KR20120111550A - 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템 - Google Patents

휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120111550A
KR20120111550A KR1020110030083A KR20110030083A KR20120111550A KR 20120111550 A KR20120111550 A KR 20120111550A KR 1020110030083 A KR1020110030083 A KR 1020110030083A KR 20110030083 A KR20110030083 A KR 20110030083A KR 20120111550 A KR20120111550 A KR 20120111550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
howling
boiler tube
fouling
degree
server
Prior art date
Application number
KR1020110030083A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101245548B1 (ko
Inventor
이현동
김재관
장석원
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020110030083A priority Critical patent/KR101245548B1/ko
Publication of KR20120111550A publication Critical patent/KR20120111550A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101245548B1 publication Critical patent/KR101245548B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

본 발명은 보일러 튜브 촬영용 카메라; 및 촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 서버를 포함하는 화울링 모니터링 시스템 및 이를 이용한 화울링 모니터링 방법에 관한 것으로, 작업자가 고온 조건에 노출되지 않은 상태에서도 튜브에 형성된 화울링의 생성 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

Description

휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템{Fouling monitoring system of boiler tube using the difference of luminosity between boiler tube and fouling}
본 발명은 보일러 튜브에 화울링의 형성 정도를 모니터링하는 시스템, 모니터링 방법 및 화울링 판독 장치에 관한 것이다.
화울링(fouling)은 열교환 경계면에 퇴적되는 바람직하지 않은 체퇴적물(스케일)로 정의된다. 화울링 현상은 열교환 설비 등에서 유체의 흐름을 방해하여 흐름에 대한 저항을 증가시키고, 관군의 열저항을 증가시켜 전열량을 감소시킨다. 또한, 형성된 화울링은 열전달 성능의 감소, 설비의 수명저하 및 파손 등과 같은 심각한 문제들을 야기할 수 있다. 그러나, 화울링이 형성된 정도를 예측하거나 측정하는 것은 매우 어려운 것으로 인식되어 왔다.
일반적인 문헌에서 보면 화울링은 설계의 마지막 단계에서 고려 사항으로서 화울링의 영향과 그 계수값이 소개된다. 그런데 이 값은 일반적으로 매우 작은 값으로 실제 설계자는 종종 그 효과를 거의 무시하고 있다. 그러나, 폐열회수나 환경장치 등에 사용되는 열교환기의 경우, 작동유체의 상태에 따라 이 값은 전 시스템의 설계값을 바꿔주는 값으로 부각될 수 있다. 많은 경우에 설계 엔지니어들은 설계를 모두 마치고 화울링 등의 안전계수를 고려하여 열교환기 면적을 설계치보다 여유를 주어 설계하는 것으로 이 화울링의 영향을 고려하였다고 생각한다. 그러나, 화울링은 온도의 상승 정도에 따라 형성 정도가 심해지므로 열교환기 면적의 확대는 더욱 심한 화울링을 야기할 수 있다.
화울링에 대한 연구는 여러 연구자들에 의하여 시도되었으나 실질적인 진전은 별로 없는 상황이다. 이는 화울링 현상이 유체역학적 현상, 화학반응, 결정화과정, 입자들의 부착현상 및 전기이온들의 거동 등 다루어야 할 물리적 현상들이 매우 복잡하게 서로 혼재되어 있으며, 아직까지도 그 현상 규명이 완전하지 못한 실정이다.
한편, 가스/가스 또는 액체 열교환기가 적용된 예로는, 보일러, 공업로, 발전소 연소로 등이 있으며, 가스측 전열면에서 일어나는 화울링의 이론적 근거는 액체측의 화울링에 비해 훨씬 확립되어 있지 못하다. 이는 연소후의 연소 가스 중에 포함된 회(ash) 성분이 열교환기 표면에 부착되면서 부식(corrosion)이 일어나고, 이로부터 화울링은 더욱더 가속화되는 복잡한 양상을 나타내기 때문에 해석에 매우 어려움이 따른다.
특히, 고성능 열교환 설비의 개발에 있어서 화울링에 의한 효율저하가 매우 심각한 걸림돌로 여겨지고 있다. 이는 고효율을 지향할수록 화울링에 의한 열저항이 크게 발생하기 때문이다. 따라서 화울링을 억제하고 또한 화울링 상태를 진단할 수 있는 기술개발은 미래지향적 고효율 에너지 기기 개발의 범주에서 더욱더 중요한 가치를 갖는 것이다.
