FI118743B - Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa - Google Patents

Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa Download PDF

Info

Publication number
FI118743B
FI118743B FI20041419A FI20041419A FI118743B FI 118743 B FI118743 B FI 118743B FI 20041419 A FI20041419 A FI 20041419A FI 20041419 A FI20041419 A FI 20041419A FI 118743 B FI118743 B FI 118743B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed
image
sensors
filament
controlling
Prior art date
Application number
FI20041419A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041419A0 (fi
FI20041419A (fi
Inventor
Kari Saviharju
Original Assignee
Andritz Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andritz Oy filed Critical Andritz Oy
Publication of FI20041419A0 publication Critical patent/FI20041419A0/fi
Priority to FI20041419A priority Critical patent/FI118743B/fi
Priority to ES05764414T priority patent/ES2731875T3/es
Priority to PCT/FI2005/000327 priority patent/WO2006048495A1/en
Priority to CN2005800372588A priority patent/CN101048652B/zh
Priority to BRPI0517774 priority patent/BRPI0517774B1/pt
Priority to PT05764414T priority patent/PT1815233T/pt
Priority to EP05764414.8A priority patent/EP1815233B1/en
Priority to PL05764414T priority patent/PL1815233T3/pl
Priority to US11/718,008 priority patent/US7831084B2/en
Priority to JP2007538449A priority patent/JP5028267B2/ja
Priority to CA2586820A priority patent/CA2586820C/en
Publication of FI20041419A publication Critical patent/FI20041419A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI118743B publication Critical patent/FI118743B/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G01J5/602Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using selective, monochromatic or bandpass filtering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0044Furnaces, ovens, kilns
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077Imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1793Remote sensing

