RU2813960C2 - Автоматический мониторинг потока расплава, выходящего из котла-утилизатора - Google Patents
Автоматический мониторинг потока расплава, выходящего из котла-утилизатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813960C2 RU2813960C2 RU2022101881A RU2022101881A RU2813960C2 RU 2813960 C2 RU2813960 C2 RU 2813960C2 RU 2022101881 A RU2022101881 A RU 2022101881A RU 2022101881 A RU2022101881 A RU 2022101881A RU 2813960 C2 RU2813960 C2 RU 2813960C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- flow
- region
- property
- stream
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title abstract description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 206
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 42
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920001621 AMOLED Polymers 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000013515 script Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области оптического контроля производственных процессов и касается способа автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора. При осуществлении способа считывают процессором по меньшей мере одну стационарно записанную видеопоследовательность, содержащую цифровые видеокадры, каждый из которых содержит исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора. С помощью процессора идентифицируют в исследуемой области область, отличимую по цвету и/или интенсивности, и определяют на основании идентифицированной отличимой области свойство рассматриваемого потока расплава. Технический результат заключается в обеспечении возможности оптимизации процессов химической утилизации и генерации энергии в котле-утилизаторе, и предотвращения всплесков расплава. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение касается автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора, основанного на оптической информации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Котел-утилизатор имеет две основные функции: химическая утилизация и утилизация теплоты сгорания, образующейся в данном способе, в виде пара и электрической энергии. Химический расплав, вытекающий из дна печи котла-утилизатора через слив расплава, содержит сульфид натрия, карбонат натрия и сульфат натрия.
Поток расплава, выходящий из котла-утилизатора, контролируют, например, путем направления камеры мониторинга на область слива расплава, выводящего расплав, и оператор может использовать изображение, получаемое камерой, чтобы
контролировать поток расплава и его изменения. Можно использовать это информацию этого изображения, чтобы, например, детектировать закупоривание и необходимость очистки. Кроме того, в получаемом камерой изображении можно детектировать внезапные всплески расплава, которые вызывают взрывы расплава в растворительном баке. Также можно детектировать всплески расплава путем наблюдения на основе акустической эмиссии в растворительном баке, как предложено в патенте США 10 012 616 В2.
Можно наблюдать величину потока расплава, например, путем мониторинга концентрации и количества зеленого щелока, выходящего из растворительного бака. Эти количественные данные объединяются за длительный период и содержат полное количество расплава, которое протекает через все сливы расплава.
Предшествующее состояние техники не позволяло количественно контролировать в реальном времени поток расплава, выходящий из котла-утилизатора. Самые большие котлы-утилизаторы могут иметь больше чем 10 сливов расплава, и они могут различаться по величинам потока по причине условий сгорания.
Однако существует явная необходимость детектировать различия и изменения потоков расплава конкретных сливов при сгорании в котле-утилизаторе, так как это помогает оптимальной химической утилизации и оптимизации генерации энергии, а также ожиданию всплесков расплава, которые повреждают структуры установки котла-утилизатора и опасны.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому признаку настоящего изобретения предлагается способ автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора. Данный способ содержит следующие этапы:
считывание процессором по меньшей мере одной, стационарно записанной видеопоследовательности, содержащей кадры цифрового изображения, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора;
идентификация процессором в по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одной области, отличимой по цвету и/или интенсивности; и
определение на основании данной по меньшей мере одной отличимой области, идентифицированной процессором по меньшей мере одного свойства рассматриваемого потока расплава.
Согласно второму признаку настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт, содержащий по меньшей мере один носитель данных, считываемый компьютером, содержащий группу команд, которые, запускаемые одним или более процессорами, заставляют компьютерное устройство выполнять способ согласно первому признаку.
Согласно третьему признаку настоящего изобретения предлагается компьютерное устройство, содержащее: по меньшей мере один процессор; и по меньшей мере одно запоминающее устройство, содержащее компьютерный программный код, где данное по меньшей мере одно запоминающее устройство и данный программный код, скомпонованы с по меньшей мере одним процессором, чтобы заставлять компьютерное устройство:
считывать по меньшей мере одну, стационарно записанную видеопоследовательность, содержащую кадры цифрового изображения, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора;
идентифицировать в по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одну область, отличимую по цвету и/или интенсивности; и
определять на основании данной по меньшей мере одной отличимой области по меньшей мере одно свойство рассматриваемого потока расплава.
В одном варианте осуществления данного изобретения первая исследуемая область представляет поток расплава, текущий в сливе расплава с известными размерами сечения, первая отличимая область содержит край поверхности потока расплава, и свойство рассматриваемого потока содержит по меньшей мере одно свойство из следующих: ширина потока расплава или высота потока расплава относительно дна слива расплава, где данная ширина и/или высота определяются на основании данного края поверхности потока расплава, идентифицированного процессором.
В одном варианте осуществления данного изобретения данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит площадь поверхности сечения потока расплава, определенную процессором на основании размеров сечения слива расплава и определяемой ширины и/или высоты потока расплава.
В одном варианте осуществления данного изобретения вторая отличимая область содержит область, движущуюся в направлении течения потока расплава, и данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит скорость потока расплава, определенную процессором на основании изменения положения второй отличимой области между по меньшей мере двумя кадрами видеопоследовательности.
В одном варианте осуществления данного изобретения данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит объемную скорость потока расплава, которая определяется на основании площади поверхности сечения и скорости потока расплава, определенных процессором.
В одном варианте осуществления данного изобретения данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит массовую скорость потока расплава, определенную процессором на основании плотности потока расплава и определяемой объемной скорости.
В одном варианте осуществления данного изобретения вторая исследуемая область представляет поток расплава, вытекающий из слива расплава, в который направлена струя пара, чтобы дробить поток расплава на капли, третья отличимая область содержит по меньшей мере некоторые из упомянутых капель, и данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит свойство распределения упомянутых по меньшей мере некоторых капель.
В одном варианте осуществления данного изобретения по меньшей мере две стационарно записанных видеопоследовательности, записанные из разных точек наблюдения потока расплава, считываются процессором с получением величин свойства исследуемого потока в упомянутых разных точках наблюдения, и полученные таким образом величины свойства исследуемого потока сравниваются с использованием процессора.
В одном варианте осуществления данного изобретения данная область, движущаяся в направлении течения потока расплава, содержит область, отличимую из-за отклонения формы, состава и/или температуры потока расплава.
