Stoker Pro

Hej derude,

Vi er et par studerende på Århus Maskinmester skole, der i forbindelse med vores 7. Semester skal lave et "mini bachelorprojekt"
Projektet er et teoretisk projekt hvor hovedfaget er proces / automation, men ellers er generelt el, teknik, kedel og pumpeteori inkluderet.

Vi har valgt at se på optimering af et portionsfyret halmfyr. Det fyr vi har fået mulighed for at arbejde med et fyr lavet af en gut der vidst makker lidt med den slags, der er ikke meget info om det andet det var en gut fra Tjele der har lavet det. Det skulle efter sigende kunne yde 100KW.
Fyret er idag helt manuelt: åben lågen, fyld et par stempelslag halm i, tænd og luk lågen. Forbrændingen passer nu sig selv og afleverer varmen i en 6000L akkumulerings tank. Der er desuden monteret en shunt ventil, der så vidt vi ved sørger for at der ikke cirkuleres "kold" vand ned fra akkumuleringstanken før kedlen er varm.

Vores teori går på at denne proces kan optimeres ved i grove træk at montere en temperaturføler og lambdasonde i røgkanalen. Disse to skal ved hjælp af en PLC med en PID funktion styre en blæser monteret i lågen der vil tilføre luft alt efter ilt overskuddet i røggassen.

Vores ide omkring styringen er kort ridset op:

1) Indfyring af halm som før
2) Manuel optænding
3) Regulering starter først når temperaturen i røgkanalen når en hvis temperatur
4) Blæseren tilfører den nødvendige mænge luft for at opret holde en optimal forbrænding
5) Når forbrændingen er færdig, falder temperaturen i røgkanalen, hvilket giver signal til at stoppe reguleringen.
6) Manuel askeudtag, klar til ny optænding.

Vi ved godt at dette ikke er et forum for portionsstyrede halmfyr, men vi har dog søgt lidt frem og tilbage i arkiverne, og set der folk med stor erfaring viden for afbrænding af biobrændsel, så vi prøver lykken

Vores spørgsmål vi håber i kan hjælpe os med går som følger:

1: Kedlen bruges om vinteren med brænde / træ kævler som tilskud, er det noget problem i forbindelse med ilt regulering?
2: Vil det være muligt at optimere på sådan en manuel kedel?
3: Selv om opgaven er rent teorerisk er ejeren af fyret muligvis villig til at investere i ideen, men er en sådan ombygning lovlig?

Ellers er alle inputs, ideer, fifs eller lign meget velkomne
Jeg har vedhæftet et billede af en skitse af anlægget

På forhånd tak

Johan Rasmussen
7. Semester
Maskinmester Studerende
Århus Maskinmester skole

Lige til info, ejeren har ikke styr på hvor meget effekt fyret producerer, og vi har så fundet sådan en sag her der sikrer nem montering.
Efter oplysningerne kan den ved måle flowet ved hjælp af de to ultralydsfølere. Ud over det er der klemmer til to PT100 temperaturer følere. Den kan herfor udregne den mængde energi (kWh) der er afsat i vandet og hermed leveret til akkumuleringstanken.

Vi deler lige linket med jer, da jeg kan se at der før er efterspurgt lign systemer, og denne er både billigere og nemmere at montere end Kamstrups Multical

http://www.aliexpress.com/item/TUF-2000 ... 14566.html

Og tilsidst en lille video snas der viser en kort gennemgang, godt nok på russisk, så held og lykke med at oversætte
http://www.youtube.com/watch?v=WE_8aAlQWmI

Sidste info, fyret bruges til at opvarmning af ca 300m2 beboelse

Hej
Jeg er ret sikker på at overdahl halmfyr har/havde iltstyrring og blæser.

Hej,

Godt lille projekt i har gang i!

Svar på jeres spørgsmål:

1: Det burde være ligemeget om det er træ eller halm der bliver fyret med.

2: Nu kender jeg ikke kedlen, men jeres ide er ikke helt tosset.
Jeg ville nok bare "gå lidt længere".
Et spjæld på sugesiden af blæseren, der via jeres PLC styringen sørger for at holde lukket når blæseren ikke
er i drift. Det vil hindre at kedlen køles ned indefra, når der ikke fyres i den = mindre tab.
Desuden kunne styringen programmeres så den stopper blæser og lukker spjæld hvis akkumuleringstanken når op på 95
grader (hindre at det koger).

Kender i røggastemperaturen når den kører max ?. Det kunne være at man kunne montere et par ekstra røgvendere.