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

118743
HIILLOSPEDIN OHJAUS TALTEENOTTOKATTILASSA
Keksinnön ala 5 Kyseessä oleva keksintö liittyy menetelmään hiillospedin ohjaami seksi talteenotto kattilassa, missä hiillospetiä valvotaan valvomalla sitä antureilla ja anturipäillä, jotka anturit muuntavat tulevan säteilyn sähköisiksi signaaleiksi, jotka johdetaan anturien tietoprosessointiyksikköön (hiillospedin ohjausyksikkö), joka muodostaa hiillospedistä kuvan, joka perustuu antureista saadulle datalle, 10 ja jossa hiillospetiä hallitaan sen kuvan avulla, joka on muodostettu ohjausyksikössä. Kyseessä oleva keksintö liittyy myös menetelmään tulipesän seinille muodostuvan hiilloksen tai kemikaalien kuvantamiseksi. Nykyinen keksintö liittyy myös järjestelmään hiillospedin hallitsemiseen talteenottokattilassa ja kuvan muodostamiseksi tulipesän seinille kertyvän hiilloksen tai kemikaalien kuvanta-15 miseksi.
Keksinnön tausta
Sellumassan tuotantoprosessissa kuituinen materiaali, yleisimmin 20 puulastut, rikotaan selluksi massaa keittimessä paineen alaisena höyryllä kuumennetussa, vesiperäisessä hydroksidi- ja natriumsulfidiliuoksessa, jota nime-tään myös valkolipeäksi. Keittimessä suoritetun keittämisen jälkeen sellu erote- taan jäljelle jääneestä nesteestä, jota kutsutaan mustalipeäksi. Mustalipeä on vesiperäinen sekoitus ligniinejä, muuta orgaanista materiaalia, ja epäorgaanisia 25 yhdisteitä jotka ovat hapettuneet keittimessä keittämisprosessin aikana. Se kui- • · . vataan haihtumislaitteistossa 55:n - 85:n prosentin kuiva-ainepitoisuuteen (kon- ”” sentroidaan) ja sitten mustalipeä suihkutetaan talteenottokattilan tulipesään (3), • · *·*·* ja poltetaan (talteenottokattilassa) talteenotto kemikaaleiksi (Fig.1), ja kehite tään höyryä, joka käytetään energian tuottamiseen sellulaitoksessa, sellun keit- ·· : *** 30 tämisessä ja kuivaamisessa, ja mustalipeän kuivaamisessa, ja muissa energia- • φ· tarpeissa.
: v. Epäorgaaninen materiaali mustassa lipeässä otetaan talteenotto- j···. kattilassa talteen, jotta sitä voidaan uusiokäyttää keittoprosessissa. Tämä tai- • · teenotto vaatii erityisen, pienentävän atmosfäärin alemassa tulipesässä. Tyypil-: V 35 lisesti tämä saavutetaan luomalla hiillospeti tulipesän 10 lattialle. Hiillospedin muotoja koko riippuu talteenottokattilasta, mutta se voi olla 1-2 metriä korkea korkeimmasta paikastaan, laskettuna hiillospedin ylivirtauksen korkeudesta 15.
2 118743
Epäorgaaninen aines poistetaan talteenottokattilan tulipesästä sulana 16a ja 16b, jossa sulan pääosa on tyypillisesti Na 2CO3 ;aa ja Na2S:aa ja pienempiä määriä samaa, kalium perustaisia yhdistelmiä. Pienempiä määriä ei-prosessi aineita virtaa ulos tulipesästä sulana.
5 Lipeää suihkutetaan tulipesään useista paikoista 3, joita kutsutaan porteiksi 3. Portit sijaitsevat tyypillisesti yhdellä tasolla, nimeltä lipeäsyöttötaso, mutta tasoja voi olla myös enemmän, jotta erityisvaatimukset täytetään. Kun lipeää suihkutetaan tulipesään, se lämpenee kuuman atmosfäärin johdosta, joka johtaa kuivumiseen ja pyrolyysiin. Pyrolyysivaiheessa mustalipeän orgaa-10 ninen rakenne tuhoutuu; osa materiaalista päätyy pyrolyysikaasuksi tulipesän atmosfääriin ja osa materiaalista jatkaa kulkua hiilloksena. Molemmat materiaalivirrat syttyvät, ja palavat, kunnes orgaaninen materiaali on kulutettu. Vain hyvin pieni osa alkuperäistä orgaanista materiaalia mustassa lipeässä jättää tuli-pesän palamattomana nykyaikaisissa talteenottokattiloissa. Riippuen pisaran 15 alkuperäisestä koosta, hiillos palaa kokonaan lennossa, tai päätyy hiillospetiin 4, ja edelleen tulipesän seinämiin. Nykyaikaisessa talteenottokattilassa kuivaus, pyrolyysi ja palaminen tulipesän seinillä pyritään saamaan minimoiduksi. Hiil-lospeti on muodostunut palavista lipeäpisaroista 12, palavasta hiilloksesta ja epäorgaanisesta materiaalista, jossa rikki rikkiyhdisteet reagoivat hapettuneesta 20 muodosta reduktoituun muotoon. Tämä reduktio vaatii hiilellä korvaamista, ja tämän vuoksi hiillospedin hallinta onkin keskeistä jotta saadaan hyvä reduk-·*·*: tiotehokkuus. Reduktiotehokkuus kuvaa mikä osa koko rikistä sulassa, joka va- luu ulos tulipesästä 16a, 16b on Na2S + K2S:ää. Tyypillisesti tämä on yli 90 %. Kun reduktio on hyvä, on reduktiotehokkuus yli 95-96%.
