JP2657409B2 - ボイラチューブ温度監視装置 - Google Patents
ボイラチューブ温度監視装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラのボイラチューブの温度を監視する装
置に係り、特に広い範囲のボイラチューブの温度分布を
監視しボイラチューブリーク等の異常の早期発見と運転
支援をする予防保全に好適なボイラチューブ温度監視装
置に関する。
置に係り、特に広い範囲のボイラチューブの温度分布を
監視しボイラチューブリーク等の異常の早期発見と運転
支援をする予防保全に好適なボイラチューブ温度監視装
置に関する。
従来の装置はボイラチューブの管寄部等の温度を熱電
対等で測定、または、チューブ内部の蒸気温度で代表し
ている程度であり、燃焼ガスに接触するチューブ表面の
温度或いは温度分布については測定されていなかった。
しかし最近の火力発電所は深夜の起動停止と大幅かつ急
速な負荷変動を伴う中間負荷運用が多くなり、大幅な温
度変化を伴うチューブ等は熱疲労によりチューブリーク
等のトラブルもあり、ボイラチューブの予防保全として
の温度管理が重要となってきている。
対等で測定、または、チューブ内部の蒸気温度で代表し
ている程度であり、燃焼ガスに接触するチューブ表面の
温度或いは温度分布については測定されていなかった。
しかし最近の火力発電所は深夜の起動停止と大幅かつ急
速な負荷変動を伴う中間負荷運用が多くなり、大幅な温
度変化を伴うチューブ等は熱疲労によりチューブリーク
等のトラブルもあり、ボイラチューブの予防保全として
の温度管理が重要となってきている。
なお、この種の装置として関連するものには例えば特
願昭58−221746（特開昭60−114606号公報参照），特願
昭58−32774（特開昭59−158901号公報参照）等に記載
されたものがある。
願昭58−221746（特開昭60−114606号公報参照），特願
昭58−32774（特開昭59−158901号公報参照）等に記載
されたものがある。
上記従来技術におけるボイラチューブ温度の測定は、
ボイラチューブの各管寄部の温度を熱電対で測定した
り、チューブ内部の蒸気温度で代表させたりしている程
度であり、燃焼ガスが接触するボイラチューブの温度
の、広い範囲に亙っての測定は行われていないので、ボ
イラチューブの温度管理は、運転員の経験と勘によって
行われていた。しかし、最近の火力発電所では、深夜の
起動停止と大幅かつ急速な負荷変動を伴う中間負荷運用
が多くなり、大幅な温度変化を伴うボイラチューブは洩
れ等のトラブルも発生し、ボイラチューブの予防保全の
ための、チューブの温度分布を計測する等の温度管理が
重要となってきている。
ボイラチューブの各管寄部の温度を熱電対で測定した
り、チューブ内部の蒸気温度で代表させたりしている程
度であり、燃焼ガスが接触するボイラチューブの温度
の、広い範囲に亙っての測定は行われていないので、ボ
イラチューブの温度管理は、運転員の経験と勘によって
行われていた。しかし、最近の火力発電所では、深夜の
起動停止と大幅かつ急速な負荷変動を伴う中間負荷運用
が多くなり、大幅な温度変化を伴うボイラチューブは洩
れ等のトラブルも発生し、ボイラチューブの予防保全の
ための、チューブの温度分布を計測する等の温度管理が
重要となってきている。
本発明の課題は、ボイラチューブの温度を適確に監視
し、予防保全及び寿命診断に役立てるにある。
し、予防保全及び寿命診断に役立てるにある。
上記の課題は、ボイラチューブが放射する光を取り込
む撮像手段と、該撮像手段が取り込んだ光を電気信号に
変換する変換手段と、該電気信号を画像データとして記
憶する記憶装置と、該記憶装置に接続され前記画像デー
タに基いてボイラチューブ温度を演算する計算機と、該
計算機に接続され前記計算機の演算結果を表示する表示
装置と、を含んでなるボイラチューブ温度監視装置によ
り達成される。
む撮像手段と、該撮像手段が取り込んだ光を電気信号に
変換する変換手段と、該電気信号を画像データとして記
憶する記憶装置と、該記憶装置に接続され前記画像デー
タに基いてボイラチューブ温度を演算する計算機と、該
計算機に接続され前記計算機の演算結果を表示する表示
装置と、を含んでなるボイラチューブ温度監視装置によ
り達成される。
