JPH0743117B2 - ボイラ燃焼状態監視装置 - Google Patents
ボイラ燃焼状態監視装置Info
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- JPH0743117B2 JPH0743117B2 JP63000354A JP35488A JPH0743117B2 JP H0743117 B2 JPH0743117 B2 JP H0743117B2 JP 63000354 A JP63000354 A JP 63000354A JP 35488 A JP35488 A JP 35488A JP H0743117 B2 JPH0743117 B2 JP H0743117B2
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- combustion
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- burner
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラの燃焼状態を監視する装置に係り、特
にボイラから排出される排ガス成分を推定するのに好適
なボイラ燃焼状態監視装置に関する。
にボイラから排出される排ガス成分を推定するのに好適
なボイラ燃焼状態監視装置に関する。
従来の装置は、例えば、特開昭60−228818号公報に記載
のようにバーナ出口近傍の火炎形状を輝度分布として計
測し、計測した火炎から酸化炎形状を抽出し、バーナ出
口部と抽出された酸化炎との間の位置に関する情報に基
づいて灰中未燃分を推定する装置となつている。しか
し、灰中未燃分に強く影響する燃料ボリユーム及び燃焼
火炎温度分布の影響については何ら配慮されていない。
また、酸化炎がバーナ軸を境に１個ずつ存在する様な火
炎以外には適用できないという問題がある。
のようにバーナ出口近傍の火炎形状を輝度分布として計
測し、計測した火炎から酸化炎形状を抽出し、バーナ出
口部と抽出された酸化炎との間の位置に関する情報に基
づいて灰中未燃分を推定する装置となつている。しか
し、灰中未燃分に強く影響する燃料ボリユーム及び燃焼
火炎温度分布の影響については何ら配慮されていない。
また、酸化炎がバーナ軸を境に１個ずつ存在する様な火
炎以外には適用できないという問題がある。
上記従来技術は、燃焼状態をバーナ燃焼火炎におけるた
だ一つの断面形状でのみ、すなわち平面的に評価してい
るので、この一つの燃焼火炎の断面形状には表れない燃
焼火炎の他の部分の特徴については評価することはでき
ず、ボイラの燃焼焼状態を精度良く監視することはでき
なかった。
だ一つの断面形状でのみ、すなわち平面的に評価してい
るので、この一つの燃焼火炎の断面形状には表れない燃
焼火炎の他の部分の特徴については評価することはでき
ず、ボイラの燃焼焼状態を精度良く監視することはでき
なかった。
本発明の目的は、ボイラの燃焼状態に関するバーナ燃焼
火炎の特徴量を立体的に把握して精度良くボイラの燃焼
状態を監視することのできるボイラ燃焼状態監視装置を
提供することにある。
火炎の特徴量を立体的に把握して精度良くボイラの燃焼
状態を監視することのできるボイラ燃焼状態監視装置を
提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係るボイラ状態監視
装置は、バーナを備える発電用ボイラの燃焼状態を監視
するボイラ燃焼状態監視装置において、 （ａ）前記バーナの中心軸の直角方向から、前記バーナ
の燃焼火炎全体の側面の火炎形状を撮像する撮像手段
と、 （ｂ）前記撮像手段により撮像された火炎形状を、所定
温度範囲毎に複数の領域に分割して前記火炎形状の温度
分布を求める温度分布演算手段と、 （ｃ）前記火炎形状を前記バーナの中心軸に直交する面
で複数の区間に分割し、この分割された各々の面におけ
る前記燃焼火炎の断面温度分布を、前記中心軸から、前
記温度分布演算手段により求められた温度分布内に存在
する温度領域の境界線までの距離と、前記所定温度範囲
とに基づいて推定する断面温度分布推定手段と、 （ｄ）前記断面温度分布推定手段により推定された複数
の断面温度分布と、予め定められた前記バーナの中心軸
方向の距離と前記燃焼火炎中の灰中未燃焼分との関係特
性とに基づいて、前記ボイラの燃焼状態を推定する手
段、 とを有することを特徴とする。
装置は、バーナを備える発電用ボイラの燃焼状態を監視
