JPH09178169A - バーナ火炎監視装置 - Google Patents

バーナ火炎監視装置

Info

Publication number
JPH09178169A
JPH09178169A JP34101995A JP34101995A JPH09178169A JP H09178169 A JPH09178169 A JP H09178169A JP 34101995 A JP34101995 A JP 34101995A JP 34101995 A JP34101995 A JP 34101995A JP H09178169 A JPH09178169 A JP H09178169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
flame
image processing
flames
burners
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP34101995A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ichikawa
英男 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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 IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP34101995A priority Critical patent/JPH09178169A/ja
Publication of JPH09178169A publication Critical patent/JPH09178169A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備費、運転維持費が安価で、且つ人間の感
覚に頼らなくても確実にバーナの火炎を監視できるよう
にする。 【解決手段】 炉壁2,3に設置した複数のバーナ4,
5のスロート部を撮影するための工業用テレビカメラ
8,9と、工業用テレビカメラ8,9により撮影した撮
像信号10b,11bを画像処理して基準となる輝度I
o以上に明るい画素数Nを求めると共に求めた画素数N
が基準となる画素数Noよりも多いか少いかを判断する
画像処理装置17と、画像処理装置17からの処理信号
22をもとに所定のバーナ4,5の火炎6,7の有無を
判断する制御用ワークステーション21と、火炎6,7
がなければならないバーナ4,5に火炎6,7が無い場
合には、制御用ワークステーション21からの指令信号
23により警報を出す警報装置25と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はバーナ火炎監視装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボイラバーナでは火炎の有無を確認する
ために従来からバーナ火炎監視装置が使用されており、
その例は図7及び図8に示されている。
【0003】而して、図7のバーナ火炎監視装置は、各
バーナごとに火炎を監視し得るようにしたもので、火炉
aのスロート部bごとにバーナcに対応して火炎検出器
dを設け、バーナcの使用時に前記火炎検出器dにより
光(赤外、可視光又は紫外)の強さ又は光の発する波動
(ちらつき)を計測してバーナc先端側に火炎eがある
か否かを検出し、検出した信号fを火炎監視盤gを介し
て自動バーナ制御装置hへ与え、火炎eが無いと判断し
た場合には、自動バーナ制御装置hから指令信号iを出
力し、該指令信号iを燃料jと送給している管路kに設
けられている燃料遮断弁lへ与え、該燃料遮断弁lを遮
断することにより、当該バーナcからの火炉a内への燃
料jの噴射を停止するようにしている。
【0004】図8のバーナ火炎監視装置は、火炉aの前
部炉壁m及び後部炉壁nに設けられている複数のバーナ
o,pについて各面ごとにまとめて同時に火炎の有無を
監視し得るようにしたもので、火炉aの後部炉壁n及び
前部炉壁mの上部に光軸が前部炉壁m及び後部炉壁nに
向けて斜め下方へ向くよう、光電素子群を有する固体撮
像方式の工業用テレビカメラq,rを配置し、工業用テ
レビカメラq,rで前部炉壁m側及び後部炉壁n側の複
数のバーナo,p全体の先端部近傍を撮像し、撮像信号
s,tを切替器uに与えて切替器uから交互に撮像信号
s又はtをCRT(テレビブラウン管)vに与え、各バ
ーナo,p群の映像をCRTvに写し出し、作業員がそ
の映像を目視してバーナo,pの火炎の有無を判断する
ようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、図
7の装置はボイラの安全運転のために使用され、図8の
装置は運転状況の監視のために使用されているため、ボ
イラ設備では、図7、図8に示す装置の両方を設けてい
る例が多く、その結果、設備の二重投費を招来して設備
費、運転維持費が高価となり、又図7の装置の場合は、
作業員が目視により監視するため、人間の感覚による判
断が必要となる、等の問題があった。
【0006】本発明は上述の実情に鑑み、設備費、運転
維持費が安価で、且つ人間の感覚に頼らなくても確実に
バーナの火炎を監視することのできるバーナ火炎監視装