撮像手段が、対物レンズ及び受像レンズを備えた光繊
維束である請求項１に記載のボイラチューブ温度監視装
置としてもよい。
維束である請求項１に記載のボイラチューブ温度監視装
置としてもよい。
変換手段が、光をアナログ電気信号に変える光電変換
装置と、アナログ電気信号をディジタル電気信号に変え
るアナログ／ディジタル変換装置と、を備えている請求
項１または２に記載のボイラチューブ温度監視装置とし
てもよい。
装置と、アナログ電気信号をディジタル電気信号に変え
るアナログ／ディジタル変換装置と、を備えている請求
項１または２に記載のボイラチューブ温度監視装置とし
てもよい。
撮像手段が、冷却管に挿入されており、該冷却管が火
炉壁に装着されている請求項１乃至３に記載のボイラチ
ューブ温度監視装置としてもよい。
炉壁に装着されている請求項１乃至３に記載のボイラチ
ューブ温度監視装置としてもよい。
撮像手段と変換手段の間に、撮像された光を分岐させ
る分光器と該分光器に接続された波長透過フィルタが設
けられ、該波長透過フィルタに前記変換手段が接続され
ている請求項１乃至４に記載のボイラチューブ温度監視
装置としてもよい。
る分光器と該分光器に接続された波長透過フィルタが設
けられ、該波長透過フィルタに前記変換手段が接続され
ている請求項１乃至４に記載のボイラチューブ温度監視
装置としてもよい。
計算機が、温度分布計算手段，設定温度と測定温度と
の比較演算手段，該比較演算手段の演算結果に基いて警
報を出力する手段，温度分布彩色データ作成手段，プラ
ント量変更メッセージ出力手段，余寿命診断手段のうち
のいずれかひとつ以上の手段及びその手段によって得ら
れたデータを表示装置に出力する手段を備えている請求
項１乃至５に記載のボイラチューブ温度監視装置として
もよい。
の比較演算手段，該比較演算手段の演算結果に基いて警
報を出力する手段，温度分布彩色データ作成手段，プラ
ント量変更メッセージ出力手段，余寿命診断手段のうち
のいずれかひとつ以上の手段及びその手段によって得ら
れたデータを表示装置に出力する手段を備えている請求
項１乃至５に記載のボイラチューブ温度監視装置として
もよい。
プラント量が、燃料量、空気量、給水量、排ガス再循
環量、バーナ角度、スートブロワのうちのいずれかひと
つ以上である請求項６に記載のボイラチューブ温度監視
装置としてもよい。
環量、バーナ角度、スートブロワのうちのいずれかひと
つ以上である請求項６に記載のボイラチューブ温度監視
装置としてもよい。
余寿命診断手段が、測定されたボイラチューブ温度と
ボイラ運転時間とに基いて、余寿命診断のための余診断
指標を演算する請求項６に記載のボイラチューブ温度監
視装置としてもよい。
ボイラ運転時間とに基いて、余寿命診断のための余診断
指標を演算する請求項６に記載のボイラチューブ温度監
視装置としてもよい。
ボイラチューブは、その温度に応じた輻射エネルギを
表現から放射している。この輻射エネルギが光の形で撮
像手段に画像として取り込まれ、この画像の各画素の輻
射エネルギの大きさが、変換手段で電気信号に変換され
る。変換された電気信号は、画像データとして記憶装置
に記憶される。すなわち、記憶装置には、撮像されたボ
イラチューブの各位置が放射している輻射エネルギの大
きさに対応する値を備えた画素からなる画像データが記
憶される。
表現から放射している。この輻射エネルギが光の形で撮
像手段に画像として取り込まれ、この画像の各画素の輻
射エネルギの大きさが、変換手段で電気信号に変換され
る。変換された電気信号は、画像データとして記憶装置
に記憶される。すなわち、記憶装置には、撮像されたボ
イラチューブの各位置が放射している輻射エネルギの大
きさに対応する値を備えた画素からなる画像データが記
憶される。
この輻射エネルギの大きさを示す画像データに基い
て、計算機が画像データの各画素の値を温度に変換し、
表示装置に信号出力する。出力された信号は表示装置に
表示され、運転支援と余寿命診断に供される。
て、計算機が画像データの各画素の値を温度に変換し、
表示装置に信号出力する。出力された信号は表示装置に
表示され、運転支援と余寿命診断に供される。
以下、本発明の一実施例である２次過熱器の温度監視
装置を第１図により説明する。火炉１の上部に２次過熱
器２が装着され、火炉壁１の該２次過熱器２とほぼ同じ
