DD223230A1 - Verfahren und einrichtung zur symetrischen temperaturgefuehrten verbrennungsregelung regenerativ beheizter industrieoefen - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die geeignet ist, einen wesentlichen Nachteil aufzuheben, den Regeneratoren beim Einsatz an Industrieoefen gegenueber Rekuperatoren aufweisen, so dass dem energieoekonomisch ueberlegenen Regenerativprinzip ein groesseres Anwendungsgebiet erschlossen wird. Die vollstaendige Aufhebung der Unsymmetrie wird durch die erfindungsgemaesse Regelcharakteristik des Temperaturregelkreises erzielt, die eine Bildung der Regelabweichung aus 2 oder 4 oder 6 ... usw. Halbperioden der Regeneratorzyklen zum Inhalt hat. Das besondere Anliegen, hierdurch keine sicherheitstechnischen Nachteile entstehen zu lassen, wird durch einen alternativen flinken Temperaturregelkreis geloest. Durch die erfindungsgemaesse Einrichtung ist die Einhaltung des technologischen Regimes einer Energieverbrauchsnorm gewaehrleistet.

Description

Titel der Erfindung

' . .

Verfahren und Eiorichtang zur symmetrischen temperaturgeführten Verbrennungsregelung regenerativ beheizter Industrieöfen.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Te nip er at urr egelverfahr en .und eine Einrichtung zur Sicherung seitengleicher Brennstoff-' Inanspruchnahme temperaturgeregelter regenerativer Industrieöfen, insbesondere Glasschmelzwanneη. ... '..

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Regenerativ brennstoffbeheizte Industrieöfen werden in der Hegel 'init Temperaturregelkreisen konzipiert, die primär auf die Brennstoffzufuhr^einwirken· Solche Anlagen zeigen im' Betrieb .einen unruhigen, unsymmetrischen Verlauf der Brennstoff Inanspruchnahme. Der Unsymmetrieeffekt besteht darin, .daß eine flinke Temperaturregelung 'regenerativer öfen, etwa auf der Basis von Meßfühlern im Oberofen, leichte thermische Unsymmetrieη zwischen den Regeneratorenseiten.verstärkt und abseits "der Seitengleichheit stabilisiert. Die damit einhergehende stark schwankende Wärmebelastung des Ofens bedingt überhöhten Brennstoffverbrauch und Qualitätsproblecie der Schmelze. Betreiber dieser Industrieöfen weichen deshalb teilweise auf den manuell überwachten Brennstoffkonstantbetrieb der Anlage und ähnliche Betriebsweisen'aus, ,wobei Sollwerte der Brennstoffmenge oder eine Stellgröße der Brennstoffmenge von Hand eingestellt werden.

Mi t dieser Betriebsweise ist ein hohes -siehe rheitstechnisches Risiko und oder hoher Bedienungsauf wand verbanden, und der Bezug zur Qualität des Einsatzgutes wird wenig deutlich*. Zur Behebung dieses !Nachteiles ist der Einsatz von

-Glasbadthermoelementen für· Glasschmelzwanne η als.Meßfühler .zur Temperaturregelung vorgenommen.worden.

_: Temperatürmessungeη in der Schmelze haben den Tor zug, bei ruhigem. Ofenbetrieb eine weitgehend unabhängige QualitätskenngroBe darzustellen. . . . . . : Die systematisch bedingte. Unsymmetrie regenerativer ..Schmelzöfen kann bei entsprechender Lage solcher .Thermoelemente . . weitgehend gedämpft werden. . , Der Einsatz dieser.Meßfühler zum Zwecke der Regelung bedeutet allerdings eine Abkehr von der Regelung des Oberofenprozesses, der die Wärmeübertragung an das Einsatzgut und damit den wichtigsten führbaren Ofenprozeß beinhaltet» .Ofenregelungen auf der Grundlage von Glasbadteoiperaturtnessungen sind somit für die aktuelle Regelung der Öfen zu träge. Ein weiteres Verfahre η sieht vor, mehrere Temperäturmeßstelien einschließlich einer Glasbadmeßsteile anzuordnen und deren ge-.'wichteteMittelwerte als Regelgröße zu verwenden. In der Konsequenz wird im Gegensatz zum Ziel der Lösung das Problem geometrisch bedingter. Unsymmetrie gelöst. Diese bekannte Lösung sieht weiterhin vor,' die Mittelwertbildung und gewichtete " Summation periodenweise so durch eine Veränderung der Brennstoffmenge im Sinne einer Regelung zu verwerten, daß die Summe der .' gewich te te Q Temperaturmittelwerte zwischen aufeinander folgenden Perioden sich ausgleicht« Die sich auch bei dieser modifizierten Temperaturregelung einstellenden seitenungleichen Brennstoff-• Inanspruchnahme· wird jedoch mit diesem Verfahren nicht gelöst· Daraus ergeben sich weiterhin die Nachteile, daß die Prozeßführung für den Betreiber kompliziert wird und technologische Störungen schwer erkennbar werden· Besonderer Erwähnung bedürfen im Zusammenhang eingesetzte Thermoelemente, deren hohe Trägheit durch besondere Gestaltung, und besondere Materialkennwerte erzielt wird· Diese anhaftende Trägheit stellt ebenfalls einen wesentlichen Nachteil dar» ' · ·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein geeignetes Verfahren and eine verfahrensrealisierende Vorrichtung einzusetzen, die geeignet ist, den Nachteil der thermisch unsytnme tr is c he η Betriebsweise regenerativer Öfen im Vergleich mit rekuperativen Öfen aufzuheben, ohne anderweitige Nachteile für die Betriebsfiihrung hinnehmen zu müssen.