В одном варианте осуществления данного изобретения ширина и/или высота потока расплава определяется на основании пиксельно-посчитанных размеров первой исследуемой области.
В одном варианте осуществления данного изобретения определяемое свойство по меньшей мере одного исследуемого потока расплава используется, чтобы регулировать котел-утилизатор.
С помощью решения согласно данному изобретению поток расплава, выходящий из котла-утилизатора, можно автоматически контролировать. По меньшей мере некоторые решения согласно данному изобретению позволяют детектировать различия и изменения в потоках расплава конкретных сливов при сгорании в котле-утилизаторе, и, тем самым, помогают оптимальной химической утилизации и оптимизации генерации энергии, а также ожиданию всплесков расплава, которые повреждают структуры установки котла-утилизатора и представляют опасность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Последующее описывает настоящее изобретение с включенными типичными вариантами осуществления путем ссылки на приложенные чертежи, где
Фигура 1А схематично представляет систему согласно данному изобретению;
Фигура 1В схематично представляет котел-утилизатор согласно данному изобретению;
Фигура 2 схематично представляет устройство согласно данному изобретению;
Фигура 3 схематично представляет способ согласно данному изобретению;
Фигура 4А представляет собой изображение в разрезе V-образного слива расплава согласно данному изобретению;
Фигура 4В представляет собой изображение в разрезе U-образного слива расплава согласно данному изобретению;
Фигура 5 схематично представляет кадр цифрового изображения из видеопоследовательности согласно данному изобретению;
Фигура 6 схематично представляет расположение видеокамеры согласно данному изобретению; и
Фигуры 7А-7В изображают некоторые свойства исследуемого потока расплава, полученные согласно данному изобретению.
Приложенные чертежи везде используют одинаковые численные обозначения для ссылки на эквивалентные элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приводится подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых описаны на приложенных чертежах. Последующее подробное описание вместе с приложенными чертежами предназначено описывать примеры, а не представлять исключительные пути выполнения обеспеченных примеров или их применения. Последующие выделенные пункты представляют действия и последовательности этапов/операций при сборке и использовании примеров. Такие же или эквивалентные действия и этапы/операции могут однако также достигаться в других примерах.
Фигура 1А изображает, в качестве примера, компоненты системы 100 согласно данному изобретению, в котором могут воплощаться разные варианты осуществления системы 100 настоящего изобретения. Пример на фигуре 1А представляет котел-утилизатор 110, инструменты 120 для получения видеопоследовательности, содержащей цифровые кадры потока расплава, выходящего из котла-утилизатора 110, компьютерное устройство 200 для автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора 110, и инструменты для дальнейшей обработки 130.
Котел-утилизатор 110 представляет собой паровой котел, приспособленный сжигать черный щелок, с двойной способностью выступать в качестве оборудования химической утилизации и установки, подходящей для получения пара высокого давления и энергии на целлюлозно-бумажном комбинате. Котел-утилизатор 110 более подробно описывается в связи с фигурой 1В.
Инструменты 120 для получения видеопоследовательности могут содержать, например, любую подходящую видеокамеру, такую как камера мониторинга, с помощью которой человек-оператор наблюдает за потоком расплава из комнаты контроля. Настоящее изобретение не требует отдельной предоставленной видеокамеры, поэтому может применяться существующая и уже установленная видеокамера. В одном примере данная камера является цветной видеокамерой, работающей в видимой области.
Фигура 6 схематично представляет расположение видеокамеры 600 согласно данному изобретению сбоку. На фигуре 6 слив расплава 601 (соответствующий, например, сливу расплава 117 на фигуре 1В) наклонен вниз, так что поток расплава 602 после вытекания из слива расплава 601 заканчивается в растворительном баке (не показан на фигуре 6). Фигура 6 также изображает паровое сопло 606, из которого струя пара направляется на поток расплава 602, разбивая его на капли 603. Кроме того, фигура 6 представляет первую видеокамеру 604, установленную над сливом расплава 601 так, что область ее съемки одновременно покрывает поток расплава, текущий в сливе расплава 601, и поток расплава, вытекающий из слива расплава 601. Как описывается ниже, одна видеокамера 604 может альтернативно заменяться двумя видеокамерами, одна из которых снимает поток расплава, текущий в сливе расплава 601, а другая снимает поток расплава, вытекающий из слива расплава 601. Кроме того, фигура 6 представляет вторую видеокамеру 605, расположенную так, что область ее съемки покрывает образование капель 603, вызванное нагнетателем пара 606.
Фигура 4А представляет изображение сечения V-образного слива расплава 410 (соответствующего, например, сливу расплава 117 на фигуре 1В и/или сливу расплава 601 на фигуре 6) согласно данному изобретению. Верхняя поверхность слива расплава показана линией 411 на фигуре 4А, а линия 412 показывает верхнюю поверхность потока расплава, текущего в сливе расплава 410. Поверхность 413 показывает область сечения потока расплава в сливе расплава 410, которую определяют как свойство исследуемого потока расплава, как описано ниже в связи с фигурой 2.
Фигура 4В, в свою очередь, представляет изображение сечения U-образного слива расплава 420 (соответствующего, например, сливу расплава 117 на фигуре 1В и/или сливу расплава 601 на фигуре 6) согласно данному изобретению. Верхняя поверхность слива расплава показана линией 421 на фигуре 4В, а линия 422 показывает верхнюю поверхность потока расплава, текущего в сливе расплава 420. Поверхность 423 показывает область сечения потока расплава в сливе расплава 420, которую определяют как свойство исследуемого потока расплава, как описано ниже в связи с фигурой 2.
Компьютерное устройство 200 для автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора, описывается более подробно в описании фигуры 2.
Инструменты для дальнейшей обработки 140 могут содержать, например, рабочие станции, серверы, базы данных и/или соединения связи, и т.д., которые могут быть использованы для выполнения или начала различных дополнительных обработок. Упомянутые дополнительные обработки могут содержать, например: направление автоматическому устройству для очистки слива расплава команды очистить слив расплава, выполнение регулировок для предотвращения изменений, чтобы, например, предотвращать всплески расплава и/или регулировать впрыск топлива и/или впрыск воздуха, и/или регулировать локальные условия в камерах сгорания котла-утилизатора на основании различия в величине потоков, текущих из разных сливов расплава, чтобы достичь бокового сбалансированного сгорания.