高さに冷却管３が装着されている。冷却管３には、撮像
手段である対物レンズ系および受像レンズ系を備えた光
繊維束12が、対物レンズを前記２次過熱器２に対向させ
て挿入され、該光繊維束12の他端は火炉外に配置された
分光器４の入力端に接続されている。該分光器４の２個
に分岐した出力端の一方には波長λ１透過フィルタ５が
接続され、他方の出力端には波長λ２透過フィルタ６が
接続されている。波長λ１透過フィルタ５および波長λ
２透過フィルタ６の出力側は、それぞれ光電変換装置７
に接続され、光電変換装置７の出力側は信号ケーブル13
を介して、アナログ／ディジタル変換装置８の入力側に
それぞれ接続されている。光電変換装置とアナログ／デ
ィジタル変換装置とが変換手段をなしている。光電変換
装置７は、モノクロITVカメラのγ補正を解除したもの
である。アナログ／ディジタル変換装置８の出力側に
は、ディジタル画像記憶装置9,計算機10,表示装置11
が、この順で直列に信号ケーブル13で接続されている。
装置を第１図により説明する。火炉１の上部に２次過熱
器２が装着され、火炉壁１の該２次過熱器２とほぼ同じ
高さに冷却管３が装着されている。冷却管３には、撮像
手段である対物レンズ系および受像レンズ系を備えた光
繊維束12が、対物レンズを前記２次過熱器２に対向させ
て挿入され、該光繊維束12の他端は火炉外に配置された
分光器４の入力端に接続されている。該分光器４の２個
に分岐した出力端の一方には波長λ１透過フィルタ５が
接続され、他方の出力端には波長λ２透過フィルタ６が
接続されている。波長λ１透過フィルタ５および波長λ
２透過フィルタ６の出力側は、それぞれ光電変換装置７
に接続され、光電変換装置７の出力側は信号ケーブル13
を介して、アナログ／ディジタル変換装置８の入力側に
それぞれ接続されている。光電変換装置とアナログ／デ
ィジタル変換装置とが変換手段をなしている。光電変換
装置７は、モノクロITVカメラのγ補正を解除したもの
である。アナログ／ディジタル変換装置８の出力側に
は、ディジタル画像記憶装置9,計算機10,表示装置11
が、この順で直列に信号ケーブル13で接続されている。
上記構成の温度監視装置において、２次過熱器２の表
面の輻射エネルギ分布が、前記光繊維束12により、画像
として分光器４へ伝送される。分光器４に伝送された輻
射エネルギ分布の画像は、分光器４に接続された波長λ
１透過フィルタ５および波長λ２透過フィルタ６によ
り、波長λ１と波長λ２の輻射エネルギ分布に分光さ
れ、それぞれ光電変換装置７でアナログ電気信号に変換
されてアナログ画像データとなる。それぞれの波長のア
ナログ画像データは、アナログ／ディジタル変換装置８
でディジタル電気信号に変換されて、ディジタル画像デ
ータになり、ディジタル画像記憶装置９に記憶される。
ディジタル画像記憶装置９に記憶されている波長λ1,λ
２のディジタル画像は計算機10に読み込まれ、２色高温
計法の原理により、温度分布が求められる。求められた
温度分布は、あらかじめ定められている設定温度と比較
され、その差の大小に基いてプラント量変更の指示が、
計算機10から信号の出力手段である信号ケーブル13を介
して、表示装置11に伝送される。表示装置11は伝送され
た指示に基いてプラント量変更指示の表示を行う。ま
た、表示装置11は、計算機10で演算された２次過熱器２
の温度分布を任意の設定温度範囲毎に表示することもで
きる。
面の輻射エネルギ分布が、前記光繊維束12により、画像
として分光器４へ伝送される。分光器４に伝送された輻
射エネルギ分布の画像は、分光器４に接続された波長λ
１透過フィルタ５および波長λ２透過フィルタ６によ
り、波長λ１と波長λ２の輻射エネルギ分布に分光さ
れ、それぞれ光電変換装置７でアナログ電気信号に変換
されてアナログ画像データとなる。それぞれの波長のア
ナログ画像データは、アナログ／ディジタル変換装置８
でディジタル電気信号に変換されて、ディジタル画像デ
ータになり、ディジタル画像記憶装置９に記憶される。
ディジタル画像記憶装置９に記憶されている波長λ1,λ
２のディジタル画像は計算機10に読み込まれ、２色高温
計法の原理により、温度分布が求められる。求められた
温度分布は、あらかじめ定められている設定温度と比較
