[发明专利]用于控制燃烧和/或气化装置的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃烧和/或气化装置的领域，该燃烧和/或气化装置尤其用于不同固体燃料的热利用。本发明尤其涉及用于控制通过抛送-送料的用于小尺寸固体燃料的燃烧和/或气化装置的方法。燃烧和/或气化装置包括至少一个燃烧或气化室以及炉篦，炉篦具有在炉篦的纵向方向上布置的至少两个炉篦区(例如，作为第一区的燃烧或气化区以及作为第二区的燃尽区)。所谓的炽热火缘(glowing fire edge)形成在所述炉篦区中的一者中，尤其形成在所谓的燃尽区中。

背景技术

用于不同固体燃料的热利用的燃烧和/或气化装置在工业领域中和/或由地方社区用于例如热电联产。残余物质(例如，木材、不良品、纤维纸材料、经处理的垃圾、经干燥的污水污泥、特殊的(生态的)燃料等)用作例如固体燃料，这些固体燃料原本将作为垃圾在垃圾焚烧厂中被处理。此类装置例如在造纸工业中用于产生用以烘干卡纸板的电力和/或蒸汽，由地方当局用于从生物质废物产生可持续动力或处理来自污水处理厂的污水污泥或在设施中焚烧气化生物质的。

通常在炉篦上进行固体燃料的燃烧或气化，例如小尺寸的固体燃料以通过抛送(即所谓的抛送-送料)引入的方式引入到燃烧或气化装置中。在抛送-送料期间，大部分小尺寸的固体燃料借助于所谓的抛送-送料器或抛送-轮而引入到燃烧或气化室中，并且固体燃料因此均匀地分布在炉篦上。

在炉篦上形成至少两个区，所述至少两个区布置在炉篦的纵向方向上。因此产生占据炉篦面积的大致4/5的所谓的燃烧区或气化区，以及占据炉篦面积的1/5的所谓的燃尽区。燃烧或气化区具有大面积恒定燃烧的特征。燃料在所述区中从顶部到底部进行焚烧或气化。新的燃料通过散布到该区中而被有规律地引入，所述新的燃料落入燃烧环境中并且立即点燃。没有燃料被抛送到燃尽区上。因此，燃尽区具有所谓的炽热火缘的特征，其后炽热的火焰熄灭，其中，在炽热火缘熄灭之后灰烬的温度迅速降低并且颜色迅速减退。那里仅发生灰烬的燃尽，随后将燃尽的灰烬排到所谓的出灰处。

对此类燃烧或气化装置的控制以对所供应的空气量(例如，以所谓的一次空气、二次空气以及三次空气的形式)的反馈控制的形式来进行。例如根据动力要求、燃料的含水量以及所测量的反应参数(例如，炉篦上方的温度、在燃尽区末端处的温度等)来控制将要引入的空气量。此外，所谓的一次空气与所谓的一次再循环空气量以及与所谓的二次再循环空气的比率也另外借助于这些参数来控制。所谓的一次空气应理解为在炉篦区下方直接供应的空气量。在燃烧或气化装置(例如，床气化装置)中，通常从炉篦的下方进行一次空气的供应，并且因此对炉篦上的燃烧或气化过程以及因此对燃尽过程产生相关影响。所谓的二次空气通常从上方供应并且用于对例如在炉篦上产生的气体进行所谓的后氧化。再循环空气量被理解为废气或烟气(例如，来自所引入的一次空气等)的数量，借助于所述废气或烟气，可以通过再循环而使燃烧或气化过程得到进一步优化。用于反馈控制燃烧或气化的全部空气量(例如，一次空气、一次再循环空气)可以在此过程中排到例如炉篦下方的单个区中。还可以将空气(例如，一次空气、一次再循环空气)引入某些特定的区。举例来说，如果炉篦沿纵向方向在物理上再分为至少两个区，那么可以向这些区分别地供应此类空气。

对空气供应的反馈控制是为了实现炉篦的燃烧区中的恒定燃烧条件或炉篦的气化区中的恒定气化条件以及灰烬的完全燃尽(例如，少于1％的残余含碳量)。对空气供应的相应反馈控制还为了防止炽热的灰烬传送到出灰处中。为了防止炽热的灰烬传送到出灰处中，有必要连续监视并且控制炽热火缘的位置。对炽热火缘的此类控制目前例如通过人工执行。这意味着通过例如操作员在定期检查期间监视所述位置，然后再根据炽热火缘的位置重新调整空气的供应。此类程序非常繁琐、工作密集并且有时不精确，因为操作员需要精确地监视炽热火缘并且需要部分地以手动方式进行相应测量，其中需要再次精确地检验炽热火缘。

在常规炉篦燃烧或炉篦焚烧中，燃料经由例如滑入式系统引入并且在炉篦上焚烧(通常不形成特定的炽热火缘)，在此情形下，使用用于监视燃烧室的系统。在使用这些系统的情形下，燃料需要首先被加热然后将在炉篦的大致中间处被点燃并且开始燃烧。由于在相对狭窄的空间中燃烧而会出现局部高温，其结果是在炉篦上形成大量炉渣，这些在其内部仍然部分地炽热的炉渣随后在炉渣排出处的水床中骤冷。