するボイラ燃焼状態監視装置において、 （ａ）前記バーナの中心軸の直角方向から、前記バーナ
の燃焼火炎全体の側面の火炎形状を撮像する撮像手段
と、 （ｂ）前記撮像手段により撮像された火炎形状を、所定
温度範囲毎に複数の領域に分割して前記火炎形状の温度
分布を求める温度分布演算手段と、 （ｃ）前記火炎形状を前記バーナの中心軸に直交する面
で複数の区間に分割し、この分割された各々の面におけ
る前記燃焼火炎の断面温度分布を、前記中心軸から、前
記温度分布演算手段により求められた温度分布内に存在
する温度領域の境界線までの距離と、前記所定温度範囲
とに基づいて推定する断面温度分布推定手段と、 （ｄ）前記断面温度分布推定手段により推定された複数
の断面温度分布と、予め定められた前記バーナの中心軸
方向の距離と前記燃焼火炎中の灰中未燃焼分との関係特
性とに基づいて、前記ボイラの燃焼状態を推定する手
段、 とを有することを特徴とする。
本発明によれば、バーナ中心軸に直交する断面の燃焼火
炎の温度分布を推定し、この断面温度分布をバーナ出口
近傍から燃焼火炎の後流端までの間に複数検出し、この
複数の断面温度分布と、バーナの中心軸方向の距離と前
記燃焼火炎中の灰中未燃焼分との関係特性とに基づいて
前記ボイラの燃焼状態を評価するので、燃焼火炎の一つ
の断面形状では把握できなかった、ボイラ燃焼状態に関
する燃焼火炎の特徴量（温度、輝度等）の立体的な分布
を把握することができると共に、バーナから噴出された
燃料が、バーナ出口から燃焼火炎後流端に至るまでの燃
焼状況、特に燃焼火炎中の灰中未燃分を的確に推定する
ことができる。
炎の温度分布を推定し、この断面温度分布をバーナ出口
近傍から燃焼火炎の後流端までの間に複数検出し、この
複数の断面温度分布と、バーナの中心軸方向の距離と前
記燃焼火炎中の灰中未燃焼分との関係特性とに基づいて
前記ボイラの燃焼状態を評価するので、燃焼火炎の一つ
の断面形状では把握できなかった、ボイラ燃焼状態に関
する燃焼火炎の特徴量（温度、輝度等）の立体的な分布
を把握することができると共に、バーナから噴出された
燃料が、バーナ出口から燃焼火炎後流端に至るまでの燃
焼状況、特に燃焼火炎中の灰中未燃分を的確に推定する
ことができる。
以下、本発明の一実施例を第１図に示す。第１図におい
て、１はバーナ、２は火炎、３は火炉、４は冷却装置、
５はイメージフアイバー、６は分光器、７はハーフミラ
ー、８は干渉フイルター、９はITVカメラ、10はアナロ
グ／デジタル変換装置、11はデジタル画像記憶装置、12
は計算機、13は表示装置、14は波長λ２フィルタ、15は
火炎温度分布輪切り第ｉ区間、16は火炎温度分布輪切り
断面積、17は火炎温度分布評価計算処理概念図である。
て、１はバーナ、２は火炎、３は火炉、４は冷却装置、
５はイメージフアイバー、６は分光器、７はハーフミラ
ー、８は干渉フイルター、９はITVカメラ、10はアナロ
グ／デジタル変換装置、11はデジタル画像記憶装置、12
は計算機、13は表示装置、14は波長λ２フィルタ、15は
火炎温度分布輪切り第ｉ区間、16は火炎温度分布輪切り
断面積、17は火炎温度分布評価計算処理概念図である。
ボイラ運転中の燃焼火炎２を第１図に示すようにイメー
ジフアイバー５を２本用いてバーナ近傍火炎、火炎中後
流域火炎を計測し各々分光器６を介して、例えば波長60
0,700nmの輝度分布に分光し各々ITVカメラ９で撮像す
る。尚、イメージフアイバー対物レンズ系に広角レンズ
を使用してイメージフアイバー１本で火炎を計測するこ
とも可能である。その映像信号をアナログ／デジタルに
変換装置10により各々デジタル画像データに変換しデジ
タル画像記憶装置11に記憶する。
ジフアイバー５を２本用いてバーナ近傍火炎、火炎中後
流域火炎を計測し各々分光器６を介して、例えば波長60
0,700nmの輝度分布に分光し各々ITVカメラ９で撮像す
る。尚、イメージフアイバー対物レンズ系に広角レンズ
を使用してイメージフアイバー１本で火炎を計測するこ
とも可能である。その映像信号をアナログ／デジタルに
変換装置10により各々デジタル画像データに変換しデジ
タル画像記憶装置11に記憶する。
デジタル画像記憶装置11に入力するための映像信号をア
ナログ／デジタルに変換するタイミングは、アナログ／
デジタル変換実行のタイミング信号18を用いる。本実施
例ではアナログ／デジタル変換実行のためのタイミング
信号18を計算機12から与えるようになつているが、マニ
ユアル操作で与えても効果は変わらない。
ナログ／デジタルに変換するタイミングは、アナログ／