され、その差の大小に基いてプラント量変更の指示が、
計算機10から信号の出力手段である信号ケーブル13を介
して、表示装置11に伝送される。表示装置11は伝送され
た指示に基いてプラント量変更指示の表示を行う。ま
た、表示装置11は、計算機10で演算された２次過熱器２
の温度分布を任意の設定温度範囲毎に表示することもで
きる。
以下、計算機10が備えている処理手段の動作の詳細を
第２図を用いて説明する。
第２図を用いて説明する。
（ａ）温度分布計算手段10a。各波長λ1,λ２の輻射エ
ネルギと温度との関係は、Wienの式により、（１），
（２）式で示される。
ネルギと温度との関係は、Wienの式により、（１），
（２）式で示される。
但し、Ｒλ１（ｉ・ｊ）；波長λ１の（ｉ・ｊ）座標の
輻射エネルギ Ｒλ２（ｉ・ｊ）；波長λ２の（ｉ・ｊ）座標の輻射エ
ネルギ ε1;波長λ１の実効放射率 ε2;波長λ２の実効放射率 Ｔ（ｉ・ｊ）；（ｉ・ｊ）座標の絶対温度Ｋ C1;第１放射定数（＝3.7403×105erg・cm2/s） C2;第２放射定数（＝1.4387cm・Ｋ） 光電変換装置７は、輻射エネルギをリニアにアナログ
電気信号に変換するが、輻射エネルギの絶対量を測定し
ているのではなく、相対強度を測定しているため、温度
は、下記（３）式に示すように、波長λ1,λ２の輻射エ
ネルギの比を用いて算出される。
輻射エネルギ Ｒλ２（ｉ・ｊ）；波長λ２の（ｉ・ｊ）座標の輻射エ
ネルギ ε1;波長λ１の実効放射率 ε2;波長λ２の実効放射率 Ｔ（ｉ・ｊ）；（ｉ・ｊ）座標の絶対温度Ｋ C1;第１放射定数（＝3.7403×105erg・cm2/s） C2;第２放射定数（＝1.4387cm・Ｋ） 光電変換装置７は、輻射エネルギをリニアにアナログ
電気信号に変換するが、輻射エネルギの絶対量を測定し
ているのではなく、相対強度を測定しているため、温度
は、下記（３）式に示すように、波長λ1,λ２の輻射エ
ネルギの比を用いて算出される。
但し、 ε１ε２ 尚、波長λ1,λ２の実効放射率とは、物の表面から放
射される輻射エネルギの中のいく分かは物と、光繊維束
12の対物レンズの間にあるガス等に吸収されるので、放
射されたエネルギの内の対物レンズに到達するエネルギ
の割合をいう。
射される輻射エネルギの中のいく分かは物と、光繊維束
12の対物レンズの間にあるガス等に吸収されるので、放
射されたエネルギの内の対物レンズに到達するエネルギ
の割合をいう。
前記（３）式を用いることにより、ボイラの起動停
止，負荷変化等で火炉１内の酸素濃度等が変化し、波長
の実効放射率が変化しても、波長λ1,λ２の実効放射率
の差の変動は小さいと考えられるので、誤差は最少に抑
えられる。また、多少誤差は含まれるが、第３図に示す
ように、波長λ１透過フィルタ５のみを対物レンズ14に
接続し、該波長λ１透過フィルタ５に接続された光電変
換装置７により、波長λ１の輻射エネルギの相対強度を
計測して、下記（４）式により輻射エネルギの絶対量に
補正したのち、前記（１）式により温度を求めてもよ
い。
止，負荷変化等で火炉１内の酸素濃度等が変化し、波長
の実効放射率が変化しても、波長λ1,λ２の実効放射率
の差の変動は小さいと考えられるので、誤差は最少に抑
えられる。また、多少誤差は含まれるが、第３図に示す
ように、波長λ１透過フィルタ５のみを対物レンズ14に
接続し、該波長λ１透過フィルタ５に接続された光電変
換装置７により、波長λ１の輻射エネルギの相対強度を
計測して、下記（４）式により輻射エネルギの絶対量に
補正したのち、前記（１）式により温度を求めてもよ
い。
Ｒ′λ１（ｉ・ｊ）＝ａ｛Ｒλ１（ｉ・ｊ）｝γ …
（４） Ｒ′λ１（ｉ・ｊ）；補正後輻射エネルギ絶対量 Ｒλ１（ｉ・ｊ）；補正前輻射エネルギ相対強度 a,γ：補正係数 （ｂ）温度分布彩色作成手段10b。任意の温度範囲毎に
色が設定され、ボイラチューブの温度分布を、表示装置
11で疑似カラー表示するためのデータが作成される。例
えばT1〜T2の温度範囲を青,T3〜T4の温度範囲を白，に
彩色表示する場合は、温度分布データの各座標点の温度
を上記彩色温度範囲と対応させ対応する色に従って、表
１に示すようにR,G,B各メモリにデータを設定する。こ
の各座標点のR,G,B情報が表示装置に転送され、彩色が
行われる。