"]\ 25 Pieniä lipeäpisaroita myös kehittyy myös lipeän ruiskutuksen aika na, ja nämä pisarat 13 kuivuvat, pyrolysoituvat ja palavat lennossa. Hyvin hei- * * · "" posti, palamis-atmosfäärin johdosta, ylemmässä tulipesässä, pisarat, jotka lo- • · '···’ puita päätyvät tulipesän lattiapintaan, sisältävät hapettunutta rikkiä. Sitten tarvi taan taas uudestaan hiiltä rikkireaktiota varten. Hyvä kokonaisreduktio vaatii ·· : *·· 30 hyvää hiilisaantia koko lattian alalla. Reaktiot hiilen ja hapettuneen rikin välillä, tärkeimpänä, Na2S04 esimerkiksi, ovat vahvasti lämpötilariippuvaisia ja vaativat :·!·. energiaa. Vain suhteellisen ohut pintakerros 14 hiillospedin pinnalla 4 on aktiivi- [··*. nen, joka tämä tarkoittaa, että hiillospedin korkeuden ei täydy olla suuri. Ohja- • · *" usmahdoilisuudet ja alkoholin ruiskutuksen ja eri palamisen ominaispiirteet il- • · · : 35 masyötöt, vähenemisen ominaispiirteiden kanssa, käsky käytännössä hiillospe- *"*: din muoto. Jos peti kasvaa liian suureksi, on olemassa riski pedin putoamiseksi 3 118743 ilmaportteihin, tyypillisesti primaariportteihin, ja riski sulan pakenemisesta sula* kourujen kautta purkutankkiin- tai tankkeihin.
Tehokas palamisprosessi vaatii, että hiillospeti on ohjattavissa luotettavasti. Vaikka tiedetään jo useiden vuosien ajalta tarve valvoa ja hallita hiil-5 lospedin kokoa ja muotoa talteenottokattilassa, ei silti kuitenkaan, hiillospedin ohjaamista varten automaattisesti ole mitään luotettavaa tekniikkaa ollut vielä tarjolla.
Kaasun lämpötilat tulipesässä ovat tyypillisesti 100 C-asteesta aina 150 C-asteeseen sisääntulevassa ilmassa ja lipeässä ja 1200-1400 C-astetta 10 tulipesän kuumimmilla alueilla, joka on esimerkiksi alue, jossa tertiääri-ilma syötetään tulipesään, tai jossa lopullinen palaminen tapahtuu. Hiillospedin pinnassa on tyypillisesti 900 - 1200:n C-asteen lämpötila. Sula virtaa ulos tulipesästä tyypillisesti 800 - 900 C-asteisena. Puhtailla tulipesän seinillä lämpötila on 250-400 C-astetta, riippuen kattilan paineesta ja havaintopisteestä; putki tai evä put-15 kien välillä, jolla on korkeampi lämpötila kuin putkella jonka sisällä kaasuuntuva vesi kulkee, jäähdyttäen tulipesän seiniä ja kehittäen pääannoksen höyryä tulistamista varten tulistajassa. Talteenotto tapahtuu tyypillisesti tulipesän seinillä, ja nostaa pinnan lämpötiloja talteenottajassa lähemmäs lämpötilaa kaasuvaihees-sa hiillospedissä.
20 Kaikki pinnat säteilevät termistä säteilyä. Tämä säteily on periaat teessa jatkuvaa, mutta muuttuu säteilevissä prosesseissa, koska emissiivisyys, :*·*: lämpötilan funktiona aiheuttaa sen, että säteilyintensiteetin jakaantuminen ei ole
Pianokin lakien mukaista. Luonnollisesti, kun lämpötilan ja koostumuksen funk-tiona säteilevien omaisuuksien riippuvuus on tiedossa, oikeat korjaustekijät voi-25 daan kehittää sopimaan tasaisiin intensiteetteihin useilla aallonpituuksilla, arvi-. oimaan säteilevän pinnan lämpötilaa.
*;:ί Kaasut, nesteet ja kiinteä aineet säteilevät tulipesäkaasu- • · *···* atmosfäärissä myös, mutta tämä säteily on konsentroitunutta, ainakin osittain, spektreihin; aallonpituuksissa saattaa olla alueita, joissa säteily tai absorptio on • * : *** 30 heikkoa. Nämä ikkunat antavat hiillospedin kuvantamiselle mahdollisuuden.
Pienet hiukkaset tulipesässä säteilevät ja sirottavat saapuvaa säteilyä, mutkis- : v. taen järjestelmää. Tämän vuoksi säteily-ilmiöt tulipesässä ovat hyvin monimut- [···, kaisia. Avaintekijä joka mahdollistaa kuvan muodostamisen hiillospedistä ympä- • · *" röivästä kuumasta kaasu-atmosfääristä, jossa on partikkeleja ja kaasuja ympä- : V 35 rillä, on säteilytiedon saaminen hiillospedistä, joka ei ole vahvasti ympäröivän atmosfäärin vaikutuksen muokkaama.
4 118743
Tunnetaan erikoiseen porttiin tai ilman sisäänmenoporttiin asennetun televisiokameran käyttö hiillospedin valvomiseksi, ts. TV- kamera skannaa jatkuvasti hiillospetiä ja TV-välineistö muodostaa kuvan valvontahuoneeseen, niin että käyttäjä voi käyttää tätä kuvaa tulipesän hallintaan.
5 Tällaiset välineet pedin korkeuden ja muodon valvomiseksi TV- kameralla, ja joilla on valmius automaattiseen reagointiin kun peti poikkeaa ennalta asetetun korkeuden ja/tai muodon rajojen ulkopuolelle ja joilla kontrolloidaan tulipesän toiminta-parametreja pedin korkeuden ja/tai muodon pitämiseksi on kuvattu julkaisussa CA 1166842. Talteenottokattila on varustettu porteilla 10 TV-kameroiden asentamiseksi, tai kamerat on asennettu valittuihin ilmaporttei-hin. Signaalit näistä TV-kameroista siirrettään linjoja pitkin TV-monitorille joka näyttää kuvan pedistä otettuna kullakin kameralla monitorinäytöstä valvonta-huoneesta. Signaali siirretään myös videokuva-prosessorille, joka digitoi kunkin kameran kuvan koodaamalla kunkin kehyksen pisteen perustuen varjostukseen 15 tai harmauteen tai kirkkauteen jotta analysaattorilla, joka on rakennettu kuva-prosessoriin, jotta voidaan diskriminoida eri varjostusten välillä ja näin saada interferenssi hiillospedin ja ympäröivän atmosfäärin väliltä. Tällä tavoin rajapinnan sijainti ja myöskin hiillospedin ääriviiva saadaan määritettyä.