置を提供することを目的としてなしたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のバーナ
を設置した炉壁のバーナスロート部を撮影するための工
業用カメラと、該工業用カメラにより撮影した撮像信号
を画像処理して基準となる輝度以上に明るい画素数を求
めると共に求めた画素数が基準となる画素数よりも多い
か少いかを判断する画像処理装置と、画像処理装置から
の処理信号をもとに所定のバーナの火炎の有無を判断す
る制御用ワークステーションを備えたものである。
【0008】本発明では、火炎がなければならないバー
ナに火炎が無い場合には、制御用ワークステーションか
らの指令信号により警報を出す警報装置を設けることが
でき、又、火炎がなければならないバーナに火炎が無い
場合には、制御用ワークステーションからの指令信号を
もとに、当該バーナへ燃料を供給する管路中の燃料遮断
弁に弁開閉指令信号を与え、該燃料遮断弁を遮断させる
自動バーナ制御装置を設けることができ、更には、負荷
指令が変更された場合に、制御用ワークステーションで
負荷指令に対応したバーナの移動量を求め、バーナの移
動量に対応して監視領域を変更する監視領域変更指令信
号を制御用ワークステーションから画像処理装置に与え
得るようにすることもできる。
【0009】本発明では、人間の感覚に頼ることなく、
自動的に迅速且つ正確にバーナの火炎の有無を判断する
ことができ、しかも設備費、運転維持費が安価である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
【0011】図1〜6は本発明の実施の形態の一例を示
している。
【0012】図1に示すバーナ火炎監視装置は、図8に
示すバーナ火炎監視装置と同様、火炉1の前部炉壁2及
び後部炉壁3に設けられている複数のバーナ4,5につ
いて、各面ごとにまとめて同時に火炎6,7の有無を監
視し得るようにしたもので、火炉1の後部炉壁3及び前
部炉壁2の上部に光軸が前部炉壁2及び後部炉壁3に向
けて斜め下方へ向くよう、光電素子群を有する固体撮像
方式の工業用テレビカメラ8,9が配置され、工業用テ
レビカメラ8,9によってバーナ4,5を取付けた炉壁
2,3のバーナスロート部を撮影し得るようになってい
る。
【0013】工業用テレビカメラ8,9で撮影した撮像
信号10,11は分配器12,13へ与え得るようにな
っており、分配器12,13で2つに分配された撮像信
号10a,10b、11a,11bのうち、撮像信号1
0a,11aは切替器14を介して中央操作室のCRT
15へ与え得るようになっており、撮像信号10b,1
1bは切替器16を介して画像処理装置17へ与え得る
ようになっている。
【0014】画像処理装置17では、各バーナ4,5に
対応して図3に示すごとく、バーナスロート部4a,5
aの監視領域18を画像の番地により指定し得るように
なっていると共に、各監視領域18における基準となる
輝度Ioとバーナ4又は5に火炎6,7があると判断す
る場合の、輝度Io以上に明るい基準の画素数Noを指定
し得るようになっており、切替器16から与えられた撮
像信号10b又は11bにおける輝度Io以上に明るい
画素数Nを比較し、N≧Noか或いはN<Noかを判断し
得るようになっている(図4、5参照)。
【0015】画像処理装置17で得られた結果(N≧N
o或いはN<No)は、処理信号20として表示用ワーク
ステーション19に与えられるようになっていると共
に、表示用ワークステーション19には画像処理結果す
なわち、各バーナ4,5における火炎6,7の有無を表
示し得るようになっており、更に必要な場合には画像処
理内容、しきい値、処理順序の変更等、マン・マシンイ
ンターフェース用としても使用し得るようになってい
る。このため表示用ワークステーション19から画像処
理装置17へは、変更指令信号34を与え得るようにな
っている。
【0016】又、画像処理装置17で得られた結果(N
≧No又はN<No)は処理信号22として制御用ワーク
ステーション21にも与え得るようになっており、制御
用ワークステーション21では処理信号22をもとに各
バーナ4,5の火炎6,7の有無を判断し得るようにな
っており、判断した結果、すなわちバーナ4,5におけ
る火炎6,7の有無により指令信号23,24を警報装
置25及び自動バーナ制御装置26へ与え得るようにな
っている。
【0017】制御用ワークステーション21からは切替
指令信号32,33が切替器14,16に与え得るよう
になっていると共にボイラ制御装置からの負荷指令27
が制御用ワークステーション21へ与え得るようになっ
ており、制御用ワークステーション21からは画像処理
装置17へ監視領域変更指令信号35を出力し得るよう
になっている。
【0018】自動バーナ制御装置26からは、燃料28
を各バーナ4,5へ送給する管路29に設けた燃料遮断
弁30(図1ではバーナ4側のみ図示)へ弁開閉指令信
号31を与え得るようになっており、燃料遮断弁30
開、燃料ポンプ(図示せず)運転中で火炎6が無い状態
になっているか否かを判断し得るようになっており、火
炎6が無いと判断した場合、自動バーナ制御装置26か
らの弁開閉指令信号31により燃料遮断弁30を遮断し
得るようになっている。
【0019】なお、図2中、36はCRT15に写し出
された映像である。