デジタル変換実行のタイミング信号18を用いる。本実施
例ではアナログ／デジタル変換実行のためのタイミング
信号18を計算機12から与えるようになつているが、マニ
ユアル操作で与えても効果は変わらない。
デジタル画像記憶装置11に記憶されたバーナ近傍画像・
火炎中後流域画像の各々例えば波長600,700nmの輝度情
報を用いて計算機で温度分布を計算する。以下に火炎デ
ジタル画像の各座標点の温度を算出する方法について示
す。尚、計測時の波長の選定は、任意の２つの波長を選
んでも効果は同じである。
火炎中後流域画像の各々例えば波長600,700nmの輝度情
報を用いて計算機で温度分布を計算する。以下に火炎デ
ジタル画像の各座標点の温度を算出する方法について示
す。尚、計測時の波長の選定は、任意の２つの波長を選
んでも効果は同じである。
Weinの式を用いて、波長600,700nmの各座標点の輝度と
温度の関係は（１），（２）式で示される。
温度の関係は（１），（２）式で示される。
ここで、R1（i,j）：（i,j）座標の波長700nmの輝度 R2（i,j）：（i,j）座標の波長600nmの輝度 ε1:波長700nmの実効放射率 ε2:波長600nmの実効放射率 λ1:波長700nm λ2:波長600nm Ｔ（i,j）：（i,j）座標の温度 c1:第１放射定数（3.7403×10-5erg・cm2/s） c2:第２放射定数（1.4387cm/K゜） （１），（２）式の（i,j）座標の波長700,600nmの輝度
比をとり、（i,j）座標の温度Ｔを解くと（３）式とな
る。
比をとり、（i,j）座標の温度Ｔを解くと（３）式とな
る。
座標全点について（３）式に示す計算を計算機で行なう
ことにより各座標の温度を求めることができる。
ことにより各座標の温度を求めることができる。
以上、火炎から計測した２つの波長の輝度分布を用いた
２色高温計法を応用した火炎温度分布を求める手法につ
いて説明したが、火炎からの１つの波長の輝度分布から
も温度分布を求めることができる、以下にその手法を示
す。
２色高温計法を応用した火炎温度分布を求める手法につ
いて説明したが、火炎からの１つの波長の輝度分布から
も温度分布を求めることができる、以下にその手法を示
す。
火炎の波長・輝度（放射強度）・温度の関係は（４）式
に示すプランクの式で表わすことができる。
に示すプランクの式で表わすことができる。
但し、λ：波長（μｍ） T:絶対温度Ｋ゜ R:波長λの温度 c1:第１放射定数（3.7403×10-5erg・cm2/s） c2:第２放射定数（1.4387cm・Ｋ゜） （４）式を応用し（５）式で火炎画像温度情報全点に実
施すれば火炎温度分布が求まる。
施すれば火炎温度分布が求まる。
以上、（５）式を実現するためには第１図の２つの計測
波長のうちのどちらかの波長を用いれば良い。また、第
３図の様なシステム構成でも実現できる。
波長のうちのどちらかの波長を用いれば良い。また、第
３図の様なシステム構成でも実現できる。
以下、算出されたバーナ近傍火炎及び火炎中後流域の温
度分布を用いて第２図に示すフローチヤートに従つて火
炎温度体積的評価を行なう。
度分布を用いて第２図に示すフローチヤートに従つて火
炎温度体積的評価を行なう。
1.100:バーナ近傍火炎温度分布と火炎中後流域温度分布
をつなぎ合わせる。
をつなぎ合わせる。
バーナ近傍火炎温度分布と火炎中後流域温度分布をひと
つの火炎温度分布になるようにつなぎ合わせる。
つの火炎温度分布になるようにつなぎ合わせる。
2.110:火炎温度分布を設定した温度範囲毎に複数の領域
に分ける。
に分ける。
第４図（ａ）に示す火炎が1000゜Ｋ〜1800゜Ｋの温度範
囲で温度が分布しているとすると、それを例えば200゜
Ｋ毎に等温線をひくと第４図（ｂ）のように温度範囲毎
に複数の領域に分かれる。このような方法で、ある設定
範囲で複数の領域に分割する。領域を分ける設定温度範
囲は、火炎温度分布の温度最低値と最高値を考慮して決
定すれば良い。
囲で温度が分布しているとすると、それを例えば200゜
Ｋ毎に等温線をひくと第４図（ｂ）のように温度範囲毎
に複数の領域に分かれる。このような方法で、ある設定
範囲で複数の領域に分割する。領域を分ける設定温度範
囲は、火炎温度分布の温度最低値と最高値を考慮して決
定すれば良い。
以下、第４図に示した温度分布の火炎を用いて説明す
る。
る。
3.120:第ｉ番目の区間の複数に分解された各領域の平均
温度を求める。
温度を求める。
第５図（ａ）に示す様に火炎温度分布から第ｉ区間だけ