Samalla kun näkyvää säteilyä vastaanottavaa kameraa voidaan 20 käyttää, kaasumaiset hiukkaset ja kaasumainen säteily aiheuttavat näkyvällä alueella ongelmia, ja infrapunaemissiot prosessialueelta ovat suurempia kuin emissiot spektrin näkyvältä alueelta. Lisäksi, ympäristötekijät jotka liittyvät pro-sessiympäristöön, saattavat interferoida infrapunaemissioiden kanssa vähem- • * män kuin näkyvien emissioiden kanssa. Näistä syistä infrapunakameraa, kuten **". 25 on esimerkiksi esitetty US 5,219,226-julkaisun esimerkissä, voidaan käyttää tuottamaan videokuvaa, esitettäessä vastaanotetun infrapunasäteilyn intensi- «·· •••J teettiä.
Tunnettujen ratkaisujen haittana käytettäessä tavanomaista televisiota tai Infrapuna-kameraa on, että niiden on mahdollista muodostaa vain ta-j**.. 30 sokuva (2-D) hiillospedistä, joka ei mahdollista luotettavan kuvan saamista oh- jaustarkoitusta varten, kameroiden käyttäminen (infrapuna) on, että ne pystyvät vain muodostamaan lentokonenäkemyksen siivoojasängystä, joka ei voi toimit-taa luotettavaa kuvaa kontrollitarkoituksia varten.
• ♦ ’·;·* Joitakin edistyksiä on tehty, jotta saataisiin hiillospedistä luotetta- • V 35 vampi kuva. JP-A-61130725 julkaisussa on hiillospedin monitorointilaite, missä ·:·*: televisiokamera ja kuvankäsittelylaite on tarkoitettu hiillospedin poimintaa varten ja jossa muodostetaan kolmeulotteinen kuva hiillospedistä kuvasignaalin avulla.
s 118743
Kuitenkin, tässä JP-julkaisussa televisiokamera tuottaa tavanomaisen 2D-kuva-signaalin, ja 3D-kuva saadaan jälkeenpäin kuvadatan prosessoinnilla, tasoku-vasta saadun tiedon avulla. Tämä vaatii paljon tietoprosessointikapasiteettia ja tämä ei ole sopiva järjestelmä 3-D kuvan muodostamista varten hiillospedin oh-5 jaustarkoituksiin.
Tunnettujen ratkaisujen haittana on myös se, että ne toimivat vain tietyssä aallonpituusalassa. Tunnetut järjestelmät kuitenkin käyttävät optisia suodattimia rajoittamaan lähetetyn valon aallonpituutta, jota on lähetetty pedistä kuvan muodostamista varten, tyypillisesti aallonpituuksiin, jotka ovat suurempia 10 kuin 1 mikrometri. Tyypillisesti suodattimet rajoittavat lähetetyn valon kapealle alueelle, kuten on esimerkiksi US Re. 33,857 julkaisussa.
Keksinnön yhteenveto 15 Keksinnön tarkoituksena on siksi eliminoida tunnettujen haitat ja esittää parannettu järjestelmä talteenottokattilan hiillospedin valvomiseen ja ohjaamiseen.
Keksinnön tarkoituksena on myöskin esittää menetelmä hiillospedin automaattisen ohjaamiseen ohjaamalla mustalipeän ja palamisilman syöttöä 20 kuvanmuodostuksella.
Esilläoleva keksintö perustuu järjestelmään käyttää 3D-anturipäitä anturiyksikössä, jolla hiillospedin ajantasaista 3D-kuvaa voidaan saada ja muo-kata ohjaustarkoituksia varten. Lisäksi nykyinen keksintö perustuu useiden aal-... lonpituusalojen käyttöön hiillos(sula)pedin kuvantamisessa. Samaa keksintöä 25 voidaan käyttää tulipesän seinille muodostuvien hiilloksen tai kemikaalien kuvantamisessa • · · ·;;; Esilläolevan keksinnön tunnusmerkit ovat yksityiskohtaisesti esitetty *···* oheisissa patenttivaatimuksissa.
Esilläolevan keksinnön etuja ovat seuraavat: Interferenssi ja hiillos- • · • '·· 30 peti voidaan helposti erottaa kuvantamisprosessissa vertaamalla 3-D kuvia eri aallonpituuksista, ja etsimällä näiden korrelaatio. Edelleen, luotettava kuva hiil-:*!*. lopedistä on saatavilla. Lisäksi hiillospedin pinnan lämpötila-kartta voidaan [···. konstruoida sovittamalla mitatut säteilyintensiteetit useilla aallonpituuksilla • ·
Pianokin säteilyintensiteetin jakaantumiskäyrään. Edelleen, staattinen mustali- • · · : 35 peän palamisprosessi voidaan muokata niin, että siitä tulee dynaamisesti ohjat- "*" tu prosessi lyhyemmillä vaste-ajoilla.
6 118743
Piirustuksien lyhyt kuvaus
Seuraavat, ja muut keksinnön lisäominaisuudet, suoritusmuodot ja edut käyvät tarkemmin ilmi seuraavien esitettyjen kuvausten ja keksinnön edul-5 listen suoritusmuotojen avulla, jotka esitetään yhdessä kuvien kanssa, joissa;
Kuvio 1 on kaaviollinen läpileikkaus keksinnön mukaisesta talteen-ottokattilasta, ja
Kuvio 2 on keksinnön mukaisen hiillospedin valvontajärjestelmän 10 yksityiskohtainen lohkokaavio.