【0020】次に、本発明の実施の形態の作用について
説明する。
【0021】ボイラ運転時には、ボイラ負荷に対応して
所定のバーナ4,5から燃料28が火炉1内へ噴射さ
れ、該燃料28は、他の系路から送給される空気と混合
して燃焼し、火炎6,7が形成される。
【0022】而して、火炎6,7の状態は、工業用テレ
ビカメラ8,9によって撮影され、撮像信号10,11
として分配器12,13へ与えられ、分配器12,13
で2つに分配され、撮像信号10a,11aとして切替
器14に与えられると共に撮像信号10b,11bとし
て切替器16に与えられる。
【0023】制御用ワークステーション21からは、例
えば予め定めた一定時間間隔で切替指令信号32,33
が出力されて切替器14,16に与えられ、切替器14
は分配器12,13からの撮像信号11a,10aを交
互に出力し、切替器16は分配器12,13からの撮像
信号11b,10bを交互に出力する。
【0024】切替器14から一定時間間隔で交互に出力
された撮像信号10a,11aはCRT15に与えら
れ、図2に示すごとく映像36として画面に写し出さ
れ、この映像36をもとにバーナ4,5の火炎は作業員
の目視により監視される。
【0025】切替器16から一定時間間隔で交互に出力
された撮像信号10b,11bは画像処理装置17に与
えられ、画像処理装置17では、撮像信号10b,11
bが処理されて基準となる輝度Io以上に明るい輝度の
画素数Nが各監視領域18内にいくつあるか求められ、
求められた画素数Nは各監視領域18ごとに基準の画素
数Noと比較され、N≧No又はN<Noが求められる。
【0026】図4、5には撮像信号10b,11bによ
り得られた基準の輝度Io以上に明るい部分が黒塗りで
表わされており、例えば図4のように黒塗りの部分すな
わち、基準の輝度Io以上に明るい画素数Nが多数(No
以上)ある場合にはN≧Noと判断され、図5のように
黒塗りの部分すなわち基準の輝度Io以上に明るい画素
数Nが少数(Noよりも少い)しかない場合には、N<
Noと判断される。
【0027】画像処理装置17で求められた結果は、処
理信号20として表示用ワークステーション19に与え
られ、処理信号22として制御用ワークステーション2
1に与えられる。
【0028】而して、表示用ワークステーション19で
は、処理信号20をもとに各バーナ4,5における火炎
6,7の状態が表示され、火炎6,7の有無が監視され
る。又、場合によっては、画像内容、しきい値、処理順
序の変更等、マン・マシンインターフェースとして使用
することもできるが、この場合には表示用ワークステー
ション19から画像処理装置17へ変更指令信号34が
与えられる。
【0029】制御用ワークステーション21において
は、画像処理装置17からの処理信号22をもとに各バ
ーナ4,5の火炎6,7の有無が判断され、その結果は
指令信号23,24として警報装置25及び自動バーナ
制御装置26へ与えられる。
【0030】而して、火炎6,7が形成されているべき
バーナ4,5に火炎6,7がない場合には、警報装置2
5により、光、音等による警報が発せられると共に自動
バーナ制御装置26からは当該バーナ4(図1ではバー
ナ4側のみ図示)の燃料遮断弁30へ弁開閉指令信号3
1が与えられて燃料遮断弁30が遮断され、燃料28の
火炉1内への噴射が停止される。
【0031】本実施の形態例においては、人間の感覚に
頼ることなく、自動的に迅速且つ正確にバーナ4,5の
火炎6,7の有無を判断することができ、しかも設備
費、運転維持費が安価である。
【0032】例えばボイラ負荷が上昇した場合には、燃
焼させるバーナ4,5の本数が増加する結果、火炉1内
の温度が上昇し、火炉1の炉壁2,3は図6の仮想線
イ、ロで示すごとく下方へ延び、その結果、バーナ4,
5も実線位置から仮想線位置へ下方へ向けて移動する。
このため、工業用テレビカメラ8,9に対するバーナ
4,5の位置が変るため、画像処理装置17における各
バーナ4,5の監視領域18を変更する必要がある。
【0033】従って、この場合には、ボイラ負荷にもと
づく負荷指令27が制御用ワークステーション21に与
えられ、制御用ワークステーション21では、負荷指令
27に対応して上昇する炉壁2,3の温度差ΔTが例え
ばΔT=K・V(ここでKは係数、Vは負荷指令27)
により推定され、又ΔTから各バーナ4,5の位置の下
降量ΔL1,ΔL2,ΔL3が[数1]により求められ
る。
【0034】
【数1】ΔL1=α・ΔT・L1 ΔL2=α・ΔT・L2 ΔL3=α・ΔT・L3
【0035】ここで、[数1]中αは炉壁2,3の線膨
張係数、L1は工業用テレビカメラ8,9先端から最上
部のバーナ4,5までの高さ、L2は工業用テレビカメ
ラ8,9の先端から中間部のバーナ4,5までの高さ、
L3は工業用テレビカメラ8,9の先端から最下部のバ
ーナ4,5までの高さである。
【0036】[数1]により各バーナ4,5の下降量Δ
L1,ΔL2,ΔL3が求められると、監視領域18を
どの範囲にすべきかが分るから、制御用ワークステーシ
ョン21から画像処理装置17に監視領域変更指令信号
35が与えられ、監視領域18として設定されている画
素の番地が変更される。このため、ボイラ負荷が変更さ
れた場合でも、常に最適の領域で火炎6,7の監視が行
われる。
【0037】本実施の形態例においては、バーナ4,5