본 발명은 비접촉식 방식을 통해 보일러 튜브에 형성된 화울링을 실시간 감시할 수 있는 모니터링 시스템, 모니터링 방법 또는 화울링 판독 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템은, 보일러 튜브 촬영용 카메라; 및 촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 서버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시스템을 이용한 모니터링 방법 및 화울링 판독 장치를 제공한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템 등은, 고온 상태의 보일러 튜브에 형성된 화울링의 생성 정도를 간편한 방법을 통해 실시간으로 확인할 수 있다.
도 1은 화울링이 형성된 보일러 튜브를 적외선 열화상 카메라로 촬영한 사진이다;
도 2는 적외선 열화상 카메라로 측정된 이미지를 흑백 처리한 사진이다;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화울링 모니터링 방법을 수행하는 과정을 순서도로 나타낸 것이다;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화울링 모니터링 시스템을 나타낸 모식도이다;
도 5는 물질의 영역별 휘도 차이를 측정하고, 측정된 물질의 단면을 분석한 결과를 나타낸 것이다;
도 6은 물질의 영역별 휘도 차이를 측정하고, 측정된 이미지를 이용하여 구성 물질별 영역을 구분한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템은, 비접촉식 방식을 통해 보일러 튜브 등에 형성된 화울링의 생성 정도를 확인할 수 있다. 보일러 튜브 등에서 발생되는 화울링을 측정하는 것은 용이한 작업이 아니다. 특히, 고온의 발전용 보일러 내에서 발생하는 화울링 측정은, 열악한 작업환경에 따라 직접적인 측정이 불가능한 상황일 수 있다. 본 특허에서는 화울링 생성시 발생하는 물리적 특성을 이용하여 간접적으로 이를 실시간 감지하는 방안을 제시한다.
일실시예에서, 상기 화울링 모니터링 시스템은,
보일러 튜브 촬영용 카메라; 및
촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 서버를 포함한다.
상기 서버는 촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하게 된다. 이는 상대적으로 고온 상태에서는 보다 높은 휘도를 나타낸다는 점에서 착안된 것이다.
예를 들어, 발전용 보일러 내에서 발생하는 화울링의 경우에는, 연료인 석탄 중에 포함된 융점의 알카리 비금속 화합물이 용용된 상태로 화로를 빠져나가다가 보일러 상부의 과열기 및 재열기 표면에 회분과 함게 부착되어 스케일 형태로 성장하여 나타난다. 이러한 화울링이 생성되는 일차적인 요인은 온도이다. 대체로 화울링이 생성되는 부근의 온도는 약 1,000℃ 이상을 상회하는 고온의 영역이다. 이때 보일러 튜브의 표면은 내부의 과열스팀이 흐르는 상태에서 약 600℃ 정도를 유지하게 되어 부착된 화울링에 비해 상대적으로 낮은 온도를 유지하게 되어 보일러 튜브와 화울링 표면의 온도는 상당한 온도 차이를 나타내게 된다. 이러한 고온의 조건에서 고온에 의해 가열된 각 물질들은 가시광선 파장의 복사를 발생하게 되는데, 이때 보일러 튜브 표면의 화울링과 보일러 튜브는 재질 및 온도조건의 차이에 따라 다른 휘도(luminosity)의 복사를 하게 된다. 이러한 원리는 물질마다 온도에 따른 방사율(emissivity)의 차이를 따른 것이다. 본 발명에서는, 물질의 휘도 차이를 감지함으로써, 보일러 튜브 표면에 발생하여 부착하는 회분(fouling)의 융착량을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템에서, 상기 서버는, 촬영된 이미지를 흑백 처리하는 이미지처리 서버; 및 이미지처리 서버에서 전송된 결과로부터 휘도 차이에 따른 화울링 영역을 산출하여 화울링 오염도를 제시하는 사용자 인터페이스 서버를 포함할 수 있다. 이는 보일러 튜브를 촬영한 이미치를 흑백 처리함으로써, 휘도 차이를 보다 분명하게 판별할 수 있다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템은 보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값을 제시하는 데이터 서버를 더 포함할 수 있다. 데이터 서버와 사용자 인터페이스 서버는 서로 연동될 수 있다. 미리 측정된 보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값을 토대로, 기준값과 측정값을 비교하는 것으로부터 화울링의 형성 여부를 보다 명확하게 확인할 수 있다.