Фигура 1В схематично представляет котел-утилизатор 110 согласно данному изобретению. Котел-утилизатор 110 на фигуре 1В содержит, например, прямоугольное дно 111, четыре стенки 1121-1124 (из которых задняя стенка 1121 и передняя стенка 1122 показаны на фигуре 1В), печь 113, заглушку 114 и секцию теплопереноса 115. Нижняя секция печи 113 имеет воздухозаборники 116 и сливы расплава 117. Секция теплопереноса 115 содержит, например, экономайзеры 115А, варочные трубы 115В и перегреватели 115С.
Кроме того, фигура 1В изображает испаритель 151, используемый для испарения избытка воды из черного щелока, и инжектор(ы) щелока 152, используемые для впрыскивания черного щелока в котел-утилизатор 110 после испарения. Другими словами, с помощью инжектора щелока 152, через выравнивание правильного размера капель, достигается формирование вала предпочтительного вида на дне 111 котла-утилизатора 110.
Стенки 1121-1124 печи 113 котла-утилизатора 110 обычно сделаны из вертикальных труб (не показаны на фигуре 1В), соединенных вместе герметичным образом, образуя равномерные варочные трубы. Вода, текущая внутри данных труб, испаряется за счет тепловой энергии, выделяющейся в печи 113, и в итоге смесь насыщенный пар-вода, образующаяся в цикле, направляется паровой барабан (не показан на фигуре 1В), где пар и вода разделяются, и пар направляется в перегреватель 115С для перегрева. Когда котел-утилизатор находится в работе, его дно 111 полностью покрыто слоем расплава, и стараются сформировать регулируемый холм, содержащий неорганические материала и кокс, на дне котла. В данном холме происходит выгорание органического вещества черного щелока и химическое восстановление в безкислородных условиях. Сливы расплава 117 используются, чтобы переносить расплав со дна котла 11 в растворительный бак (не показан на фигуре 1В).
Для сгорания подают воздух в котел-утилизатор 110, котел-утилизатор 110 обычно имеет три воздушных уровня: первичный, вторичный и третичный с воздухозаборниками 116. Все они оказывают влияние на подачу воздуха для сгорания, требуемого для сгорания черного щелока. В отклонение от фигуры 1В, сливы расплава и воздухозаборники обычно расположены на передней и/или задней стенке 1121, 1122, так как они шире, чем концевые стенки 1123, 1124.
Перегреватели 115С обычно защищены выступом или заглушкой 114 вверху котла-утилизатора 110, защищающим перегреватели 115С от прямого теплового излучения и направляющим поток топочного газа в перегреватели 115С. После перегревателей 115С топочные газы, образовавшиеся во время сгорания, переносятся в варочные трубы 115В, где тепло топочных газов используется для генерации пара. Топочные газы обычно содержат значительные количества золы, и стараются отделять золу от теплопереносящих поверхностей путем регулярной обдувки паром. Эту золу, выделенную из зольных бункеров каналов топочных газов и электрического фильтра, извлекают, и извлеченную золу смешивают с черным щелоком и впрыскивают в печь котла 113 для химической утилизации.
Котел-утилизатор 110 обычно имеет два подогревателя воды или экономайзера 115А, расположенных в вертикальных каналах топочного газа. Подогреватели воды 115А нагревают воду перед тем, как ее подают в варочные трубы 115В. Подогреватели воды 115А улучшают КПД котла-утилизатора 110 и охлаждают его топочные газы до температуры питающей воды. Экономайзеры 115А в потоке топочных газов также требуют регулярного обдува паром, чтобы сохранять их открытыми.
Фигура 2 представляет собой блок-схему компьютерного устройства 200 согласно одному варианту осуществления.
Компьютерное устройство 200 содержит по меньшей мере один процессор 202 и по меньшей мере одно запоминающее устройство 204, содержащее компьютерный программный код 205. Компьютерное устройство 200 может также содержать модуль ввода/вывода 206 и/или коммуникационный интерфейс 208.
Хотя компьютерное устройство 200 на фигуре 2 показано, как содержащее только один процессор 202, компьютерное устройство 200 может содержать несколько процессоров. В одном варианте осуществления команды 205 (например, операционная система и/или различные приложения) могут сохраняться в запоминающем устройстве 204. Кроме того, процессор 202 может выполнять сохраненные команды. В одном варианте осуществления процессор 202 может быть выполнен как многоядерный процессор, одноядерный процессор или комбинация одного или нескольких многоядерных процессоров и одного или нескольких одноядерных процессоров. Процессор 202 может быть выполнен, например, как одно или несколько разных процессорных устройств, таких как сопроцессор, микропроцессор, контроллер, ЦСП (цифровой сигнальный процессор), процессорная схема с ЦСП или различными другими процессорными устройствами, включая ASIC (проблемно-ориентированная интегральная схема), или без них, FPGA (программируемая вентильная матрица), микроконтроллер, аппаратный ускоритель или подобное. В одном варианте осуществления процессор 202 может быть приспособлен выполнять функцию с жесткой кодировкой. В одном варианте осуществления процессор 202 выполнен как исполнитель программных команд, где процессор 202 может быть организован с командами так, чтобы запускать алгоритмы и/или операции, описанные в данном описании, когда запускают команды.
Запоминающее устройство 204 может быть выполнено как одно или несколько энергозависимых запоминающих устройств, одно или несколько энергонезависимых запоминающих устройств и/или комбинация одного или нескольких энергозависимых запоминающих устройств или одного или нескольких энергонезависимых запоминающих устройств. Запоминающее устройство 204 может быть выполнено, например, как полупроводниковое запоминающее устройство, такое как PROM (программируемое ROM), EPROM (стираемое PROM), перепрограммируемое ROM, RAM (оперативное запоминающее устройство) и.т.д.
Модуль ввода/вывода 206 организован так, чтобы помогать организации ввода и/или вывода. Модуль ввода/вывода 206 организован так, чтобы сообщаться с процессором 202 и запоминающим устройством 204. Примеры модуля ввода/вывода 206 включают в себя интерфейс ввода и/или интерфейс вывода, но не ограничиваются этим. Примеры интерфейса ввода включают в себя клавиатуру, сенсорный экран, микрофон и др., но не ограничиваются этим. Примеры интерфейса вывода включают в себя громкоговоритель, дисплей, такой как LED дисплей, TFT дисплей, жидкокристаллический дисплей или AMOLED дисплей и др., но не ограничивают этим.
Коммуникационный интерфейс 208 может позволять компьютерному устройству 200 сообщаться с другими устройствами. В одном варианте осуществления разные компоненты компьютерного устройства 200, такие как процессор 202, запоминающее устройство 204, модуль ввода/вывода 206 и коммуникационный интерфейс 208, организованы так, чтобы сообщаться друг с другом посредством централизованной схемы 210. Централизованная схема 210 может содержать, например, штампованную плату, такую как материнская плата или эквивалентная.