Keksinnön edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Kuvio 1 esittää talteenottokattilan tulipesää sellutuotantoprosessis-15 sa mustalipeän polttamiseksi. Mustaiipeä 2, joka tulee ajatusprosessista, injektoidaan kattilaan injektiosuuttimien 3 kautta, jotka on järjestetty tulipesän 1 osaan. Se muodostaa hiillospedin 4 lattian 10 päälle, tulipesän 1 pohjalla, ja peti poltetaan saattamalla palamisilmaa tulipesään ilman syöttöavaumien 5a, 5b ja 5c kautta, jotka on järjestetty eri korkeudelle (primaariaukot 5a, sekundääriaukot 20 5b alemmassa osassa ja tertiääriaukot 5c tulipesänl keskiosassa, ja alhaisen NOx palamisen tapauksissa myös tulipesän 1 ylemmissä osissa).
3D-kuvantamisella valvotaan hiillospetiä esimerkiksi kolmella antu-... : rilla 6a:sta 6c:hen jotka on järjestetty kattilan ympärille, kuten näytetty kuviossa 1. Signaaleja näistä antureista siirretään linjojen 7 kautta ohjausyksikköön 8, *"\ 25 kuvankäsittelyä varten.
.* Ohjausyksikkö käsittelee signaalit ja tuottaa hiillospedistä 3D- ·;;; kuvan, joka voidaan näyttää visuaalisesti valvontakuvaruudulla, 9 valvomossa.
*···* Operaattori voi käyttää tätä kuvaa hallitsemaan tulipesää ja siten hiillospedin kokoa ja muotoa.
·· : '·· 30 Kuvio 2 näyttää esilläolevasta keksinnöstä lohkokaavion. Kuva- anturit 6a:sta 6c:hen ovat 3D-antureja koostuen kahdesta vastakkaisesta antu- :·!·. ripäästä 11 ja 12 jotka ovat hiillospedin stereokuvan muodostamiseen pystyviä, • « ]·.·. jotta voidaan määritellä sijainti jokaiselle pisteelle hiillospedin pinnalla, ja siten pystyä muodostamaan 3-D kuvantamissignaalit kuvankäsittelyä varten ohjaus- • · · : V 35 yksikössä. Käytännössä, hiillospedin 4 pinta 14 jakautuu elementteihin, joiden lukumäärä riippuu antureissa olevien solujen määrästä. Esimerkiksi tulipesässä jonka poikkileikkaus onn 15 x 14 metriä, 0.1 m x 0.1 m elementin koko vaatii 21 7 118743 000 solua ihanteellisissa olosuhteissa. Edelleen anturipäät 11,12 ovat antureita jotka toimivat laajalla aallonpituusalueella, ja jotka ovat myöskin kykeneviä kuvasignaalien johtamiseen laajasta alueesta käsittäen useat spektri-ikkunat esimerkiksi kuten on esitetty US Re. 33,857 julkaisussa, kuviossa 2, jonka mu-5 kaan spektrianalyysi, joka yleisesti sopii hiillospedin kuvantamiseen joka on identifioitu yllä mainitussa analyysissä käsittää seuraavat: 1.57:sta 1.73 mikro-metriin 2.23:sta 2.43 mikrometriin, 3.25:sta 4.05 mikrometriin; 4.80:sta 5.30:een mikrometriä; 6.90:sta 7.20 mikrometriin; 7.60:sta 7.80 mikrometriin; 7.90:sta 13.90 mikrometriin ja myös muut ikkunat yli 13.90 mikrometristä millimetrialueel-10 le tai alimillimetrini (submillimeter) aallonpituusalalle. Spektri-ikkunat voivat myös käsittää, ultravioletin ja näkyvän aallonpituusalueen.
Anturien 11 ja 12 jälkeen signaalit ohjataan suodatinyksikköön 13:n antureista saatujen signaalien suodattamiseksi useille suhteellisen kapeille alueille BAND1:stä BANDn:ään jotka välttävät kuumien kaasujen, nesteiden tai 15 partikkelien lämpöteknistä säteilyemissioita tulipesässä 1. Suodatus voi tapahtua mekaanisten, optisten, materiaalisidonnaisten, tai elektronisten laitteiden kautta, taikka laitteiden, jotka ovat näiden yhdistelmiä, kautta. Esimerkki tästä on superjohtava antennikytketty mikrobolometri.
Suodattamisen jälkeen signaalit johdetaan kuvankäsittelyksikköön 20 14, hiillospedin 3-D kuvan muodostamista varten joka voidaan näytöllä mutta kuva voidaan myös johtaa pedin automaattiseen ohjausyksikköön 15 kattilan ohjausjärjestelmässä 16. Automaattinen ohjausyksikkö 15 tuottaa petivalvon-tasignaalin CTRL16 jota voidaan käyttää syöttösuuttimien hallintaan, esimer-kiksi niin että pedin kuva ohjaa liikuteltavan suuttimen toimilaitteen 17 liikettä 25 jossa toimilaite liikuttaa suutinta ohjausyksikön 15 ohjeiden mukaan. Ohjausyksikkö 15 saattaa perustua yksinkertaisiin sääntöihin kuten perusohjausyksiköis- ··· *;;; sä, joita käytetään esimerkiksi hallitsemaan mustalipeän lämpötilaa, ennen kuin • ♦ *··♦1 sitä suihkutetaan tulipesään tai ohjausyksikkö 15 saattaa perustua tulipesän numeeriseen malliin, joka on kehitetty laskennallisten nestedynamiikkasimuloin- ·· : 1·· 30 tien kanssa. Ohjausyksikkö 15 saattaa myös hyödyntää neuraalisia menetelmiä, ··· sumeaa logiikkaa tai Bayesin algoritmia esimerkeinä.
;1!·. Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että keksintö ei rajoitu yllä esitet- ]···, tyyn esimerkkiin, vaan että sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten • 1 *!1 mukaisesti.
♦ 1 1 • · 1 • « ·