또한, 상기 화울링 모니터링 시스템은 하기 수학식에 따라 화울링 오염도를 산출할 수 있다.
[수학식]
화울링 오염도(%) = Af/At x 100
상기 식에서, Af는 화울링이 형성된 면적을 의미하고, At는 튜브의 면적을 의미한다.
상기 수학식을 이용함으로써, 화울링의 형성 정도에 따른 오염도를 지수화할 수 있다.
지수화된 화울링 오염도 수치를 비교함으로써, 보다 간편한 관리가 가능하다. 예를 들어, 화울링 모니터링 시스템은 화울링 오염도가 설정값을 초과하는 경우에 사용자에게 알려주는 알람부를 더 포함할 수 있다. 미리 특정된 화울링 오염도 수치를 기준으로 측정된 결과가 상대적으로 높게 나타나면, 이를 사용자 또는 관리자에게 통보함으로써, 관리 효율 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 카메라는 보일러 튜브를 촬영하고 그에 따른 온도 차이를 확인할 수 있는 경우라면 특별한 제한없이 사용 가능하다. 예를 들어, 본 발명에 따른 카메라는 열화상 카메라일 수 있고, 구체적으로는 적외선 카메라일 수 있다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템은, 보일러 튜브에 형성된 화울링의 형성 정도를 실시간으로 모니터링하는 것이 가능하다. 경우에 따라서는, 상기 화울링 모니터링 시스템을 이용하여, 매초 내지 매시간과 같이 일정한 시간 간격으로 주기적으로 모니터링하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 화울링 모니터링 시스템은, 보일러를 사용하는 다양한 분야에서 적용가능하며, 예를 들어, 발전소, 공업로 및 일반 보일러 등의 화울링 형성을 모니터링하는 시스템으로 적용 가능하다.
본 발명은 화울링 모니터링 방법을 제공한다.
일실시예에서, 상기 화울링 모니터링 방법은,
보일러 튜브를 촬영하는 단계; 및
촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보일러 튜브를 촬영하는 단계는, 열화상 카메라를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 카메라는 적외선 카메라일 수 있다.
상기 보일러 튜브를 촬영하는 단계는, 매초 내지 매시간 사이의 범위에서 일정 시간 간격으로 주기적으로 진행될 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 보일러 튜브를 촬영하는 단계는, 동영상 촬영 등을 통해 실시간으로 진행될 수 있다. 본 발명에 따른 화울링 모니터링 방법은, 관리자가 보일러 튜브에 형성된 화울링의 형성정도를 직접 측정하는 방식이 아니므로, 모니터링을 수행하는 시간 내지 간격이 특별히 제한되지 않는다.
상기 화울링 형성 정도를 산출하는 단계는,
촬영된 이미지를 흑백 처리하는 단계; 및
흑백 처리된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 영역을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 적외선 카메라 등을 이용하여 보일러 튜브를 촬영하고, 촬영된 이미지를 흑백 처리함으로써, 휘도에 따른 명암의 차이를 극대화하고 측정 결과의 정확도를 높일 수 있다.
상기 화울링 형성 정도를 산출하는 단계는, 보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값과 비교하여 화울링 형성 정도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 모니터링 방법은 촬영된 이미지를 분석함으로써, 화울링의 형성 정도를 산출할 수 있다. 이에 더불어, 튜브의 재질 및 화울링 형성 정도에 따른 휘도값을 미리 산출한 데이터 베이스를 구축함으로써, 화울링 형성 정도에 따른 수치 산출이 보다 용이하며, 상대적으로 정확한 모니터링이 가능하다.
상기 화울링 형성 정도를 산출하는 단계는, 하기 수학식에 따라 화울링 오염도를 산출할 수 있다.
[수학식]
화울링 오염도(%) = Af/At x 100
상기 식에서, Af는 화울링이 형성된 면적을 의미하고, At는 튜브의 면적을 의미한다.
본 발명에 따른 모니터링 방법에 의하면 단순히 화울링의 생성 정도를 판단하는 것도 가능하나, 화울링의 생성 정도에 따른 오염도를 지수화함으로써 보다 간편한 관리가 가능하며, 다수의 설비에 대한 일괄적인 관리 및 감독을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 상기 화울링 모니터링 방법은, 화울링 형성 정도가 설정값을 초과하는 경우에 사용자에게 알람을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 열화상 카메라를 이용한 보일러 튜브에 형성된 화울링 판독 장치를 제공한다. 상기 화울링 판독 장치의 작동 원리는 앞서 설명한 화울링 모니터링 시스템과 기본적으로 동일하다. 구체적으로는, 열화상 카메라를 이용하여 보일러 튜브를 촬영하고, 촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하게 된다.