取り出すと第５図（ｂ）となる、この第ｉ区間内の各温
度領域に対して平均温度を求める。第５図（ｂ）では、
３つの領域に対して各々平均温度が求まることになる。
（ここで第ｉ区間とは、バーナ出口近傍から燃焼火炎後
流端までのバーナ燃焼火炎の火炎画像を複数の区間に分
割し、その区間のバーナ出口から第ｉ番目の区間を表わ
す。） 平均温度の求め方について火炎温度1000〜1199゜Ｋの領
域19を例にとつて示すと、火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域
19の平均温度を求めるには（６）式を用いて求める。
取り出すと第５図（ｂ）となる、この第ｉ区間内の各温
度領域に対して平均温度を求める。第５図（ｂ）では、
３つの領域に対して各々平均温度が求まることになる。
（ここで第ｉ区間とは、バーナ出口近傍から燃焼火炎後
流端までのバーナ燃焼火炎の火炎画像を複数の区間に分
割し、その区間のバーナ出口から第ｉ番目の区間を表わ
す。） 平均温度の求め方について火炎温度1000〜1199゜Ｋの領
域19を例にとつて示すと、火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域
19の平均温度を求めるには（６）式を用いて求める。
ここで火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域の度数とは、火炎温
度1000〜1199゜Ｋ領域の温度情報数である。
度1000〜1199゜Ｋ領域の温度情報数である。
4.130:火炎を同心円とし、第ｉ区間の各温度領域の平均
温度関数と度数の積を求める。
温度関数と度数の積を求める。
火炎を同心円と仮定すると、第６図（ａ）に示す火炎温
度分布（第４図に示した温度分布と同じ）の第ｉ区間15
の断面は第６図（ｂ）に示す温度領域に分割できる。同
様に第ｊ区間23の断面は第６図（ｃ）、第ｋ区間24の断
面は第６図（ｄ）に示す温度領域に分割できる。第ｉ区
間の断面である第７図を用いて各温度領域の平均温度の
関数と度数の積Tiを求める方法を（７）式に示す。
度分布（第４図に示した温度分布と同じ）の第ｉ区間15
の断面は第６図（ｂ）に示す温度領域に分割できる。同
様に第ｊ区間23の断面は第６図（ｃ）、第ｋ区間24の断
面は第６図（ｄ）に示す温度領域に分割できる。第ｉ区
間の断面である第７図を用いて各温度領域の平均温度の
関数と度数の積Tiを求める方法を（７）式に示す。
Ti＝｛ｘ（Ti1−T0）α・Si1｝＋ｙ（Ti2−T0）β・
Si2｝ ＋｛ｚ（Ti3−T0）γ・Si3｝ …（７） 但し Ti1:火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域平均温度 Ti2:火炎温度1200〜1399゜Ｋ領域平均温度 Ti3:火炎温度1400〜1599゜Ｋ領域平均温度 T0:着火温度 Si1:π（l2−m2）：火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域 Si2:π（m2−n2）：火炎温度1200〜1399゜Ｋ領域 Si3:πn2:火炎温度1400〜1599゜Ｋ領域 x,y,z:係数（但しx,y,z＞０） α，β，γ：係数 （バーナ構造，炭種，空気供給方法等で決定する係数） 以上、第ｉ区間の平均温度の関数と度数の積Tiを求めた
が、これと同様な方法でバーナ出口（第１区間）から火
炎末端（第ｎ区間）までの各平均温度の関数と度数の積
T1〜Ti〜Tnを求める。
Si2｝ ＋｛ｚ（Ti3−T0）γ・Si3｝ …（７） 但し Ti1:火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域平均温度 Ti2:火炎温度1200〜1399゜Ｋ領域平均温度 Ti3:火炎温度1400〜1599゜Ｋ領域平均温度 T0:着火温度 Si1:π（l2−m2）：火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域 Si2:π（m2−n2）：火炎温度1200〜1399゜Ｋ領域 Si3:πn2:火炎温度1400〜1599゜Ｋ領域 x,y,z:係数（但しx,y,z＞０） α，β，γ：係数 （バーナ構造，炭種，空気供給方法等で決定する係数） 以上、第ｉ区間の平均温度の関数と度数の積Tiを求めた
が、これと同様な方法でバーナ出口（第１区間）から火
炎末端（第ｎ区間）までの各平均温度の関数と度数の積
T1〜Ti〜Tnを求める。