（４） Ｒ′λ１（ｉ・ｊ）；補正後輻射エネルギ絶対量 Ｒλ１（ｉ・ｊ）；補正前輻射エネルギ相対強度 a,γ：補正係数 （ｂ）温度分布彩色作成手段10b。任意の温度範囲毎に
色が設定され、ボイラチューブの温度分布を、表示装置
11で疑似カラー表示するためのデータが作成される。例
えばT1〜T2の温度範囲を青,T3〜T4の温度範囲を白，に
彩色表示する場合は、温度分布データの各座標点の温度
を上記彩色温度範囲と対応させ対応する色に従って、表
１に示すようにR,G,B各メモリにデータを設定する。こ
の各座標点のR,G,B情報が表示装置に転送され、彩色が
行われる。
（ｃ）設定温度との比較手段10c。
設定温度とボイラチューブ各点の温度を比較する。具
体的には下記（５）式に示すように設定温度T0と測定さ
れた温度Ｔの偏差が求められる。またボイラチューブの
温度分布よりその最高温度，最低温度，平均温度が求め
られる。
体的には下記（５）式に示すように設定温度T0と測定さ
れた温度Ｔの偏差が求められる。またボイラチューブの
温度分布よりその最高温度，最低温度，平均温度が求め
られる。
ΔTt（ｉ・ｊ）＝T0t−Tt（ｉ・ｊ） …（５） 但し、ΔTt（ｉ・ｊ）；時刻ｔの（ｉ・ｊ）座標の温度
偏差 T0t;時刻ｔの設定温度 Tt（ｉ・ｊ）；時刻ｔの（ｉ・ｊ）座標の温度 ボイラの起動停止，負荷変化時等には設定温度は例え
ば、起動停止からの経過時間により変化するため該経過
時間に対する設定温度が、負荷変化率，過去の運転実績
等から設定される。
偏差 T0t;時刻ｔの設定温度 Tt（ｉ・ｊ）；時刻ｔの（ｉ・ｊ）座標の温度 ボイラの起動停止，負荷変化時等には設定温度は例え
ば、起動停止からの経過時間により変化するため該経過
時間に対する設定温度が、負荷変化率，過去の運転実績
等から設定される。
（５）式を用いて設定温度と測定温度とが比較された
結果に基き、設定温度以上の温度領域であるボイラチュ
ーブの面積が下記（６）式を用いて計算される。
結果に基き、設定温度以上の温度領域であるボイラチュ
ーブの面積が下記（６）式を用いて計算される。
Ｓ＝Kn …（６） 但し、S;設定温度以上の温度領域面積（m2） n;設定温度以上の温度領域画素数 K;面積換算係数 l;光繊維束対物レンズ系からボイラチューブまでの距離
（ｍ） θ；光繊維束対物レンズ系視野角度 P;計測視野全画素数 （ｄ）プラント量変更メッセージ出力手段10dおよび警
報手段10f。
（ｍ） θ；光繊維束対物レンズ系視野角度 P;計測視野全画素数 （ｄ）プラント量変更メッセージ出力手段10dおよび警
報手段10f。
上記（ｃ）で設定温度以上の領域があった場合は警報
を出力し、ボイラチューブの最高温度，最低温度，平均
温度，設定温度以上の領域面積と“２次過熱器温度高",
“燃料量を減らして下さい",“バーナ角度を下げて下さ
い",“排ガス再循環量を減らして下さい",“２次空気量
を減らして下さい",“バーナゾーンのスートブロワを起
動して下さい",“給水流量を増やして下さい”等のメッ
セージを表示装置に出力する。
を出力し、ボイラチューブの最高温度，最低温度，平均
温度，設定温度以上の領域面積と“２次過熱器温度高",
“燃料量を減らして下さい",“バーナ角度を下げて下さ
い",“排ガス再循環量を減らして下さい",“２次空気量
を減らして下さい",“バーナゾーンのスートブロワを起
動して下さい",“給水流量を増やして下さい”等のメッ
セージを表示装置に出力する。
この表示により運転員はボイラの運転状態を考慮して
プラント量を変更する。警報の場合は、単なる画像表示
のみでなく、音声，点滅信号等も併用してよい。
プラント量を変更する。警報の場合は、単なる画像表示
のみでなく、音声，点滅信号等も併用してよい。
（ｅ）ボイラチューブ余寿命診断手段10e。ボイラチュ
ーブ各点の温度分布と運転時間の関数をボイラチューブ
余寿命指標とし、ボイラチューブを管理する。下記
（７），（８）式により余寿命指標1,2が演算され、表
示装置11に出力される。運転員はその指標を過去の運転
実績と対応させ、運転に反映する。
ーブ各点の温度分布と運転時間の関数をボイラチューブ
余寿命指標とし、ボイラチューブを管理する。下記
（７），（８）式により余寿命指標1,2が演算され、表
示装置11に出力される。運転員はその指標を過去の運転
