[发明专利]用于可控地运行加热的工业炉的方法、调控装置和工业炉

说明书

本发明涉及一种用于可控地运行具有炉室(10)的特别是再生式加热的工业炉(100)的方法，特别地炉室具有熔窑，特别是用于玻璃的熔窑，该方法具有以下步骤：‑经由至少一个燃料喷射器(20，20')将燃料导引到炉室(10)中，该燃料喷射器构造为用于喷射燃料，特别是实际上不具有燃烧空气的燃料，‑将气态的氧载体，特别是燃烧空气和/或氧气导引到炉室(10)，其中借助调节回路调节，特别是自动地调节燃料的进料和气态的氧载体，特别是燃烧空气和/或氧气的进料，和‑利用调节机构设置以通至炉室(10)的燃料流量的形式的第一可调节的调节参数和/或以通至炉室(10)的气态的氧载体流量，特别是燃烧空气流量和/或氧气流量的形式的第二可调节的调节参数，其中在调节回路中：‑确定特别是作为能量额定值(SP_ENERGIE)的能量需求量(E)，和‑向对于气态的氧载体，特别是对于燃烧空气量和/或氧气量的量调节(VB‑R)和对于燃料的燃料量调节(BS‑R)供送能量需求量(E)，和‑确定特别是作为气态的氧载体流量的过程值，特别是燃烧空气体积流量(SP_BRENNLUFT)和/或氧气体积流量(SP_OXYGEN)的过程值的气态的氧载体流量，特别是燃烧空气流量和/或氧气流量，和‑确定特别是作为燃料体积流量(SP_BRENNGAS)的过程值的燃料流量。

技术领域

本发明涉及一种用于可控地运行(特别是再生式地)加热的工业炉的方法和一种调控装置和一种可加热的工业炉。

背景技术

原则上，开头提到的类型的工业炉不限于在玻璃制造中使用。开头提到的类型的工业炉例如也可以用于金属制造等。但是，开头提到的类型的再生式工业炉在玻璃制造中用于熔化玻璃证明是特别合适的。

在特别是再生式地加热的工业炉中定期地分别进料燃料和气态的氧载体，特别是燃烧空气和/或氧气，从而出于这个原因，与燃烧器调节不同的特殊的控制和调节已经是必须的，该燃烧器调节通过共同的燃烧器进料燃烧空气和/或氧气。

迄今为止，再生式玻璃熔炉的控制器(也就是，定期地借助控制器关于炉室中的上炉作为调节对象)仅信任调节器，诸如PID调节器等，其目的是调节炉温，具体地通常是上炉温度，并且其输出要么代表燃料量本身要么代表燃烧空气量，但由该燃烧空气量按照可设置的比例得出燃料量；也就是，燃料量总是位于这种调节的出口处。

根据一般广泛使用的实践，作为燃料的燃气在工业炉上的投入要么通过机组操作人员手动地校正要么通过自动的调节器持续地校正，以抵消所测量的炉子的炉温的可识别的变化并且尽可能恒定地维持额定温度。就在此出现燃气的能量含量波动而言，所期待的是，机组操作人员或温度调节器同样(通过选择所需的燃气量)这样补偿所述波动，使得能够保持预先给定的额定温度。

但是由于包含其加热件的工业炉的高的蓄热能力，温度变化在几小时后才可看到并且其校正同样要求很久或更长的时间，因为必须通过调节算法才能找到匹配的燃气量。申请人的基于温度调节的这样的有利的调节方法例如由DE 10 2010 041 155 A1公开。在此解释了，在没有不需要的波动的条件下稳定的、均匀的燃料流量和必要时再生器的热对称是有效加热的前提条件。

在燃气的能量含量的现有热值测量或另外的在线测量的情况下，通常手动地或自动地相应于燃气的热值或“沃泊(Wobbe)”数的所测量的变化来调整燃气量的额定值。但是广泛地，在燃气和燃烧空气之间的空气比在此不变。

DD 213 746描述了一种用于优化燃气空气混合物，特别是民用煤气的方法，其中燃料空气混合物依据废气中的燃气和O₂含量的“沃泊”数而变化。为此，将所测量的“沃泊”数变化接入(Aufschaltung)到燃气进料的调节，同时也讲燃料体积流量、“沃泊”数和所测量的O₂含量作为燃烧空气进料的额定值的校正来接入。但是根据经验，首先燃气量并且其次燃烧空气量的调节技术校正的引入特别是对于近化学计量的燃烧而言导致了不期望的调节精确性，其对于由此描述的方法显然通过附加地接入所测量的废气中的O₂浓度而事后又被校正。该方法不再适用于越来越重要的近化学计量的或期望的低化学计量的燃烧的情况。