5.140:第１区間〜第ｎ区間までの各区間の平均温度の関
数と度数の積を用いて灰中未燃分推定指標を求める。
数と度数の積を用いて灰中未燃分推定指標を求める。
以下、各区間の平均温度関数と度数の積を用いて灰分中
未燃分推定指標を求める方法について示す。
未燃分推定指標を求める方法について示す。
第ｉ区間の平均温度の関数と度数の積Tiは、第ｉ区間の
燃焼状態（燃焼ボリユーム・燃焼温度分布）を代表する
燃焼指標だと考えられる。例えば、微粉炭燃焼火炎の場
合、バーナ近傍では、着火がうまくいかないと揮発分の
抽出による揮発分燃焼が促進されないので、火炎温度は
上昇せず燃焼ボリユームも小さいと考えられTiは小さく
なる。また火炎中流域でバーナ近傍での揮発分抽出・火
炎中後流域での微粉炭の酸素との拡散等の影響により燃
焼が促進されないとTiは小さくなると考えられる。
燃焼状態（燃焼ボリユーム・燃焼温度分布）を代表する
燃焼指標だと考えられる。例えば、微粉炭燃焼火炎の場
合、バーナ近傍では、着火がうまくいかないと揮発分の
抽出による揮発分燃焼が促進されないので、火炎温度は
上昇せず燃焼ボリユームも小さいと考えられTiは小さく
なる。また火炎中流域でバーナ近傍での揮発分抽出・火
炎中後流域での微粉炭の酸素との拡散等の影響により燃
焼が促進されないとTiは小さくなると考えられる。
ここで第８図に灰中未燃分が燃焼過程でどの様に減少し
ていくかを示す。縦軸に灰中未燃分、横軸にバーナ軸距
離をとり実験炉での実験結果をプロツトした。この図か
らわかるように灰中未燃分は燃焼が進むにつれて連続的
に減少していくことがわかる。
ていくかを示す。縦軸に灰中未燃分、横軸にバーナ軸距
離をとり実験炉での実験結果をプロツトした。この図か
らわかるように灰中未燃分は燃焼が進むにつれて連続的
に減少していくことがわかる。
以上より、各区間の平均温度の関数と度数の積Tiを、各
区間での燃焼率とし、各区間の燃焼分を導びき、最終的
に残存する灰中未燃分を推定する。各区間の燃焼分を
（６）式のように定義する。
区間での燃焼率とし、各区間の燃焼分を導びき、最終的
に残存する灰中未燃分を推定する。各区間の燃焼分を
（６）式のように定義する。
第ｉ区間燃焼分 ＝Ti×第ｉ区間直前の残存未燃分 …（８） サクソンベール炭の微粉炭燃焼を例にとつて示すと以下
の様になる。
の様になる。
第１区間燃焼分（着火直後の燃焼分） ＝T1×（燃焼分が零の時の残存未燃分:82％） 第２区間燃焼分 ＝T2×（82−第１区間燃焼分） 第ｉ区間燃焼分 ＝Ti×（ｉ−１区間までの残存未燃分） 第ｎ区間燃焼分（燃焼終了直前の区間） ＝Tn×（ｎ−１区間までの残存未燃分） 燃焼終了時の残存未燃分 ＝（ｎ−１区間までの残存未燃分）−（第ｎ区間燃焼
分） …（９） このように燃焼終了時の灰中未燃分は、各区間の燃焼分
を求め（９）式で推定できる。ここで燃焼分が零の時の
残存未燃分が82％になる理由について示す。灰中未燃分
とは（10）式の様に定義される。
分） …（９） このように燃焼終了時の灰中未燃分は、各区間の燃焼分
を求め（９）式で推定できる。ここで燃焼分が零の時の
残存未燃分が82％になる理由について示す。灰中未燃分
とは（10）式の様に定義される。
但し、μ：未燃焼率 A:原炭の灰分割合 サクソンベール炭の原炭割合は18％であり、燃焼分が零
の時は未燃焼率が100〔％〕であるから（10）式にこれ
ら数値を代入して求めた値が82〔％〕となる。
の時は未燃焼率が100〔％〕であるから（10）式にこれ
ら数値を代入して求めた値が82〔％〕となる。
以上、温度を用いて灰中未燃分を推定する方法示した
が、火炎輝度分布を用いて同様な方法により灰中未燃分
を推定可能である。
が、火炎輝度分布を用いて同様な方法により灰中未燃分
を推定可能である。
6,150:表示装置に灰中未燃分推定結果を表示する。
以上で求めた灰中未燃分推定結果をCRTに表示する。
尚、第５図（ａ）に示す火炎温度分布を設定温度領域毎
に彩色し表示する及び選択した部分の燃焼率を表示する
などを行なえば火炎の任意の部分の燃焼状態を知ること
ができる。
尚、第５図（ａ）に示す火炎温度分布を設定温度領域毎
に彩色し表示する及び選択した部分の燃焼率を表示する
などを行なえば火炎の任意の部分の燃焼状態を知ること
ができる。
以上、燃焼火炎１個に対しての灰中未燃分推定方法を示
したが、実缶は複数バーナで構成されており（ｍ段×ｎ
列）各段の燃焼状態は異なつている。そのため缶全体の
灰中未燃分を推定するためには、少なくとも段毎に燃焼
火炎を計測し灰中未燃分を推定する必要がある。