実績と対応させ、運転に反映する。
但し、L1p;p位置の余寿命指標1,（受けた温度量） L2p;p位置の余寿命指標2,（受けた温度変化量） t0;運転開始時間 tn;現在運転時間 Tp（ｔ）；時間ｔのｐ位置のチューブ温度 ΔTp（ｔ）；時間ｔのｐ位置のチューブ温度変化量 尚、余寿命指標1,2はあらかじめ設定してあるチュー
ブの各位置について算出される。
ブの各位置について算出される。
以上処理をくり返してボイラチューブの温度監視が行
われる。また表示装置11で温度分布彩色表示を行うのみ
でなく、設定温度に対する最高温度，最低温度，平均温
度等のトレンドグラフを表示すれば、効果的である。
われる。また表示装置11で温度分布彩色表示を行うのみ
でなく、設定温度に対する最高温度，最低温度，平均温
度等のトレンドグラフを表示すれば、効果的である。
上記実施例によれば、ボイラチューブの表面温度分布
を監視できるので、ボイラチューブの温度管理が容易と
なり、ボイラの起動停止，負荷変化時のボイラチューブ
の温度分布が分るため、運転の信頼性が向上した。ま
た、温度異常部等も早期に発見できるため、安全性が向
上すると共に、運転員の負担も軽減される。さらに、本
実施例の装置で得られるデータを対比することにより、
余寿命診断が可能となった。
を監視できるので、ボイラチューブの温度管理が容易と
なり、ボイラの起動停止，負荷変化時のボイラチューブ
の温度分布が分るため、運転の信頼性が向上した。ま
た、温度異常部等も早期に発見できるため、安全性が向
上すると共に、運転員の負担も軽減される。さらに、本
実施例の装置で得られるデータを対比することにより、
余寿命診断が可能となった。
また、上記実施例においては、撮像手段は固定されて
いるが、対物レンズを備えた光繊維束の先端部を回動可
能に設置すれば、一個の撮像手段で、更に広い範囲の温
度監視を行うことも可能である。
いるが、対物レンズを備えた光繊維束の先端部を回動可
能に設置すれば、一個の撮像手段で、更に広い範囲の温
度監視を行うことも可能である。
以上第１図の装置構成で実施例を説明したが、第４図
に示すように分光器４に対物レンズ14を備え光繊維束を
介することなく、ボイラチューブの輻射エネルギを計測
してもよい。また第５図に示すように、光繊維束，分光
器，波長フィルタ，光電変換装置，アナログ／ディジタ
ル変換装置，およびディジタル画像記憶装置の代りに、
市販されている、カメラ部15とプロセッサ部16とを備え
た温度分布測定器（サーモビュア）を用いてもよい。
に示すように分光器４に対物レンズ14を備え光繊維束を
介することなく、ボイラチューブの輻射エネルギを計測
してもよい。また第５図に示すように、光繊維束，分光
器，波長フィルタ，光電変換装置，アナログ／ディジタ
ル変換装置，およびディジタル画像記憶装置の代りに、
市販されている、カメラ部15とプロセッサ部16とを備え
た温度分布測定器（サーモビュア）を用いてもよい。
本発明によれば、ボイラチューブが発する輻射エネル
ギに基いて、該ボイラチューブの表面温度が演算される
ので、撮像手段の視野範囲内のボイラチューブの表面温
度が同時に監視され、監視点の増加が容易であるととも
に、高温部，低温部の検出が容易になって、ボイラチュ
ーブの事故防止の効果がある。
ギに基いて、該ボイラチューブの表面温度が演算される
ので、撮像手段の視野範囲内のボイラチューブの表面温
度が同時に監視され、監視点の増加が容易であるととも
に、高温部，低温部の検出が容易になって、ボイラチュ
ーブの事故防止の効果がある。
第１図は本発明の一実施例の装置構成の概要を示す斜視
図、第２図は第１図に示す実施例中の計算機の構成概要
を示すブロック図、第３図は撮像手段としてITVカメラ
を用いた他の実施例を示す斜視図、第４図は第１図に示
す実施例の光繊維束を用いないで装置を構成した例を示
す斜視図で、第５図はさらに他の実施例を示す斜視図で
ある。 １……火炉、２……ボイラチューブ（２次過熱器）、３
……冷却管、４……分光器、5,6……波長透過フィル
タ、７……変換手段（光電変換装置）、８……変換手段
（アナログ／ディジタル変換装置）、９……記憶装置
（ディジタル画像記憶装置）、10……計算機、11……表
示装置、12……撮像手段（光繊維束）、13……信号ケー
ブル、14……撮像手段（対物レンズ）。