Компьютерное устройство 200, описанное и объясняемое здесь, является только примером устройства, которое может извлекать выгоду из вариантов осуществления данного изобретения, и оно не предназначено ограничивать объем защиты изобретения. Заметим, что компьютерное устройство 200 может включать в себя иное число компонентов, чем присутствует на фигуре 2. Компьютерное устройство 200 может разделяться на несколько физических блоков, которые сообщаются посредством подходящей коммуникационной связи.
Упомянутое по меньшей мере одно запоминающее устройство 204 и компьютерный программный код 205 организованы с по меньшей мере одним процессором так, чтобы заставлять компьютерное устройство 200 считывать по меньшей мере одну, стационарно записанную видеопоследовательность, содержащую цифровые кадры, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора 110. Здесь термин 'стационарно записанная видеопоследовательность' означает, что видеокамера, используемая для записи видео, является неподвижной во время записи, так что единственным движением, захваченным в видеопоследовательности, является движение цели записи. Видеопоследовательность может быть, по существу, в реальном времени.
Исследуемая область может содержать, например, область над потоком расплава, протекающим в сливе расплава 117, а другая исследуемая область может содержать, например, область над потоком расплава после слива расплава 117. В одном примере видеокамера установлена так, чтобы покрывать обе эти исследуемые области. В этом случае, изображения, полученные камерой над сливом расплава 117, могут показывать ширину потока расплава, текущего в сливе расплава 117, и/или ширину потока расплава после слива расплава 117. В другом примере используют две видеокамеры, одна, чтобы снимать область потока расплава, текущего в сливе расплава 117, а другая, чтобы снимать область потока расплава после слива расплава 117.
Фигура 5 схематично представляет цифровой кадр 500 видеопоследовательности согласно данному изобретению. Кадр 500 покрывает слив расплава 501 (соответствующий, например, сливу расплава 117, 410, 420 и/или 601), поток расплава 502, текущий в сливе расплава 501, и поток расплава 503, вытекающий из слива расплава 501. Штрихпунктирная линия 504 представляет центральную линию потока расплава. Пример на фигуре 5 представляет исследуемую область 505, которая покрывает область над потоком расплава 502, текущим в сливе расплава 501. Кроме того, пример на фигуре 5 представляет исследуемую область 506, которая покрывает область над потоком расплава 503, вытекающим из слива расплава 501.
Упомянутое по меньшей мере одно запоминающее устройство 204 и компьютерный программный код 205 дополнительно организованы вместе с по меньшей мере одним процессором 202 так, чтобы заставлять компьютерное устройство 200 идентифицировать в упомянутой по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одну область, отличимую на основании цвета и/или интенсивности.
Упомянутое по меньшей мере одно запоминающее устройство 204 и компьютерный программный код 205 дополнительно организованы вместе с по меньшей мере одним процессором 202 так, чтобы заставлять компьютерное устройство 200 определять на основании идентифицированной по меньшей мере одной отличимой области по меньшей мере одно свойство исследуемого потока расплава. В одном примере это свойство потока является количественным. В одном примере это свойство потока является свойством, указывающим величину, размер (такой как ширина или размер капель) потока расплава и/или измерение в нем. В одном примере определяемое свойство исследуемого потока может быть сохранено для позднейшего применения и может быть помечено временем.
В одном варианте осуществления данного изобретения первая исследуемая область представляет поток расплава, текущий в сливе расплава 117 с известными размерами сечения, первая отличимая область содержит край поверхности потока расплава, и свойство исследуемого потока содержит по меньшей мере одно свойство из следующих: ширина потока расплава или высота потока расплава относительно дна слива расплава 117, где ширина и/или высота определяются на основании идентифицированного края поверхности потока расплава. Ширина и/или высота потока расплава могут быть определены на основании пиксельно-посчитанных размеров, например, первой исследуемой области. В этом варианте осуществления свойство исследуемого расплава может дополнительно содержать площадь поверхности сечения потока расплава, определенную на основании размеров сечения слива расплава 117 и определяемой ширины и/или высоты потока расплава.
В одном варианте осуществления вторая отличимая область содержит область, движущуюся в направлении течения потока расплава, и свойство исследуемого потока дополнительно содержит скорость потока расплава, определенную на основании изменения положения второй отличимой области между двумя или более кадрами видеопоследовательности. Область, движущаяся в направлении течения потока расплава, может содержать, например, область, отличимую с точки зрения состава и/или температуры потока расплава. Один пример области, отличимой по составу потока расплава, является примесной частицей, которая может быть отличима от красноватого потока расплава, как, например, область, которая является более темной, чем окружающие ее, или черной. Один пример области, отличимой по температуре потока расплава, является секцией, более горячей, чем нормальные секции потока расплава, которая может быть отличима от красноватого потока расплава, как, например, область, которая является более светлой, чем окружающие ее. Один пример области, отличимой по форме потока расплава, является волной или подъемом, который выступает, например, в виде контура.
В одном варианте осуществления свойство исследуемого потока дополнительно содержит объемную скорость потока расплава, которая определяется на основании определенных площади поверхности сечения и скорости потока расплава. В этом варианте осуществления свойство исследуемого потока может дополнительно содержать массовую скорость потока расплава, определяемую на основании плотности потока расплава и определяемой объемной скорости.
В одном примере объемная скорость или величина потока расплава может вычисляться следующим образом:
q=v × А,
где q обозначает количество текущего расплава в единицах объема на единицу времени (например, литры в секунду), v обозначает скорость текущего расплава (метры в секунду), а А обозначает площадь поверхности сечения текущего расплава (например, квадратные метры).
В одном примере массовая скорость может быть вычислена следующим образом:
где обозначает массовую скорость, ρ обозначает плотность расплава, a q обозначает количество текущего расплава в единицах объема на единицу времени (например, литры в секунду).
В одном варианте осуществления вторая исследуемая область представляет поток расплава, вытекающий из слива расплава 117, в который направлена струя пара, например, чтобы разбивать поток расплава на капли, третья отличимая область содержит по меньшей мере некоторые упомянутые капли, а свойство исследуемого потока дополнительно содержит свойство распределения капель, влияющее на распределение упомянутых по меньшей мере некоторых капель, такое как размер капель (например, минимальный и/или максимальный размер) и/или распределение капель (например, медианное и/или среднее). Свойство распределения капель может быть использовано, например, чтобы регулировать и оптимизировать поток пара и, тем самым, сохранять пар. Наблюдение размера капель может быть использовано, чтобы проверять, например, что никакие чрезмерно крупные части расплава не остаются неразбитыми. Размеры капель, которые больше средних на одну или несколько величин, также могут предсказывать или указывать на всплески расплава.