のうち上部のバーナ4,5の燃焼中、或いは多数のバー
ナ4,5の燃焼中は、個々のバーナ4,5の火炎6,7
の監視は困難であるが、上部のバーナ4,5が燃焼中に
下のバーナ4,5を点火して行くようにすれば、上のバ
ーナ4,5の燃焼により下のバーナ4,5から噴射され
た燃料28は必ず着火することになり、下のバーナ4,
5が失火することはない。従って監視領域18に火炎
6,7があると判断されれば、バーナ4,5は燃焼中で
火炎6,7があるとみなすことができる。
【0038】なお、本発明の実施の形態例においては、
前部炉壁及び後部炉壁に工業用テレビカメラを1台ずつ
設ける場合について説明したが複数台ずつ設けるように
しても実施できること、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論であ
る。
【0039】
【発明の効果】本発明のバーナ火炎監視装置によれば、
請求項1〜4の何れにおいても人間の感覚に頼ることな
くバーナの火炎の有無を正確且つ確実に監視することが
でき且つ設備費、運転維持費が安価であり、請求項4の
場合には、ボイラ負荷が変動して工業用テレビカメラか
らバーナまでの位置が変化したような場合でも最適の監
視領域において火炎の監視を行うことができる、等種々
の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態の一
例を示すブロック図である。
【図2】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態にお
いて映像がCRTに写し出された状態を示す正面図であ
る。
【図3】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態にお
いて監視領域を示す正面図である。
【図4】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態にお
いて、撮像信号が画像処理装置において処理され、画素
に検出された状態を示す一例の正面図である。
【図5】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態にお
いて、撮像信号が画像処理装置において処理され、画素
に検出された状態を示す他の例の正面図である。
【図6】本発明のバーナ火炎監視装置の実施の形態にお
いて、火炉の炉壁が延びた場合に監視領域が変化するこ
とを説明するための側面図である。
【図7】従来のバーナ火炎監視装置の一例のブロック図
である。
【図8】従来のバーナ火炎監視装置の他の例のブロック
図である。
【符号の説明】
2 前部炉壁(炉壁) 3 後部炉壁(炉壁) 4,5 バーナ 4a,5a バーナスロート部 6,7 火炎 8,9 工業用テレビカメラ(工業用カメラ) 10b,11b 撮像信号 17 画像処理装置 18 監視領域 21 制御用ワークステーション 22 処理信号 23,24 指令信号 25 警報装置 26 自動バーナ制御装置 27 負荷指令 28 燃料 29 管路 30 燃料遮断弁 31 弁開閉指令信号 35 監視領域変更指令信号 Io 輝度 No,N 画素数 ΔL1,ΔL2,ΔL3 下降量(移動量)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のバーナを設置した炉壁のバーナス
    ロート部を撮影するための工業用カメラと、該工業用カ
    メラにより撮影した撮像信号を画像処理して基準となる
    輝度以上に明るい画素数を求めると共に求めた画素数が
    基準となる画素数よりも多いか少いかを判断する画像処
    理装置と、画像処理装置からの処理信号をもとに所定の
    バーナの火炎の有無を判断する制御用ワークステーショ
    ンを備えたことを特徴とするバーナ火炎監視装置。
  2. 【請求項2】 火炎がなければならないバーナに火炎が
    無い場合には、制御用ワークステーションからの指令信
    号により警報を出す警報装置を設けた請求項1に記載の
    バーナ火炎監視装置。
  3. 【請求項3】 火炎がなければならないバーナに火炎が
    無い場合には、制御用ワークステーションからの指令信
    号をもとに、当該バーナへ燃料を供給する管路中の燃料
    遮断弁に弁開閉指令信号を与え、該燃料遮断弁を遮断さ
    せる自動バーナ制御装置を設けた請求項1又は2に記載
    のバーナ火炎監視装置。
  4. 【請求項4】 負荷指令が変更された場合に、制御用ワ
    ークステーションで負荷指令に対応したバーナの移動量
    を求め、バーナの移動量に対応して監視領域を変更する
    監視領域変更指令信号を制御用ワークステーションから
    画像処理装置に与え得るようにした請求項1、2又は3
    に記載のバーナ火炎監視装置。