Claims (11)

1. Menetelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille talteenottokattilassa (1), 5 jossa hiillospetiä valvotaan valvonta-antureilla käsittäen anturipäät, jotka valvonta-anturit muuttavat saadun säteilyn sähköisiksi signaaleiksi, jotka johdetaan sensoridatan käsittely-yksikköön, joka muodostaa kuvan hiillospedistä ja/tai hiilloksesta ja/tai kemikaaleista uunin seinämillä perustuen antureilta saatuun dataan, jolloin ohjaus tapahtuu ohjausyksikössä muodostetun kuvan avulla, tun-10 nettu siitä, että anturit (6a-6c) ovat 3-ulotteisia (3D) pystyen muuttamaan saadun datan 3-ulotteisiksi sähköisiksi signaaleiksi, ja että anturit (6a-6c) ovat lisäksi laajan alueen antureita, jotka voivat hankkia dataa useilla aallonpituusalueilla, erityisesti ultravioletilla, näkyvällä, IR-15 ja millimetriaaltoalueilla, että anturisignaalit johdetaan kuvankäsittelyn ohjausyksikköön (14)
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anturisignaaleja johdetaan suodatinyksikköön (13) signaalien suodattamiseksi :***: antureista useaan kapeaan alueeseen BAND1:stä BANDmään, joista ainakin • · · kaksi aluetta välttää kuumien kaasujen ja kaasuissa olevien yhdisteiden sätei- 30 ly(valo)absorptiota ja emissiota, verrattuna absorptioon joka vahvasti vaikuttaa !···. alueissa H20, CO ja C02 näissä kaasuissa. • · • · · * *
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiillospetiä ohjataan automaattisesti ohjaamalla mustalipeän ruiskutusta kuvan- .·!: 35 tamistiedon avulla. • ·· • m * · • · · • ·· • · β 118743
3-D kuvan muodostamiseksi pedistä ja/tai hiilloksesta ja/tai kemikaaleista uunin seinämillä ja/tai sen muotoa kuvaavista derivaatoista ja/tai pedin pinnan lämpö-tilakartasta, 20 että 3-D kuvaa, sen muotoa kuvaavia derivaattoja ja/tai lämpötila- kartta on esitetty mallina paikassa, jossa talteenottokattila on ohjattu, ja ... että 3-D kuvaa, sen muotoa kuvaavia derivaattoja ja/tai pedin pin- • · · *·* | nan lämpötilakarttaa käytetään hiillospedin ja/tai hiilloksen ja/tai kemikaalien ohjaamiseen. · · 25 m
4. Menetelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi patenttivaatimuksen 3 mukaisesti tunnettu siitä, että pedin kuva ohjaa liikkuvien suuttimien toimilaitteiden (17) liikettä ja jossa toimilaitteet liikuttavat suuttimia ohjausyksikön (15) ohjeiden mukaan. 5
5. Menetelmä hiillospedin (4) hallitsemiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että hiillospeti ja/tai hiillos ja/tai kemikaalit tuli-pesäseinillä ohjataan automaattisesti ohjaamalla eri ilmasyöttöjen nopeuksia ja virtauksia kuvatiedon avulla.
6. Menetelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään tulipesän seinille (11) sisään tulevien ja sinne jäävien lipeäpisaroiden määrän minimoimiseen ja oh- 15 jäämiseen, alemmassa tulipesässä lipeäsyötön alapuolella ja ylemmässä tuli-pesässä ylettyen kattilan kattoon.
7. Järjestelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille talteenottokattilassa (1), 20 jossa hiillospetiä valvotaan valvontasensoreilla käsittäen anturipäät, jotka val-vontasensorit muuttavat saadun säteilyn sähköisiksi signaaleiksi, jotka johde-taan sensoridatan käsittely-yksikköön, joka muodostaa kuvan hiillospedistä *** ] ja/tai hiilloksesta ja/tai kemikaaleista uunin seinämillä perustuen sensoreilta saatuun dataan, jolloin ohjaus tapahtuu ohjausyksikössä muodostetun kuvan 25 avulla, tunnettu siitä, ”*'*· että anturit (6a-6c) ovat 3-ulotteisia (3D) pystyen muuttamaan saa- dun datan 3-ulotteisiksi sähköisiksi signaaleiksi, että anturit (6a-6c) ovat lisäksi laajan alueen antureita, jotka voivat hankkia dataa useilla aallonpituusalueilla, erityisesti ultravioletilla, näkyvällä, IR- 30 ja millimetriaaltoalueilla, .···. että järjestelmä käsittää edelleen kuvankäsittelyn ohjausyksikön ’"t (14) niin, että anturisignaalit johdetaan kuvankäsittelyn ohjausyksikköön (14) 3- D kuvan muodostamiseksi pedistä ja/tai hiilloksesta ja/tai kemikaaleista uunin seinämillä ja/tai sen muotoa kuvaavista derivaatoista ja/tai pedin pinnan lämpö- : 35 tilakartasta, • · ;*.4: että 3-D kuvaa, sen muotoa kuvaavia derivaattoja ja/tai lämpötila- kartta on esitetty malleina paikassa, jossa talteenottokattilaa ohjataan, ja 10 1 1 8743 että ohjausyksikkö käyttää 3-D kuvaa ja sen muotoa kuvaavia derivaattoja ja/tai lämpötilakarttaa ohjaamisessa.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä hiillospedin (4) oh-5 jäämiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille, tunnettu siitä, että anturisignaaleja johdetaan suodatinyksikköön (13) signaalien suodattamiseksi antureista useaan kapeaan alueeseen BAN-D:stä BANDn:ään, joista ainakin kaksi aluetta välttää kuumien kaasujen ja kaasuissa olevien yhdisteiden säteily(valo)absorptiota ja emissiota, verrattuna ab- 10 sorptioon joka vahvasti vaikuttaa alueissa H2O, CO ja CO2 näissä kaasuissa.
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille, tunnettu siitä, että hiillospetiä hallitaan automaattisesti ohjaamalla 15 mustalipeän ruiskutusta kuvantamistiedon avulla.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai kemikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille, tunnettu siitä, että pedin kuva ohjaa liikkuvien suutintoimilaitteiden 20 (17) liikettä, jossa toimilaitteet liikuttavat suuttimia ohjausyksikön (15) ohjeiden mukaan. «φ· * « · *·’ 1
11. Järjestelmä hiillospedin (4) ohjaamiseksi tai hiilloksen ja/tai ke mikaalien muodostuksen ohjaamiseksi uunin seinämille patenttivaatimuksen 6 ···:1 25 mukaisesti, tunnettu siitä, että järjestelmää käytetään tulipesän seinille (11) sisään tulevien ja sinne jäävien lipeäpisaroiden määrän minimoimiseen ja oh-jäämiseen, alemmassa tulipesässä lipeäsyötön alapuolella ja ylemmässä tuli-pesässä ylettyen kattilan kattoon. ·· • · • · · · • t • · »·· • · • » • · • 1 · • ·· • · * · • · · • ·· • · 118743 11
FI20041419A 2004-11-04 2004-11-04 Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa FI118743B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041419A FI118743B (fi) 2004-11-04 2004-11-04 Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa
EP05764414.8A EP1815233B1 (en) 2004-11-04 2005-07-11 Control of a recovery boiler or alike
PCT/FI2005/000327 WO2006048495A1 (en) 2004-11-04 2005-07-11 Control of a recovery boiler or alike
CN2005800372588A CN101048652B (zh) 2004-11-04 2005-07-11 用于控制锅炉的运行的方法和系统
BRPI0517774 BRPI0517774B1 (pt) 2004-11-04 2005-07-11 método para controlar a operação de uma caldeira e para controlar a formação de leito carbonizado
PT05764414T PT1815233T (pt) 2004-11-04 2005-07-11 Controle de uma caldeira de recuperação ou equivalente
ES05764414T ES2731875T3 (es) 2004-11-04 2005-07-11 Control de una caldera de recuperación o similar
PL05764414T PL1815233T3 (pl) 2004-11-04 2005-07-11 Kontrola kotła odzysknicowego lub podobnego
US11/718,008 US7831084B2 (en) 2004-11-04 2005-07-11 Control of a recovery boiler or alike
JP2007538449A JP5028267B2 (ja) 2004-11-04 2005-07-11 回収ボイラなどの制御
CA2586820A CA2586820C (en) 2004-11-04 2005-07-11 Control of a recovery boiler or alike