В одном варианте осуществления упомянутое по меньшей мере одно запоминающее устройство 204 и компьютерный программный код 205 могут быть дополнительно организованы вместе с по меньшей мере одним процессором 202 так, чтобы заставлять компьютерное устройство 200 считывать по меньшей мере две стационарно записываемых видеопоследовательности, которые записываются в разных точках наблюдения потока расплава, с получением величин свойства исследуемого потока в разных точках наблюдения; и сравнением полученных таким образом величин свойства исследуемого потока.
В одном варианте осуществления определенное по меньшей мере одно свойство исследуемого потока расплава используется, чтобы контролировать котел-утилизатор 110. Меры контроля могут содержать, например: направление автоматическому устройству для очистки слива расплава команды очистить слив расплава, выполнение регулировок для предотвращения изменений, чтобы, например, предотвращать всплески расплава и/или регулировать впрыск топлива и/или впрыск воздуха, и/или регулировать локальные условия в камерах сгорания котла-утилизатора на основании различия в величине потоков, текущих из разных сливов расплава, чтобы достичь бокового сбалансированного сгорания.
В одном варианте осуществления снятая видеопоследовательность сохраняется до и после (например, на 30 секунд) нарушающего события. В таком случае оператор может позднее видеть (в замедленном движении, если необходимо) упомянутую видеопоследовательность, например, в целях анализа.
Когда сечение слива расплава 117 известно, ширина потока расплава, наблюдаемая на изображении, может быть использована для вычисления площади поверхности сечения потока расплава. Можно считать, что площадь поверхности сечения потока расплава пропорциональна объему потока расплава в единицу времени, особенно если температура потока расплава остается постоянной. Еще более точная информация о величине потока расплава может быть получена, когда информацию о скорости получают для отличимых предметов, таких как частицы или другие цветовые и/или интенсивные области, движущихся с потоком в сливе расплава 117, на основании локальных отличий между изображениями упомянутых предметов с конкретными интервалами. В этом случае информация об абсолютной величине потока может быть получена вместо информации, основанной на относительной информации, которая базируется на информации о ширине или на оценке, сделанной путем калибровки.
Наблюдение ширины потока после слива расплава 117 дает указания на относительную величину и изменения в потоке расплава, но не дает абсолютной информации о величине потока. С этой точки зрения, в случае стабильного течения, может быть получена справочная информация о том, является ли ширина потока расплава, наблюдаемая из слива потока расплава 117, значимой, так как эти куски информации о ширине имеют сильную корреляцию. Когда отношение этих ширин отклоняется от нормального, можно заключить, например, что слив расплава 117 явно требует очистки. По этой причине автоматическое оборудование, которое очищает слив расплава 117, может, на основании такого указания, получать команду очистить слив расплава 117.
Большие (например, свыше 30%) мгновенные отклонения потока расплава могут наблюдаться с любой точки наблюдения. Другие пороговые величины также могут использоваться, и их может быть несколько, например, изменения (идя вниз и/или вверх) на 25%, 50%, 100% и/или 200% и т.д. по сравнению с потоком, указанным в качестве нормального, могут передаваться отдельно и использоваться в качестве основы для регулирующих мер, чтобы предотвращать такие изменения, например, предотвращать всплески расплава и/или регулировать впрыскивание топлива и/или впрыскивание воздуха. Поток может определяться как нормальный по умолчанию, например, пропорционально величине впрыскивания топлива или из потока, обнаруженного в случае максимальной мощности работы. Обычно котел-утилизатор 110 непрерывно используется при стандартной мощности, и мощность не меняется существенно, например, согласно требованию на электричество, так как основной целью установки является поддерживать цикл химической утилизации.
Различия между величинами потоков, вытекающих из разных сливов потоков 117, могут быть выражены, и на основании этих выражений могут регулироваться условия в камере сгорания котла-утилизатора 110, чтобы достигать сбалансированного сгорания. Различия в скоростях потоков и/или изменения цвета расплава могут указывать, например, на различия локальной температуры между камерой сгорания и/или расплавом на дне 111 котла-утилизатора 110. Условия сгорания также влияют на достигнутый процент утилизации соли, или восстановление, которые необходимо максимизировать. Локально меньший процент восстановления может указывать на различия в потоках конкретных сливов.
Ширина потока расплава в сливе может наблюдаться, например, как очень узкая линейная исследуемая область или как исследуемая область, покрывающая большую площадь. Если исследуемая область большая (например, имеет длину 100 мм или 200 мм в направлении слива), локальные и мгновенные отклонения в крае расплава могут отфильтровываться из отдельного кадра, например, путем определения средней центральной линии и ее использования в качестве информации о ширине. Если эта краевая линия значительно отклоняется от продольной прямой, это также может рассматриваться, как отклонение свойства потока, и может создаваться указание на отклонение. Это также можно вычислить из изображения по числу пикселей в расплаве, что может использоваться для вычисления площади поверхности расплава в исследуемой области. Когда площадь поверхности и длина исследуемой области известны, они могут быть использованы для вычисления средней ширины потока расплава. Исследуемая область может быть искривленной, и в этом случае исследуется только область на другой стороне симметричного слива расплава, а другая сторона считается симметричной. В этом случае ширина между краем расплава и центральной линией слива может умножаться на два, чтобы получить информацию о ширине.
Край потока расплава может быть указан, например, по специфическим пикселям на основании пороговой величины цвета или интенсивности, так как расплавленная соль очень отличимо светится ярким красным цветом. Цвет и интенсивность расплава также зависят от его температуры. Слив расплава 117 также может светиться как линия, например, лазер светит с другого направления, чем видеокамера, что подсвечивает профили формы слива и расплава в виде угловых форм линии света.