상기 화울링 판독 장치는, 촬영된 이미지를 흑백 처리하는 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 화울링 판독 장치는, 보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값을 제시하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다. 이미지 처리 장치 또는 데이터 베이스 등은 판독 장치 내에 포함되어 휴대성을 높일 수 있으며, 경우에 따라서는 별도로 분리된 구조일 수 있다. 예를 들어, 열화상 카메라를 이용하여 보일러 튜브를 촬영하고, 촬영된 이미지는 이미지 처리 장치 또는 데이터 베이스가 구축된 별도의 전산 서버에 접속하여 화울링 형성 정도를 판독할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 화울링이 형성된 보일러 튜브를 적외선 열화상 카메라로 촬영한 사진이며, 도 2는 촬영된 이미지를 흑백 처리한 결과를 나타낸 것이다. 먼저, 도 1을 참조하면, 고온의 보일러 튜브를 적외선 열화상 카메라로 촬영하면 영역별 온도에 따라 휘도차이가 발생된다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 보일러 튜브 내 화울링의 형성 정도를 확인할 수 있다. 도 2에서는 촬영된 이미지를 흑백 처리함으로써 휘도에 따른 명암 차이를 극대화할 수 있다. 흑백 처리된 자료를 바탕으로, 보일러 튜브 내 화울링의 형성 정도를 판별할 수 있고, 동시에 측정의 정확도를 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화울링 모니터링 방법을 수행하는 과정을 순서도로 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 먼저 보일러 내에 실시간 이미지를 촬영할 수 있도록 적외선 카메라를 설치하게 된다. 카메라로부터 전송된 이미지를 흑백 처리함으로써, 기중 영역의 휘도별 경계를 보다 용이하게 설정할 수 있다. 다음으로, 화울링이 부착된 면적을 계산하는 과정을 거치게 된다. 이 때, 미리 측정된 휘도에 따른 비교값을 측정한 데이터 베이스를 구축하고, 구축된 데이터 베이스의 수치와 비교함으로써 보다 정확한 수치 산정이 가능하다. 그런 다음, 최종적으로 화울링 부착 정도를 판정하게 되며, 이 경우에는 촬영된 튜브 면적에 대한 화울링이 형성된 면적을 백분율로 환산함으로써, 오염 정도를 지수화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화울링 모니터링 시스템을 나타낸 모식도이다. 먼저, 보일러 튜브를 관찰할 수 있는 위치에 카메라를 설치하고, 카메라에서 촬영된 이미지를 이미지처리 서버로 전송한다. 이미지처리 서버는 전송된 이미지를 흑백 처리하고, 처리된 결과를 미리 구축된 데이터 서버의 수치와 비교하여 화울링 오염 정도를 산출한다. 산출된 결과는 사용자 인터페이스 서버를 통해 확인 가능하다. 또한, 화울링 오염도에 대한 특정 수치를 미리 입력하고, 측정된 수치가 이를 초과하는 경우에는 사용자 또는 관리자에게 경고를 보낼 수 있는 화울링 경고 알람 장치를 추가로 설치할 수 있다.
도 5는 물질의 영역별 휘도 차이를 측정하고, 측정된 물질의 단면을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 도 5의 왼쪽 사진은 고온의 물질을 열화상 카메라로 측정하고, 이를 흑백 처리한 결과이다. 처리된 이미지로부터 특정 단면의 물질 구성을 그래프화할 수 있으며, 처리된 결과는 도 5의 오른쪽 그림과 같다.
도 6은 물질의 영역별 휘도 차이를 측정하고, 측정된 이미지를 이용하여 구성 물질별 영역을 구분한 결과를 나타낸 것이다. 측정된 이미지로부터 구성 물질병 영역을 구분할 수 있으며, 이를 화울링 모니터링 시스템에 적용함으로써, 화울링의 형성 정도를 산출할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 촬영된 이미지의 휘도 차이를 이용한 물질 분석
발전소 보일러 내 연소조건과 동일한 시험로에서 화울링 측정시험을 수행하였다. 시험로의 온도는 1,000℃ 이상으로 유지하였으며, 적외선 카메라를 이용하여 촬영하고, 촬영된 이미지를 흑백 처리한 후 휘도에 따른 방사율을 산출하였다.