したが、実缶は複数バーナで構成されており（ｍ段×ｎ
列）各段の燃焼状態は異なつている。そのため缶全体の
灰中未燃分を推定するためには、少なくとも段毎に燃焼
火炎を計測し灰中未燃分を推定する必要がある。
以上説明したように、本発明によれば、ボイラ燃焼状態
に関する燃焼火炎の特徴量の立体的な分布を抽出するこ
とができるため、燃焼火炎全体にわたって上記特徴量を
把握でき、精度良くボイラ燃焼状態を監視することがで
きる。
に関する燃焼火炎の特徴量の立体的な分布を抽出するこ
とができるため、燃焼火炎全体にわたって上記特徴量を
把握でき、精度良くボイラ燃焼状態を監視することがで
きる。
第１図は本発明の１実施例を示す構成図、第２図は計算
機の概略処理フロー図、第３図は単波長で火炎を計測す
る際の構成図、第４図は火炎の温度領域分割の概念図、
第５図（ａ）は画像メモリ上の火炎温度分布概念図、第
５図（ｂ）は第ｉ区間説明図、第６図（ａ）は火炎温度
分布、第６図（ｂ）は第ｉ区間を同心円とした時の断面
図、第６図（ｃ）は第ｊ区間を同心円とした時の断面
図、第６図（ｄ）は第ｋ区間を同心円とした時の断面
図、第７図は第ｉ区間を同心円とした時の断面図、第８
図はバーナ軸距離に対する灰中未燃分値の減少を示す特
性図である。 １……バーナ、２……火炎、３……火炉、４……冷却装
置、５……イメージフアイバー、６……分光器、７……
ハーフミラー、８……波長λ１フイルタ、９……ITVカ
メラ、10……アナログ／デジタル変換装置、11……デジ
タル画像記憶装置、12……計算機、13……表示装置、14
……波長λ２フイルタ、15……火炎温度分布輪切り第ｉ
区間、16……火炎温度分布輪切り断面積、17……計算機
処理概念図、18……アナログ／デジタル変換タイミング
信号、19……火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域、20……火炎
温度1200〜1399゜Ｋ領域、21……火炎温度1400〜1599゜
Ｋ領域、22……火炎温度1600〜1800゜Ｋ領域、23……画
像メモリＪ座標、24……画像メモリＩ座標、25……ｉ輝
度情報、26……第ｊ区間、27……第ｋ区間。
機の概略処理フロー図、第３図は単波長で火炎を計測す
る際の構成図、第４図は火炎の温度領域分割の概念図、
第５図（ａ）は画像メモリ上の火炎温度分布概念図、第
５図（ｂ）は第ｉ区間説明図、第６図（ａ）は火炎温度
分布、第６図（ｂ）は第ｉ区間を同心円とした時の断面
図、第６図（ｃ）は第ｊ区間を同心円とした時の断面
図、第６図（ｄ）は第ｋ区間を同心円とした時の断面
図、第７図は第ｉ区間を同心円とした時の断面図、第８
図はバーナ軸距離に対する灰中未燃分値の減少を示す特
性図である。 １……バーナ、２……火炎、３……火炉、４……冷却装
置、５……イメージフアイバー、６……分光器、７……
ハーフミラー、８……波長λ１フイルタ、９……ITVカ
メラ、10……アナログ／デジタル変換装置、11……デジ
タル画像記憶装置、12……計算機、13……表示装置、14
……波長λ２フイルタ、15……火炎温度分布輪切り第ｉ
区間、16……火炎温度分布輪切り断面積、17……計算機
処理概念図、18……アナログ／デジタル変換タイミング
信号、19……火炎温度1000〜1199゜Ｋ領域、20……火炎
温度1200〜1399゜Ｋ領域、21……火炎温度1400〜1599゜
Ｋ領域、22……火炎温度1600〜1800゜Ｋ領域、23……画
像メモリＪ座標、24……画像メモリＩ座標、25……ｉ輝
度情報、26……第ｊ区間、27……第ｋ区間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 健二郎 宮城県宮城郡七ケ浜町吉田浜字細田17番地 火力アパート426号 (56)参考文献 特開 昭60−244821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−93311（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】バーナを備える発電用ボイラの燃焼状態を
監視するボイラ燃焼状態監視装置において、 （ａ）前記バーナの中心軸のほぼ直角方向から、前記バ
ーナの燃焼火炎全体の側面の火炎形状を撮像する撮像手
段と、 （ｂ）前記撮像手段により撮像された火炎形状を、所定
温度範囲毎に複数の領域に分割して前記火炎形状の温度
分布を求める温度分布演算手段と、 （ｃ）前記火炎形状を前記バーナの中心軸に直交する面