JP34101995A 1995-12-27 1995-12-27 バーナ火炎監視装置 Pending JPH09178169A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34101995A JPH09178169A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 バーナ火炎監視装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34101995A JPH09178169A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 バーナ火炎監視装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09178169A true JPH09178169A (ja) 1997-07-11

Family

ID=18342472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34101995A Pending JPH09178169A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 バーナ火炎監視装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09178169A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000012008A (ko) * 1998-07-29 2000-02-25 사우떼라우 쟝 파울 유리용융노의유리배치의용융을제어하기위한장치
US6278374B1 (en) * 2000-05-05 2001-08-21 Kellogg Brown & Root, Inc. Flame detection apparatus and method
KR101129855B1 (ko) * 2009-02-19 2012-04-13 현대제철 주식회사 열처리로 실화 경보 장치 및 그 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000012008A (ko) * 1998-07-29 2000-02-25 사우떼라우 쟝 파울 유리용융노의유리배치의용융을제어하기위한장치
US6278374B1 (en) * 2000-05-05 2001-08-21 Kellogg Brown & Root, Inc. Flame detection apparatus and method
WO2004025182A3 (en) * 2000-05-05 2008-03-20 Kellogg Brown & Root Inc Flame detection apparatus and method
KR101129855B1 (ko) * 2009-02-19 2012-04-13 현대제철 주식회사 열처리로 실화 경보 장치 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5153722A (en) Fire detection system
FI98557C (fi) Menetelmä ja laite uunin pohjakerroksen muodon tarkkailemiseksi
EP0304437B1 (en) Method of image analysis in pulverized fuel combustion
US4756684A (en) Combustion monitor method for multi-burner boiler
JPH09178169A (ja) バーナ火炎監視装置
WO2007091793A1 (en) Monitoring method using furnace monitoring system
JPH05230615A (ja) セラミック溶着方法及び装置
CN116828150A (zh) 一种在线监测燃烧器火焰稳定性的装置及方法
CN103135323A (zh) 投影装置
JP3469189B2 (ja) 溶融炉のスラグ流監視・制御方法及び装置
KR200379590Y1 (ko) 용광로의 송풍구 원격감시 시스템
KR102243545B1 (ko) 버너존 점화 상태 분석 시스템 및 그 방법
JP2001034864A (ja) 火災の火点位置検出装置
JP3522680B2 (ja) 溶融炉のスラグ流監視方法及び装置
EP3770496B1 (en) Gas swirling state determination system and gasification melting furnace
CN205071203U (zh) 一种汽包水位电视和炉膛火焰电视与闭路电视的集成系统
JP2000274675A (ja) 燃焼炉の燃焼方法及び燃焼装置
KR20060071717A (ko) 비젼카메라를 이용한 고로풍구 자동 감시장치
JPS62284664A (ja) 火災位置判定表示装置
JPS5938520A (ja) ごみ焼却炉内の燃切点を検出する方法
JPS62134418A (ja) バ−ナ制御装置
JPS5960120A (ja) 燃え切り点検出方法
CN209893455U (zh) 内窥式双光路炉膛工况电视监控系统
WO2007017521A1 (en) Apparatus and method of projection control
SU1002734A1 (ru) Способ оптико-телевизионного контрол процесса горени в топочной камере парогенератора