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041419 2004-11-04
FI20041419A FI118743B (fi) 2004-11-04 2004-11-04 Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20041419A0 FI20041419A0 (fi) 2004-11-04
FI20041419A FI20041419A (fi) 2006-05-05
FI118743B true FI118743B (fi) 2008-02-29

Family

ID=33515190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041419A FI118743B (fi) 2004-11-04 2004-11-04 Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7831084B2 (fi)
EP (1) EP1815233B1 (fi)
JP (1) JP5028267B2 (fi)
CN (1) CN101048652B (fi)
BR (1) BRPI0517774B1 (fi)
CA (1) CA2586820C (fi)
ES (1) ES2731875T3 (fi)
FI (1) FI118743B (fi)
PL (1) PL1815233T3 (fi)
PT (1) PT1815233T (fi)
WO (1) WO2006048495A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010295258B2 (en) * 2009-09-21 2014-07-24 Kailash & Stefan Pty Ltd Combustion control system
CN103534547B (zh) * 2011-02-28 2015-08-19 株式会社Ihi 热处理品的温度测定装置和温度测定方法
CN103175617B (zh) * 2013-03-12 2015-09-02 贵阳嘉瑜光电科技咨询中心 一种用于人工晶体生长的高温三维温场测量系统
ITTO20130371A1 (it) * 2013-05-09 2014-11-10 A M General Contractor S P A Metodo di rilevazione di dati di energia termica radiata in un ambiente mediante elaborazione di immagini in radiazione infrarossa
WO2015091433A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Spray monitoring system and spray monitoring method
JP6448297B2 (ja) * 2014-10-20 2019-01-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 黒液燃焼装置及びこれを有する回収ボイラ
CN106168371A (zh) * 2016-07-22 2016-11-30 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 一种锅炉水冷壁管道堵塞与水流不畅的检测装置及方法
CN109690265A (zh) * 2016-08-04 2019-04-26 燃料技术公司 用于黑液回收锅炉的沉积物控制
JP2018040534A (ja) * 2016-09-07 2018-03-15 Jfeエンジニアリング株式会社 廃棄物ガス化溶融装置及び廃棄物ガス化溶融方法
FI129477B (fi) * 2019-05-17 2022-03-15 Andritz Oy Soodakattilan reduktioasteen määritys
FI130049B (fi) * 2019-06-28 2023-01-13 Andritz Oy Soodakattilasta poistuvan sulavirtauksen automaattinen monitorointi
FI129372B (fi) * 2019-06-28 2022-01-14 Andritz Oy Soodakattilan savukaasun yhden tai useamman suhteellisen partikkeliryhmäosuuden määritys
US11441266B2 (en) * 2019-12-20 2022-09-13 Andritz Inc. Disruptor assembly adjustment system and method
FI20205240A1 (fi) * 2020-03-06 2021-09-07 Valmet Automation Oy Menetelmä soodakattilassa olevan lipeän palamisen laatua koskevan tiedon saamiseksi ja menetelmä soodakattilan ohjaamiseksi
FI130402B (fi) * 2021-08-17 2023-08-14 Valmet Automation Oy Menetelmä kemikaalien talteenottokattilan ohjaamiseksi ja kemikaalien talteenottokattila

