenigen der Infrarotkamera vergleichen, um dann die richtigen Schlüsse für den entsprechenden Regeleingriff zu ziehen. Eine wei­ tere Meßgröße zur Beeinflussung des Regelungsablaufes ist bei­ spielsweise die Roststabtemperatur. Steigt beispielsweise die Rost­ stabtemperatur über ein zulässiges Maß, so ist entweder die Schicht­ höhe des im intensiven Abbrand befindlichen Brenngutes auf dem Rost zu gering, so daß eine direkte Wärmeeinstrahlung auf den Rost­ stab erfolgt oder der Sauerstoffanteil in der Verbrennungsluft ist zu hoch, da hierdurch die Verbrennung besonders stark angefacht wird. Es kann aber auch eine zu geringe Beschickung vorliegen oder es kann auch eine zu geringe Umwälzung des auf dem Rost befindlichen Brennstoffes vorliegen. Durch die mittels der Radarmeßeinrichtung und der Infrarotkamera erhaltenen Meßgrößen läßt sich dann auf die wahre Ursache dieser zu hohen Roststabtemperatur schließen, worauf die entsprechenden Maßnahmen, beispielsweise Drosselung der Luft­ zufuhr, Absenkung des Sauerstoffgehaltes, Erhöhung der Aufgabe­ menge, Erniedrigung der Schürgeschwindigkeit usw. eingeleitet wer­ den können.

Steigt beispielsweise der CO-Gehalt im Abgas, so kann dies eben­ falls mehrere Ursachen haben, die man mit den bisherigen Meßme­ thoden nicht immer korrekt einordnen konnte. Steigt also der CO- Gehalt, so kann hierfür als Ursache eine zu geringe Primärluftmen­ ge, ein zu geringer Sauerstoffgehalt in der Primärluft eine Über­ schüttung des Rostes mit Brenngut oder eine zu hohe Feuchtigkeit der Brennstoffmasse in Frage kommen. Durch die Kombination der Radarmessung mit den Messungen der Infrarotkamera lassen sich die Ursachen wesentlich enger eingrenzen und die entsprechenden Rege­ lungsmaßnahmen wirkungsvoller einleiten, da man mit diesen beiden Meßmöglichkeiten die Brennbetthöhe, die Staubkonzentration, die Partikelgeschwindigkeit und das Abbrandverhalten erfassen kann, so daß man aus diesen Meßgrößen feststellen kann, ob der zu hohe CO- Gehalt durch Erhöhung der Primärluftmenge, durch Erhöhung des Sauerstoffgehaltes, durch eine Verringerung der Aufgabemenge usw. wieder auf den vorgegebenen Sollwert zurückführen kann.

Während aus Fig. 4 die physikalisch-technischen Zusammenhänge der einzelnen Meßgrößen und ihre Rückschlußmöglichkeiten bezüg­ lich der Verbrennungsführung auf dem Feuerungsrost hervorgehen, ist in Fig. 5 das grundsätzliche Regelschema dargestellt. Danach empfängt eine Regeleinheit RE die Meßwerte aus der Radarmeßein­ richtung 22 und der Infrarotkamera 23, wertet diese Meßgrößen aus und gibt entsprechende Stellgrößen für die einzelnen Einrichtungen weiter, die zur Beeinflussung des Verbrennungsablaufes auf dem Feuerungsrost und damit zur Anpassung der Feuerungsleistung an die Dampfleistungsanforderung dienen.

Wie dies bereits aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann diese Regeleinheit RE auch noch zusätzliche Meßwerte über die Feuer­ raumtemperatur 26, den Sauerstoffgehalt im Abgas 27 und den CO- Gehalt im Abgas 28 erhalten, um die aus der Radarmeßeinrichtung 22 und der Infrarotkamera 23 erhaltenen Informationen bezüglich der auszugebenden Stellgrößen noch zu verfeinern.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, können durch die Regeleinheit RE die Stelleinrichtungen für die Rostgeschwindigkeit 29, d. h. die Schürge­ schwindigkeit des Rostes, die Drehzahl der Schlackenwalze 30, die Rostgeschwindigkeiten bezüglich verschiedener Bahnen 31, die Ein- und Ausschaltfrequenz bzw. die Arbeitsfrequenz der Beschickkolben 32, die Primärluftmenge 33, die Zusammensetzung der Primärluft hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes 34, die Sekundärluftmenge 35, die Zusammensetzung der Sekundärluft hinsichtlich des Sauerstoff­ gehaltes 36 und die Temperatur im Luftvorwärmer 37 sowohl für die Primärluft als auch für die Sekundärluft beeinflußt werden.

Claims (17)

1. Verfahren zum Regeln einzelner oder sämtlicher die Verbren­ nung auf einem Feuerungsrost beeinflussender Faktoren, gekenn­ zeichnet durch die Erfassung der dreidimensionalen Verteilung der Brennmasse auf mindestens einem bevorzugten Bereich des Feue­ rungsrostes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erfas­ sung der Temperaturverteilung der auf dem Feuerungsrost befindli­ chen Brennstoffmasse.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Brennstoffmassenverteilung durch Abtasten der Brennstoffmassenkontur mittels Radar festgestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturverteilung durch mindestens eine auf das Brennstoff­ bett ausgerichtete Infrarotkamera festgestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Brennstoffmassenverteilung durch die Aus­ richtung mehrerer Videokameras auf die Brennstoffmasse unter ver­ schiedenen Winkeln festgestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der zu regelnden Faktoren die dem Ver­ brennungsprozeß zugeführte Gesamtluftmenge ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Luftmengenverteilung bei der Primärluft ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Luftmengenverteilung bei der Sekundärluft ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Sauerstoffkonzentration der Primärluft ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Sauerstoffkonzentration der Sekundärluft ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Temperatur der Verbren­ nungsluftvorwärmung der Primärluft und/oder der Sekundärluft ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Menge des rückgeführten Rauchgases bei der Primärluft und/oder bei der Sekundärluft ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Brennstoffaufgabemenge ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Brennstoffaufgabemenge bezogen auf verschiedene Längsbahnen des Feuerungsrostes ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die Schürgeschwindigkeit des gesamten Feuerungsrostes ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die örtliche Schürgeschwin­ digkeit des Feuerungsrostes ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Faktoren die unterschiedliche Schürge­ schwindigkeit der verschiedenen Rostbahnen ist.