Som i sikkert ved kan man forbedre virkningsgraden med ca. 1% per 10 grader at man sænker røggastemperaturen!
Var det evt. muligt at placere en røggaskøler hvor returvandet fra boligen kører gennem når kedlen er i drift?

3: Mht om det er lovligt, skal i have fat i skorstensfejeren, der har tilsynet på skorsten og fyr.



P.s. Angående iltstyring vil jeg foreslå at i evt. prøver at få fat i Nordjysk bioenergi. De fremstiller/udvikler bl.a. styringer til
pillefyr hvori iltstyring indgår. Jeg tror i vil kunne drage god nytte hvis det ville være muligt for jer at få en aftale i stand
med NBE.

Held og lykke med jeres projekt!

Steen

Det kunne være en tidlig passat, måske en Uffe har lavet eller måske en Gøttrup...

Hej igen,

Først og fremmest tak for jeres fine input! Vi er rigtig glade for at gider tage jer tid til at ligge lidt hjerne i vores projekt.
Vores projekt er knap nok startet endnu, men vi har været ude og lave lidt hurtige målinger på fyret. Vi borede et hul i røgafgangen ca 30 cm fra fyret, hvor placerede vores røggas måler.
Vi fyldte herfter fyret 2/3 op med rapshalm, og tændte op. Optænding foregik kl 14:00 Vi tog efterfølgende disse 3 målinger, hhv 10 min efter optænding, 18 min efter optænding og tilsidst 50 min efter, hvor der ca var 20% brændsel tilbage i fyret.

Jeg ligger billeder op fra vores 3 målinger foretaget med TESTO 330 -1 LL




Er der nogle der har mod på at analysere lidt på målingerne?

Vores umiddelbare tanke er at der er alt for høj temperatur ud i skorstenen, - varme der går til spilde som Steen nok også er lidt inde på
Hvis vi ser på vores ilt, så ser vi at der i starten har et lille overskud, der ret hurtigt bliver til at underskud, som ender med at der overskud igen.

Måleren sagde et par gange at dens CO (ppm) værdi var overskredet og at vi skulle afbryde målingerne, vi prøvede så at skifte filteret i "pistolen" og derefter var der ikke flere fejlmeddelser.

Lige lidt om vores projekt!

Vores projekt går ikke så meget ud på at finde en løsning. Vi har lagt os fast på at vores mål er at få en så ren/optimal forbrænding som muligt, og vi skal derfor ind og se på hvilke parametre vi har mulighed for at styre og derved forbedre forbrændings processen.


Mvh

Johan Rasmussen

Her er et hurtigt skud fra hoften angående jeres forsøg:
Luftoverskudet er ikke helt ved siden af ved jeres første og tredje måling. Dvs at forbrændingen formodes at være rimelig.
Ved jeres anden måling er luftoverskudet for lavt. Det er derfor instrumentet viser høj co indhold. Høj co indhold = ufuldstændig forbrænding (sort røg).
For at undgå ufuldstændig forbrænding skal der enten tilføres mere luft eller skal den tilførte brændselsmængde begrænses.
Jeres forsøg viser klart at kedlen ikke optager al den energi der bliver lavet.
500 grader er meget højt. Så der er plads til forbedring.

Mvh
Steen

Jeres målinger viser fint problemet med et portionsfyr. For meget brænsels der brænder på en gang så der skal meget luft til for at få røggasserne forbrændt, der gør så der skal være virkelig mange røgrør for at få varmen ud af røgen.

Jeg tror i skal ind og styre luft fordelingen mellem primær og sekunder.
Så ved faldende ilt skal der mere sekunder luft og mindre primær.

Ønsket Ilt % afhænger meget hvor godt forbrændingen foregår. Hvis i kan regulere ned for luften, indtil der kommer CO, og så noget tilbage, så ved i nogenlunde hvor i skal være. (9% ilt er nok ikke helt ved siden af)
Vedr. røgtemperaturen; Så husk at der er sygt meget syre i halm, og det giver løbesod. Derfor må røggas ikke blive for kold. Desuden er der større chance for kondens (= syre og tærringer) i en kedel der ofte starter fra kold. Så Måske kan i få 10% bedre virkningsgrad ved at sænke røggas temp. Men det hjælper ikke vis der er tærret væk på 1 år

Fik i målt hvor meget energi fyret tilførte vandet under jeres forsøg?
Hvis i gjorde det samt vejede mængden af halm kan i jo regne virkningsgraden ud!
Det kræver dog at man yderligere kender vandindholdet i halmen!

Jeg gætte på at virkningsgraden er under 60%.

Angående røggastemperaturen er det korrekt at hvis der fyres med halm, skal man ikke for langt ned i røggastemperatur, kender dog ikke grænsen.