В одном примере данные, измеренные из кадра видеопоследовательности, получают из изображения в виде числа пикселей, поэтому расстояние между камерой и целью влияет на измеренные величины. Это число пикселей можно откалибровать, чтобы оно соответствовало физической длине измерения, например, во время ввода в эксплуатацию. Измерительную информацию от V-образных сливов расплава 117 надежно получают с помощью камеры, расположенной, например, над центральной линией слива расплава 177 или над ее протяжением. Если слив расплава 117 является, например, U-образным, камера предпочтительно находится по одну сторону от центральной линии, что позволяет более точно наблюдать изменения высоты потока расплава в сливе расплава 117. В этом случае край потока расплава можно наблюдать только на одной стороне от центральной линии, предполагая, что высота расплава является симметричной. Изображение, записанное с одной стороны, может давать, например, информацию о вертикальной ширине потока расплава после слива расплава 117. Вторая камера также может использоваться для этого, например, в связи с V-образным сливом расплава 117. Две или больше камер могут использоваться с разными продольными, вертикальными и боковыми положениями и выравниваниями со сливом расплава 117 в разных точках измерения, например, у слива расплава 117 и у потока после слива расплава 117. Использование разных камер у разных целей также способствует лучшей защите от загрязнения камер, так как могут быть использованы щиты, чтобы ограничивать съемку только исследуемой областью.
В качестве условия измерения величины потока можно установить, что в исследуемой области должен быть наблюдаемый поток после слива расплава 117. Если никакой поток не выходит из слива расплава 117, эту ситуацию можно интерпретировать как блокировку, либо сгорание временно не производит расплав, например, во время запуска или остановки. Если рабочая ситуация в котле-утилизаторе 110 в отношении величин впрыскивания топлива и других параметров сгорания в соответствующий период времени предполагает, что сгорание должно производить расплавленную соль в слив расплава 117, тревожный сигнал, например, может посылаться оператору и/или аварийная индикация системе контроля котла-утилизатора в отношении отсутствия потока.
Далее один типичный вариант осуществления данного изобретения, связанный с определением скорости потока расплава, описывается более подробно. Некоторые этапы этого типичного варианта осуществления являются необязательными. Этот типичный вариант осуществления использует алгоритм ARPS (адаптивный крестообразный шаблонный поиск).
Одинаковую область измерения или исследуемую область выбирают из двух последовательных видеокадров или двух видеокадров, полученных с конкретным периодом времени между ними. В первом видеокадре область измерения делят на квадратные блоки, где размер блока задается в виде параметра n × n пикселей. Для данных блоков вертикальным направлением является направление течения в сливе.
Для каждого блока новое положение находят в последнем видеокадре в такой же исследуемой области. Новое положение блока ищут с помощью функции затрат, т.е. блок подгоняют во второй видеокадр путем движения блока над изображением горизонтально и вертикально (крестообразно, отсюда происходит "крест"). В каждой точке вычисляют ошибку между блоками для функции затрат в виде разницы. Функция средней абсолютной разницы, например, может быть использована в качестве функции затрат. Новое положение блока определяют на основании точки в изображении, где наименьшие возможные затраты, или наилучшая эквивалентность, получаются для данного блока. Аналогичное сравнение можно также выполнять на основе больше чем двух кадров, чтобы улучшить точность вычисления.
В следующей фазе величину функции затрат устанавливают путем поиска эквивалентности блоков четвертных точек. При исследовании четвертных точек длину и направление этапа определяют, находя места предыдущих блоков, на основании предположения, что ожидаемое движение исследуемого блока может двигаться параллельно соседним с ним блокам. Ошибку вычисляют как в предыдущей точке.
Новое найденное положение каждого блока является горизонтальным и вертикальным смещением, полученным с помощью минимума предыдущих функций затрат. Смещения сохраняют в векторах. Один вектор имеет горизонтальное движение, а другой вектор имеет вертикальное движение. Движения всех блоков между видеокадрами собираются в векторы.
Наконец, нулевые скорости удаляют из вертикального направления движения, и вычисляют среднее. Горизонтальное направление движения не берут во внимание. Смещение дает скорость потока, когда известны время между видеокадрами и пиксельный размер в единицах международной системы единиц или системы СИ, поэтому скорость = (среднее смещение в пикселях) * размер пикселя/время между видеокадрами. В этом примере размер пикселя дается в единицах м (метр), а время между видеокадрами дается в единицах с (секунда).
При оценке блоки без найденного движения можно отфильтровывать из направлений движения, и дивергенция движений может быть изучена. Если дивергенция движения (смещения) слишком низкая, верное смещение не наблюдается. Однако если дивергенция очень высокая, движение является более случайным и верная скорость не может быть вычислена. В этих случаях может быть дано, например, предупреждение.
Измерение потока в этом примере интересно в вертикальном движении, направленном вниз, поэтому это направление движения можно исследовать в фильтрации.
Фигуры 7А-7В изображают некоторые свойства исследуемого потока расплава, полученные согласно данному изобретению. График 710 представляет ширину потока расплава в сливе расплава в миллиметрах как функцию времени (секунды). График 720 представляет объемную скорость потока расплава в сливе расплава в литрах в секунду. На фигуре 7С показан график 730, который представляет скорость потока расплава в сливе расплава в метрах в секунду. В примерах на фигурах 7А-7В средняя скорость потока составляет 0,53 м/с, средняя объемная скорость 0,88 л/с, а средняя ширина потока расплава 52 мм. Как видно из фигур 7А-7В, эти свойства исследуемого потока могут сильно варьировать.
Фигура 3 показывает типичную блок-схему способа 300 определения сечения группы соответствующих частиц одного или нескольких топочных газов котла-утилизатора согласно типичному варианту осуществления.
Операция 301 включает в себя считывание процессором по меньшей мере одной, стационарно записанной видеопоследовательности, содержащей цифровые кадры, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть упомянутого потока расплава, выходящего из котла-утилизатора.
Операция 302 включает в себя идентификацию процессором в упомянутой по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одной области, отличимой на основании цвета и/или интенсивности.
Операция 303 включает в себя определение, на основании по меньшей мере одной отличимой области, идентифицированной процессором по меньшей мере одного свойства исследуемого потока расплава.
В необязательной операции 304 по меньшей мере две стационарно записанные видеопоследовательности, записанные из разных точек наблюдения потока расплава, считывают процессором, получая величины свойства исследуемого потока в упомянутых разных точках наблюдения, и полученные таким образом величины свойства исследуемого потока сравнивают, используя процессор.
В необязательной операции 305 процессор используют, чтобы подавать тревожный сигнал (например, оператору), если необходимо. Тревога может подаваться, например, когда результат сравнения операции 304 превышает некоторую пороговую величину, указанную заранее.
Способ 300 может выполняться с помощью устройства 200 на фигуре 2. Дополнительными характеристиками способа 300 являются прямые результаты операций и параметры устройства 200, поэтому они не повторяются здесь. Способ 300 можно выполнять с помощью одной или нескольких компьютерных программ.