물질 방사율(Emissivity, in microns)
1.0 2.2 3.9 5.1 7.9 8 to 14
세라믹 0.4 0.8~0.95 0.85~0.95 0.95
점토 0.8~0.95 0.85~0.95 0.95
콘트리트 0.65 0.9 0.9 0.95
스틸
(steel)		 Cold-rolled 0.8~0.9 - 0.8~0.9 0.8~0.9 0.7~0.9 0.7~0.9
Ground Sheet - 0.6~0.7 0.5~0.7 0.5~0.7 0.4~0.6 0.4~0.6
Polished Sheet 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1
Molten 0.35 0.25~0.4 0.1~0.2 0.1~0.2 - -
Oxidized 0.8~0.9 0.8~0.9 0.7~0.9 0.7~0.9 0.7~0.9 0.7~0.9
Stainless 0.35 0.2~0.9 0.15~0.8 0.15~0.8 0.1~0.8 0.1~0.8
표 1을 참조하면, 물질의 파장별 방사율이 달리 나타나는 것을 알 수 있다. 특히, 보일러 튜브의 주재료인 스틸의 종류에 따른 파장별 방사율과 비교하여, 화울링 성분과 유사한 세라믹 등과 같은 무기물 성분의 파장별 방사율은 차이가 있음을 알 수 있다.

Claims (19)

  1. 보일러 튜브 촬영용 카메라; 및
    촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 서버를 포함하는 화울링 모니터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    촬영된 이미지를 흑백 처리하는 이미지처리 서버; 및
    이미지처리 서버에서 전송된 결과로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 영역을 산출하여 화울링 오염도를 제시하는 사용자 인터페이스 서버를 포함하는 화울링 모니터링 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    화울링 모니터링 시스템은,
    보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값을 제시하는 데이터 서버를 더 포함하는 화울링 모니터링 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    화울링 모니터링 시스템은,
    하기 수학식에 따라 화울링 오염도를 산출하는 화울링 모니터링 시스템:
    [수학식]
    화울링 오염도(%) = Af/At x 100
    상기 식에서, Af는 화울링이 형성된 면적을 의미하고, At는 튜브의 면적을 의미한다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    화울링 모니터링 시스템은, 화울링 형성 정도가 설정값을 초과하는 경우에 사용자에게 알려주는 알람부를 더 포함하는 화울링 모니터링 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    카메라는 적외선 카메라인 화울링 모니터링 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    보일러 튜브에 형성된 화울링의 형성 정도를 실시간 모니터링하는 화울링 모니터링 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    보일러 튜브에 형성된 화울링의 형성 정도를 일정 시간 간격으로 주기적으로 모니터링하는 화울링 모니터링 시스템.
  9. 보일러 튜브를 촬영하는 단계; 및
    촬영된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 형성 정도를 산출하는 단계를 포함하는 화울링 모니터링 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    보일러 튜브를 촬영하는 단계는 적외선 카메라를 이용하는 화울링 모니터링 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도를 일정 시간 간격으로 주기적으로 모니터링하는 화울링 모니터링 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도를 실시간으로 모니터링하는 화울링 모니터링 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도를 산출하는 단계는,
    촬영된 이미지를 흑백 처리하는 단계; 및
    흑백 처리된 이미지로부터 휘도 차이에 따른 화울링 영역을 산출하는 단계를 포함하는 화울링 모니터링 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도를 산출하는 단계는,
    보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값과 비교하여 화울링 형성 정도를 산출하는 단계를 포함하는 화울링 모니터링 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도를 산출하는 단계는,
    하기 수학식에 따라 화울링 오염도를 산출하는 화울링 모니터링 방법:
    [수학식]
    화울링 오염도(%) = Af/At x 100
    상기 식에서, Af는 화울링이 형성된 면적을 의미하고, At는 튜브의 면적을 의미한다.
  16. 제 9 항에 있어서,
    화울링 형성 정도가 설정값을 초과하는 경우에 사용자에게 알람을 전송하는 단계를 더 포함하는 화울링 모니터링 방법.
  17. 열화상 카메라를 이용한 보일러 튜브에 형성된 화울링 판독 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    촬영된 이미지를 흑백 처리하는 이미지 처리 장치를 포함하는 화울링 판독 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    보일러 튜브와 화울링 영역의 온도별 휘도 기준값을 제시하는 데이터 베이스를 포함하는 화울링 판독 장치.