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Hegeneratorprozeß im Zusammenhang mit der Temperaturregelung herrührende, feuerseiten unsymmetrische Brennstoffinaospruchnähme von Industrieöfen zu beseitigen, ohne die Überwachung des Oberofenprozesses zu vernachlässigen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Einflußnahme auf die Folgeregelung aus der Ermittlung der Regelabweichungen der Temperatur Summen-, integrierte oder geaiittelte Signale gebildet werden, die Zeiträume von 2 oder 4- oder 6 vorausgehenden, Beheizungsperioden umfassen und den Einfluß der Regeneratoren auf die aktuelle Ofentemperatur, insbesondere deren seitenabhängige Unterschiede nivellieren und die sich ansonsten bedingenden thermischen Unterschiede der Regeüeratorseiten eliminieren. Weiterhin ist wesentlich, daß bei technologischen Störungen die Aufrechterhaltung der Funktion eines an sich bekannten flinken Temperaturregelkreises als spezielle sicherheitstechnische Schaltungsvariante vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiel - . ' .

Die Erfindung aoll nachstehend an Hand eines Anwecauagsbeispieles näher erläutert w.erden.

. 1 z.eigt das Blockschaltbild. ' -

Im Gewölbe einer Glasschmelzwanne ist ein Temp.eraturtneßfühler angeordnet, dessen MeSsignal mit dem Sollwert eines Sollwertgebers 2 im Vergleicher 3 verglichen wird, der einen diskontinuierlich arbeitenden Impulsbreiten modulierten Regler darstellt. ·

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Ια einem nachgeordneten.Summationsglied 4 werden die vorzeichenbehäfteten Signale summierend erfaßt. Der Taktgeber löst zürn Zeitpunkt jedes zweiten Wechselvorganges die Abfragung des Suniiaensignals durch den Proportionalverstärker • aus· Dessen Verstärkungsfaktor ist so gewählt, daß für die konstant gehaltene interne Taktfolge des Vergleichers 3 und der Dauer der Beheizungsperioden durch das vom Proportionalverstärker 6 abgegebene Impulsbreiten modulierte Signal, nach Aufschaltung auf das integrierende Bingangsglied der Folgeregelung 7j die Regelabweichung kompensiert wird. Das integrierende lingangsglied der lOlgeregeluQg wird ica Beispiel durch einen motorischen Sollwertgeber gebildet· Iaa Fall unvorhergesehener technologischer Paraiaeteränderungen spricht der Sollwertschalter 3 an und setzt eiae bekannte Teoiperaturregelung in Kraft,'die in der !Folge durch den Taktgeber 5 auf die zu bevorzugende Regelung zurückgeschaltet wird,

Claims (5)

Patentansprüche · , ~ -

1 . Verf ahren zur symmetrischen temperature führ ten Verbrennungsregelung regenerativ beheizter Industrieöfen, insbesondere Glasschmelzwanne^, dadurch gekennzeichnet, daß über die Dauer eines Regeneratorzyklasses, der durch zwei aufeinanderfolgende Beheizungsperiode-n bzw. deren ganzzahliger Vielfacher gebildet wird, eine Summation oder Integration der Regelabweichungen der Temperatur, mit Ausnahme kurzer Zeitabschnitte während und im ' Anschluß an den regenerativen 'Wechselvorgang erfolgt und der . '. Folgeregelung nach proportionaler Verstärkung auf geschalt et wird.·.

f:\ 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiträume-konstanter Brennstoffbeaufschlagung jeweils mit 'einem, dem ersten abgeschlossenen Wechselvorgang beginnen und mit dem ' Beginn des fortlaufend gezählten 3 oder 5 oder 7 usw.

Wechselvorganges enden und daß ausschließlich in diesem Zeitraum bzw. in dessen unmittelbarer Umgebung durch das gebildete Summensignal der Regelabweichung vorzugsweise durch einen direkten Regeleingriff eine Stellengrößenänderung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Regelzyklen gegenüber den Beheizungszyklen beliebig phasenverschoben sind und in beliebiger zeitlicher Folge "in die Folgeregelung eingegriffen wird.

4·-Verfahren nach Punkt 1; 2 und 3». dadurch gekennzeichnet,'daß. . . nach dem bekannten Prinzip dem Temperaturscllsert ein unterer und oberer Schwe'llwert zugeordnet ist und bei deren Erreichen durch den Istwert eine Umsehaltung auf die flinke Temperatur-- ; regelung erfolgt, daß nach einem begrenzten Zeitraum die Wannen— fahrweise auf die -Temperaturregelung mit Eingriff auf die Folgeregelung zurückgeführt wird. . * - .

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Punkten 1; 2; 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Temperaturrege !kreis mit einem· Vergleicher (3) und einem Summierglied (4) ein Taktgeber (5) und Proportionalverstärker (6) sowie ein SIngangsglied für Folgeregelung (7)-und ein Schwellwertschalter zugeordnet ist.

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