Типичные варианты осуществления могут включать в себя, например, любые подходящие компьютерные устройства и эквиваленты, которые способны запускать способы типичных вариантов осуществления. Устройства и подсистемы из типичных вариантов осуществления могут сообщаться друг с другом, используя любой подходящий протокол, и они могут быть реализованы с использованием одной или нескольких программируемых компьютерных систем или устройств.
Один или несколько механизмов связи, включая интернет-соединение, телекоммуникацию в любом подходящем формате (голос, модем и т.д.), беспроводное средство сообщения и эквивалент, могут использоваться с типичными вариантами осуществления. Коммуникационные сети или соединения могут включать в себя, например, одну или несколько спутниковых коммуникационных сетей, беспроводные коммуникационные сети, сотовые коммуникационные сети, 3G коммуникационные сети, 4G коммуникационные сети, 5G коммуникационные сети, обычную переключаемую телефонную сеть, сети сжатых данных, интернет, внутренние сети или их комбинации.
Следует понимать, что типичные варианты осуществления являются только примерами, так как возможны многочисленные изменения конкретного оборудования, используемого для осуществления типичных вариантов осуществления, как понятно специалистам в данной области техники. Например, функциональность одного или нескольких компонентов типичных вариантов осуществления может осуществляться посредством аппаратного и/или программного обеспечения.
Типичные варианты осуществления могут сохранять информацию, относящуюся к разным способам, описанным в этом описании. Эта информация может сохраняться в одном или нескольких запоминающих устройствах, таких как жесткий диск, оптический диск, магнитооптический диск, RAM память и др. Информация, используемая для выполнения типичных вариантов осуществления настоящего изобретения, может сохраняться в одной или нескольких базах данных. Базы данных могут быть организованы с использованием структур данных (например, записей данных, таблиц, панелей, полей, графиков, деревьев или списков), включенных в одно или несколько записывающих устройств или сохраняющих устройств, перечисленных здесь. Что касается типичных вариантов осуществления, описанные способы могут включать в себя подходящие структуры данных для сохранения данных, собранных и/или сгенерированных способами устройств и подсистем типичных вариантов осуществления, в одну или несколько баз данных.
Типичные варианты осуществления могут выполняться полностью или частично с использованием одного или нескольких процессоров общего назначения, микропроцессоров, ЦСП процессоров, микроконтроллеров и т.д., запрограммированных согласно указаниям типичных вариантов осуществления настоящего изобретения, как понятно специалистам в данной области техники. Средний программист может легко создать соответствующую программу на основании описаний типичных вариантов осуществления, понятных специалистам в области программирования. Кроме того, типичные варианты осуществления могут выполняться, используя специализированные интегральные микросхемы или объединяя обычные комплектующие микросхемы соответствующей сети, как понятно специалистам в области электроники. Следовательно, типичные варианты осуществления не ограничиваются любыми конкретными комбинациями аппаратного и/или программного обеспечения.
Сохраненные в любой компьютерно-считываемой среде или их комбинациях, типичные варианты осуществления настоящего изобретения могут содержать программы для контроля компонентов типичных вариантов осуществления, запускаемые компоненты типичных вариантов осуществления, позволяющие взаимодействие между компонентами типичных вариантов осуществления и пользователями, и т.д. Такие программы могут включать в себя драйверы устройств, встроенные программы, операционные системы, средства разработки программ, прикладные программы и т.д., но не ограничиваются этим. Эти компьютерно-считываемые среды могут включать в себя компьютерный программный продукт варианта осуществления настоящего изобретения для выполнения способов в осуществлении данного изобретения полностью или частично (если обработка распределенная). Устройства с компьютерным кодом типичных вариантов осуществления настоящего изобретения могут включать в себя любые подходящие интерпретируемые или выполняемые кодовые механизмы, включая командные скрипты, интерпретируемые программы, динамически подключаемые библиотеки, классы и аплеты Ява, полностью исполняемые программы и т.д., но не ограничиваются этим. Кроме того, части выполнения типичных вариантов осуществления настоящего изобретения могут распределяться, чтобы улучшить выполнение, надежность, затраты и т.д.
Как установлено выше, компоненты типичных вариантов осуществления могут включать в себя компьютерно-считываемое средство или записывающее устройство, чтобы сохранять команды, запрограммированные согласно указаниям настоящего изобретения, а также структуры данных, таблицы, записи данных и/или другие данные, описанные в этом описании. Компьютерно-считываемое устройство может содержать любое подходящее устройство, которое участвует в организации команд, выполняемых процессором. Такое устройство может иметь несколько форм, включая энергонезависимое или постоянное сохраняющее устройство, энергозависимое или перезаписываемое сохраняющее устройство и т.д., но не ограничиваясь этим. Энергонезависимое сохраняющее устройство может содержать оптические или магнитные диски и др. Энергозависимое сохраняющее устройство может содержать динамическую память и др. Обычные формы компьютерно-считываемых устройств могут включать в себя гибкий диск, жесткий диск или любое другое устройство, которое может считываться компьютером.
Настоящее изобретение не ограничивается только вышеописанными типичными вариантами осуществления; многочисленные вариации возможны внутри структуры идеи изобретения, конкретизированной формулой изобретения.
Claims (32)
1. Способ (300) автоматического мониторинга потока расплава, выходящего из котла-утилизатора (110), отличающийся тем, что способ (300) содержит следующие этапы, на которых:
считывают (301) процессором (202) по меньшей мере одну стационарно записанную видеопоследовательность, содержащую цифровые видеокадры, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора (110);
идентифицируют (302) с помощью процессора (202) в по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одну область, отличимую по цвету и/или интенсивности; и
определяют (303) на основании данной по меньшей мере одной отличимой области, идентифицированной процессором (202) по меньшей мере одно свойство рассматриваемого потока расплава.
2. Способ (300) по п. 1, в котором первая исследуемая область представляет поток расплава, текущий в сливе расплава (117) с известными размерами сечения, первая отличимая область содержит край поверхности потока расплава, и свойство рассматриваемого потока содержит по меньшей мере одно свойство из следующих: ширина потока расплава или высота потока расплава относительно дна слива (117) расплава, причем ширину и/или высоту определяют с помощью процессора (202) на основании идентифицированного края поверхности потока расплава.
3. Способ (300) по п. 2, в котором свойство исследуемого потока дополнительно содержит площадь поверхности сечения потока расплава, определяемую процессором (202) на основании размеров сечения слива (117) расплава и определяемой ширины и/или высоты потока расплава.