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847092A (en) * 1973-12-10 1974-11-12 Combustion Eng Automatic bed level control for furnaces
LU74579A1 (fi) * 1976-03-17 1976-09-01
CA1166842A (en) 1980-12-17 1984-05-08 Edward G. Lucas Bed height measurement
USRE33857E (en) 1983-02-22 1992-03-24 Weyerhaeuser Company Imaging of hot infrared emitting surfaces obscured by particulate fume and hot gases
US4539588A (en) * 1983-02-22 1985-09-03 Weyerhaeuser Company Imaging of hot infrared emitting surfaces obscured by particulate fume and hot gases
JPS61130725A (ja) * 1984-11-30 1986-06-18 Babcock Hitachi Kk チヤ−ベツト監視装置
JPS62232526A (ja) * 1986-04-02 1987-10-13 Hitachi Ltd 燃焼状態表示方法
JPS63188749A (ja) * 1987-01-30 1988-08-04 Chino Corp 回収ボイラのチヤ−ベツド測定装置
US5010827A (en) * 1990-05-08 1991-04-30 Wyerehaeuser Company Apparatus for detecting carryover particles in the interior of a furnace
US5225883A (en) * 1991-06-05 1993-07-06 The Babcock & Wilcox Company Video temperature monitor
US5219226A (en) 1991-10-25 1993-06-15 Quadtek, Inc. Imaging and temperature monitoring system
US5368471A (en) 1991-11-20 1994-11-29 The Babcock & Wilcox Company Method and apparatus for use in monitoring and controlling a black liquor recovery furnace
FI925305A0 (fi) * 1992-11-23 1992-11-23 Polyrec Ab Oy Foerfarande och anordning foer inmatning av foerbraenningsluft i en eldstad
JPH08166127A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Hitachi Ltd 燃焼状態判定方法、装置及びボイラ火炉燃焼装置
EP1247248A4 (en) * 1999-12-14 2010-03-03 Comb Specialists Inc DETECTION SYSTEM FOR DETECTING AND MONITORING / CONTROLLING DEPOSITION ON SUSPENDED TUBES IN RECOVERY AND POWER GENERATION BOILERS
JP3744374B2 (ja) * 2001-03-26 2006-02-08 Jfeスチール株式会社 加熱炉の温度制御方法および装置
JP2003050274A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Junichi Takeno 視界不良の環境において、三次元空間と特徴のあるエネルギーを放出する物体とを同時に立体視として可視化する装置
JP2003083524A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Yokogawa Electric Corp ボイラの燃焼状態監視装置及び燃焼制御装置
JP2003161421A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ストーカ式焼却炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置
US7187505B2 (en) * 2002-10-07 2007-03-06 Fresnel Technologies, Inc. Imaging lens for infrared cameras
DE102005041004A1 (de) * 2005-08-29 2007-03-01 Cmv Systems Gmbh & Co.Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Bildung von Ansätzen in Feuerräumen

Also Published As

Publication number Publication date
PL1815233T3 (pl) 2019-09-30
EP1815233A4 (en) 2013-11-27
CA2586820C (en) 2015-05-19
JP5028267B2 (ja) 2012-09-19
PT1815233T (pt) 2019-07-01
BRPI0517774B1 (pt) 2019-12-10
BRPI0517774A (pt) 2008-10-21
EP1815233B1 (en) 2019-03-27
WO2006048495A1 (en) 2006-05-11
US20090139468A1 (en) 2009-06-04
CA2586820A1 (en) 2006-05-11
ES2731875T3 (es) 2019-11-19
US7831084B2 (en) 2010-11-09
FI20041419A0 (fi) 2004-11-04
CN101048652B (zh) 2012-05-09
FI20041419A (fi) 2006-05-05
JP2008519231A (ja) 2008-06-05
CN101048652A (zh) 2007-10-03
BRPI0517774A8 (pt) 2017-05-09
EP1815233A1 (en) 2007-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118743B (fi) Hiillospedin ohjaus talteenottokattilassa
CN102706459B (zh) 一种单ccd成像系统的炉膛内三维温度场检测装置及方法
RU2399709C2 (ru) Устройство и способ выработки энергии на целлюлозном заводе
US20120085028A1 (en) Gasifier monitor and control system
US20200408404A1 (en) Burner for generating a flame for the combustion of process gas and exhaust gas treatment device with a burner
CZ291661B6 (cs) Způsob zjišťování průměrného sálání vrstvy paliva
CN102322960B (zh) 一种燃煤锅炉红外线测温装置
US5432090A (en) Method for measuring metal ingredients in combustion gas
CA2863911C (en) A method for controlling a combustion and/or gasification device
US20060115778A1 (en) Modular infrared irradiation apparatus and its corresponding monitoring devices
WO2002002992A1 (fr) Incinerateur de dechets et son procede de fonctionnement
US20150377677A1 (en) Optical remote sensing system for process engineering control
JP6465351B2 (ja) 火格子式廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法
Razmjoo et al. Study of the transient release of water vapor from a fuel bed of wet biomass in a reciprocating-grate furnace
JP2006505700A (ja) モジュール化された赤外線放射装置、およびそのモニタリング装置
Rezaei Co-axial turbulent diffusion flames with directed oxygen injection
Kotyra et al. Application of flame image series analysis in estimation of biomass and coal combustion operating point
SE407595B (sv) Sett och apparat for overvakning av reduktionsverkningsgraden i en kemikalieatervinningsugn
KR920004207B1 (ko) 오염공기 정화 플랜트(a plant for purifying polluted air)
CN207412783U (zh) 一种再沸器及精馏体系
FI73757B (fi) Foerfarande foer maximering reduktionseffekten i en aotervinningsugn.
KR20100081560A (ko) 이중연소기를 가지는 레토르트 타입 펠렛보일러
JPS61130725A (ja) チヤ−ベツト監視装置
JPS58117917A (ja) 燃焼制御装置
EP3070403A1 (en) Solid fuel particles supply device for a combustion chamber

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118743

Country of ref document: FI