図、第２図は第１図に示す実施例中の計算機の構成概要
を示すブロック図、第３図は撮像手段としてITVカメラ
を用いた他の実施例を示す斜視図、第４図は第１図に示
す実施例の光繊維束を用いないで装置を構成した例を示
す斜視図で、第５図はさらに他の実施例を示す斜視図で
ある。 １……火炉、２……ボイラチューブ（２次過熱器）、３
……冷却管、４……分光器、5,6……波長透過フィル
タ、７……変換手段（光電変換装置）、８……変換手段
（アナログ／ディジタル変換装置）、９……記憶装置
（ディジタル画像記憶装置）、10……計算機、11……表
示装置、12……撮像手段（光繊維束）、13……信号ケー
ブル、14……撮像手段（対物レンズ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 誠 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−29828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29829（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】ボイラチューブが放射する光を取り込む撮
像手段と、該撮像手段が取り込んだ光を電気信号に変換
する変換手段と、該電気信号を画像データとして記憶す
る記憶装置と、該記憶装置に接続され前記画像データに
基いてボイラチューブ温度を演算する計算機と、該計算
機に接続され前記計算機の演算結果を表示する表示装置
と、を含んでなるボイラチューブ温度監視装置。 - 【請求項２】撮像手段が、対物レンズ及び受像レンズを
備えた光繊維束であることを特徴とする請求項１に記載
のボイラチューブ温度監視装置。 - 【請求項３】変換手段が、光をアナログ電気信号に変え
る光電変換装置と、アナログ電気信号をディジタル電気
信号に変えるアナログ／ディジタル変換装置と、を備え
ていることを特徴とする請求項１または２に記載のボイ
ラチューブ温度監視装置。 - 【請求項４】撮像手段が、冷却管に挿入されており、該
冷却管が火炉壁に装着されていることを特徴とする請求
項１乃至３に記載のボイラチューブ温度監視装置。 - 【請求項５】撮像手段と変換手段の間に、撮像された光
を分岐させる分光器と該分光器に接続された波長透過フ
ィルタが設けられ、該波長透過フィルタに前記変換手段
が接続されていることを特徴とする請求項１乃至４に記
載のボイラチューブ温度監視装置。 - 【請求項６】計算機が、温度分布計算手段，設定温度と
測定温度との比較演算手段，該比較演算手段の演算結果
に基いて警報を出力する手段，温度分布彩色データ作成
手段，プラント量変更メッセージ出力手段，余寿命診断
手段のうちのいずれかひとつ以上の手段及びその手段に
よって得られたデータを表示装置に出力する手段を備え
ていることを特徴とする請求項１乃至５に記載のボイラ
チューブ温度監視装置。 - 【請求項７】プラント量が、燃料量、空気量、給水量、
排ガス再循環量、バーナ角度、スートブロワのうちのい
ずれかひとつ以上であることを特徴とする請求項６に記
載のボイラチューブ温度監視装置。 - 【請求項８】余寿命診断手段が、測定されたボイラチュ
ーブ温度とボイラ運転時間とに基いて、余寿命診断のた
めの余診断指標を演算することを特徴とする請求項６に
記載のボイラチューブ温度監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31131388A JP2657409B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | ボイラチューブ温度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31131388A JP2657409B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | ボイラチューブ温度監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157502A JPH02157502A (ja) | 1990-06-18 |