KR1020110030083A 2011-04-01 2011-04-01 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템 KR101245548B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030083A KR101245548B1 (ko) 2011-04-01 2011-04-01 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030083A KR101245548B1 (ko) 2011-04-01 2011-04-01 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120111550A true KR20120111550A (ko) 2012-10-10
KR101245548B1 KR101245548B1 (ko) 2013-03-20

Family

ID=47282236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110030083A KR101245548B1 (ko) 2011-04-01 2011-04-01 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101245548B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160021674A (ko) 2014-08-18 2016-02-26 한국전력공사 보일러 튜브 모사장치
CN109882831A (zh) * 2019-03-21 2019-06-14 上海电力学院 基于六温法防控燃煤电站锅炉受热面结焦的方法
KR20200036390A (ko) 2018-09-28 2020-04-07 주식회사 포스코건설 페로니켈 슬래그의 재활용 방법
CN115798134A (zh) * 2022-11-28 2023-03-14 中国舰船研究设计中心 一种红外热成像传感器及红外测温方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2762324B2 (ja) * 1991-10-18 1998-06-04 東海カーボン株式会社 多管式熱交換器チューブの表面温度測定法とその装置
JP3162012B2 (ja) * 1998-02-20 2001-04-25 中小企業総合事業団 赤外線によるドラム缶内面汚れ検出装置
US6394646B1 (en) * 1999-04-16 2002-05-28 General Electric Company Method and apparatus for quantitative nondestructive evaluation of metal airfoils using high resolution transient thermography

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160021674A (ko) 2014-08-18 2016-02-26 한국전력공사 보일러 튜브 모사장치
KR20200036390A (ko) 2018-09-28 2020-04-07 주식회사 포스코건설 페로니켈 슬래그의 재활용 방법
CN109882831A (zh) * 2019-03-21 2019-06-14 上海电力学院 基于六温法防控燃煤电站锅炉受热面结焦的方法
CN115798134A (zh) * 2022-11-28 2023-03-14 中国舰船研究设计中心 一种红外热成像传感器及红外测温方法
CN115798134B (zh) * 2022-11-28 2024-04-26 中国舰船研究设计中心 一种红外热成像传感器及红外测温方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101245548B1 (ko) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101245548B1 (ko) 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템
Lu et al. A digital imaging based multifunctional flame monitoring system
JP2018190428A (ja) 判定装置、判定方法および判定プログラム
CN103267684B (zh) 一种电站锅炉承压元件寿命损耗获取方法及系统
Gong et al. Impinging flame characteristics in an opposed multiburner gasifier
CN109945977B (zh) 一种干式变压器热故障诊断方法及系统
CN110173627A (zh) 一种太阳能系统
Shi et al. Soot blowing optimization for frequency in economizers to improve boiler performance in coal-fired power plant
Žbogar et al. Experimental investigation of ash deposit shedding in a straw-fired boiler
CN104990498A (zh) 基于ccd摄影的电站锅炉高温管系宏观位移测量装置及方法
CN103063150A (zh) 基于数字图像处理技术的灰渣厚度监测方法及装置
US20200333274A1 (en) Monitoring of heated tubes
RU2007110727A (ru) Способ диагностики эксплуатационного состояния фурменной или опасной зоны пирометаллургического агрегата
Garami et al. Reaction zone monitoring in biomass combustion
CN216525630U (zh) 研究空缺高度对油池火热反馈机制影响的实验装置
WO2020253485A1 (zh) 一种基于dbscan的裂解炉炉管外表面温度计量方法
CN103245286B (zh) 光学元件表面灰尘位置测试方法及装置
Li et al. An Effective Strategy for Monitoring Slagging Location and Severity on the Waterwall Surface in Operation Coal-Fired Boilers
CA2451601A1 (en) Regularization model for electrical resistance mapping
JP7565957B2 (ja) 回収ボイラーから出るスメルト・フローの自動監視
CN114166120A (zh) 一种基于面阵激光雷达的落渣实时检测方法
CN107861034A (zh) 基于图像合成的避雷器、绝缘子缺陷红外成像检测判断方法
CN112330612A (zh) 一种铅冶炼炉内工况检测方法及系统
CN111355869A (zh) 一种耐高温耐辐照视频设备
WO2021235388A1 (ja) 火炉監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170303

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 8