で複数の区間に分割し、この分割された各々の面におけ
る前記燃焼火炎の断面温度分布を、前記中心軸から、前
記温度分布演算手段により求められた温度分布内に存在
する温度領域の境界線までの距離と、前記所定温度範囲
とに基づいて推定する断面温度分布推定手段と、 （ｄ）前記断面温度分布推定手段により推定された複数
の断面温度分布と、予め定められた前記バーナの中心軸
方向の距離と前記燃焼火炎中の灰中未燃焼分との関係特
性とに基づいて、前記ボイラの燃焼状態を推定する手
段、 とを有することを特徴とするボイラ燃焼状態監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63000354A JPH0743117B2 (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | ボイラ燃焼状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63000354A JPH0743117B2 (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | ボイラ燃焼状態監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01179815A JPH01179815A (ja) | 1989-07-17 |
| JPH0743117B2 true JPH0743117B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=11471492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63000354A Expired - Lifetime JPH0743117B2 (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | ボイラ燃焼状態監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743117B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105465819A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 合肥金星机电科技发展有限公司 | 气化炉可视化火检系统及其控制方法 |
| KR20160059493A (ko) * | 2014-11-18 | 2016-05-27 | 고등기술연구원연구조합 | 압착 진공 소결로 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6251941B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2017-12-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60244821A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-04 | Hitachi Ltd | 火炎画像処理方法 |
| JPH06105124B2 (ja) * | 1984-10-15 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | ボイラ排ガス成分推定方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-01-06 JP JP63000354A patent/JPH0743117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160059493A (ko) * | 2014-11-18 | 2016-05-27 | 고등기술연구원연구조합 | 압착 진공 소결로 |
| CN105465819A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 合肥金星机电科技发展有限公司 | 气化炉可视化火检系统及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01179815A (ja) | 1989-07-17 |
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