| JP2657409B2 true JP2657409B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=18015631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31131388A Expired - Lifetime JP2657409B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | ボイラチューブ温度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657409B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0527636U (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-09 | 日本電気三栄株式会社 | 赤外線放射温度測定装置 |
| DE4422413A1 (de) * | 1994-06-29 | 1996-01-04 | Bfi Entsorgungstech | Verfahren zum Überwachen eines fluiddurchströmten Querschnitts |
| JP4198325B2 (ja) * | 2001-03-06 | 2008-12-17 | 株式会社フォトロン | 多画面分光撮影装置 |
| JP4494817B2 (ja) * | 2004-02-06 | 2010-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 超臨界圧ボイラの運転方法 |
| US9019108B2 (en) * | 2010-08-05 | 2015-04-28 | General Electric Company | Thermal measurement system for fault detection within a power generation system |
| US8627643B2 (en) * | 2010-08-05 | 2014-01-14 | General Electric Company | System and method for measuring temperature within a turbine system |
| US9097182B2 (en) * | 2010-08-05 | 2015-08-04 | General Electric Company | Thermal control system for fault detection and mitigation within a power generation system |
| JP6188122B2 (ja) * | 2012-01-10 | 2017-08-30 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 複合サイクル発電プラント |
| CN102734783B (zh) * | 2012-06-12 | 2014-09-03 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种电站超临界锅炉各级受热面监测数据参数的校验方法 |
| JP2015132453A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ水壁管の過熱損傷診断装置および過熱損傷診断方法 |
| CN104913291B (zh) * | 2015-06-02 | 2016-11-16 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 锅炉蒸汽受热面壁温的检测方法 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP31131388A patent/JP2657409B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02157502A (ja) | 1990-06-18 |
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