4. Способ (300) по любому из пп. 1-3, в котором вторая отличимая область содержит область, движущуюся в направлении течения потока расплава, и свойство исследуемого потока дополнительно содержит скорость потока расплава, определенную процессором (202) на основании изменения положения второй отличимой области между по меньшей мере двумя кадрами видеопоследовательности.
5. Способ (300) по п. 4, в котором свойство исследуемого потока дополнительно содержит объемную скорость потока расплава, которую определяют на основании площади поверхности сечения и скорости потока расплава, определенных процессором (202).
6. Способ (300) по п. 5, в котором свойство исследуемого потока дополнительно содержит массовую скорость потока расплава, определенную процессором (202) на основании плотности потока расплава и определяемой объемной скорости.
7. Способ (300) по любому из пп. 1-6, в котором вторая исследуемая область представляет поток расплава, вытекающий из слива (117) расплава, в который направляют струю пара, чтобы дробить поток расплава на капли, третья отличимая область содержит по меньшей мере некоторые из упомянутых капель, и свойство исследуемого потока дополнительно содержит свойство распределения упомянутых по меньшей мере некоторых капель.
8. Способ (300) по любому из пп. 1-7, в котором по меньшей мере две стационарно записанные видеопоследовательности, записанные из разных точек наблюдения потока расплава, считывают (301) процессором (202), получая величины свойства исследуемого потока в упомянутых разных точках наблюдения, и полученные таким образом величины свойства исследуемого потока сравнивают (304), используя процессор (202).
9. Способ (300) по любому из пп. 4-8, в котором область, движущаяся в направлении течения потока расплава, содержит область, отличимую из-за отклонения формы, состава и/или температуры потока расплава.
10. Способ (300) по любому из пп. 2-9, в котором ширину и/или высоту потока расплава определяют на основании пиксельно-посчитанных размеров первой исследуемой области.
11. Способ (300) по любому из пп. 1-10, в котором определяемое свойство по меньшей мере одного исследуемого потока расплава используют, чтобы регулировать котел-утилизатор (110).
12. Запоминающее устройство, содержащее компьютерный программный продукт, считываемый компьютером и содержащий группу команд, которые, запускаемые одним или более процессорами (202), заставляют компьютерное устройство (200) выполнять способ по любому из пп. 1-11.
13. Компьютерное устройство (200), содержащее по меньшей мере один процессор (202); и
по меньшей мере одно запоминающее устройство (204), содержащее компьютерный программный код (205), отличающееся тем, что по меньшей мере одно запоминающее устройство (204) и компьютерный программный код (205) скомпонованы с по меньшей мере одним процессором (202) так, чтобы заставлять компьютерное устройство (200):
считывать по меньшей мере одну, стационарно записанную видеопоследовательность, содержащую цифровые видеокадры, каждый из которых содержит по меньшей мере одну исследуемую область, представляющую по меньшей мере часть потока расплава, выходящего из котла-утилизатора (110);
идентифицировать в по меньшей мере одной исследуемой области по меньшей мере одну область, отличимую по цвету и/или интенсивности; и
определять на основании данной по меньшей мере одной отличимой области по меньшей мере одно свойство рассматриваемого потока расплава.
14. Компьютерное устройство (200) по п. 13, в котором первая исследуемая область представляет поток расплава, текущий в сливе расплава (117) с известными размерами сечения, первая отличимая область содержит край поверхности потока расплава, и свойство рассматриваемого потока содержит по меньшей мере одно свойство из следующих: ширина потока расплава или высота потока расплава относительно дна слива (117) расплава, причем данную ширину и/или высоту определяют на основании идентифицированного края поверхности потока расплава.
15. Компьютерное устройство (200) по п. 14, в котором данное свойство исследуемого потока дополнительно содержит площадь поверхности сечения потока расплава, определяемую на основании размеров сечения слива (117) расплава и определяемой ширины и/или высоты потока расплава.
16. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 13-15, в котором вторая отличимая область содержит область, движущуюся в направлении течения потока расплава, и свойство исследуемого потока дополнительно содержит скорость потока расплава, определенную процессором (202) на основании изменения положения второй отличимой области между по меньшей мере двумя кадрами видеопоследовательности.
17. Компьютерное устройство (200) по п. 16, в котором свойство исследуемого потока дополнительно содержит объемную скорость потока расплава, которую определяют на основании площади поверхности сечения и скорости потока расплава.
18. Компьютерное устройство (200) по п. 17, в котором свойство исследуемого потока дополнительно содержит массовую скорость потока расплава, определенную на основании плотности потока расплава и определяемой объемной скорости.
19. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 13-18, в котором вторая исследуемая область представляет поток расплава, вытекающий из слива (117) расплава, в который направляют струю пара, чтобы дробить поток расплава на капли, третья отличимая область содержит по меньшей мере некоторые из упомянутых капель, и свойство исследуемого потока дополнительно содержит свойство распределения упомянутых по меньшей мере некоторых капель.
20. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 13-19, в котором по меньшей мере одно запоминающее устройство (204) и компьютерный программный код (205) дополнительно скомпонованы с по меньшей мере одним процессором (202) так, чтобы заставлять компьютерное устройство (200):
считывать по меньшей мере две стационарно записанные видеопоследовательности, записанные из разных точек наблюдения потока расплава, получая величины свойства исследуемого потока в упомянутых разных точках наблюдения, и
сравнивают полученные таким образом величины свойства исследуемого потока.
21. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 16-20, в котором область, движущаяся в направлении течения потока расплава, содержит область, отличимую из-за отклонения формы, состава и/или температуры потока расплава.
22. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 14-21, в котором ширину и/или высоту потока расплава определяют на основании пиксельно-посчитанных размеров первой исследуемой области.
23. Компьютерное устройство (200) по любому из пп. 13-22, в котором определяемое свойство по меньшей мере одного исследуемого потока расплава используют, чтобы регулировать котел-утилизатор (110).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20195579 | 2019-06-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022101881A RU2022101881A (ru) | 2023-07-28 |
RU2813960C2 true RU2813960C2 (ru) | 2024-02-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000304232A (ja) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Ebara Corp | 溶融スラグ流の画像認識方法 |
WO2001044747A2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Combustion Specialists, Inc. | Sensing system for detection and control of deposition on pendant tubes in recovery and power boilers |
US7831084B2 (en) * | 2004-11-04 | 2010-11-09 | Andritz Oy | Control of a recovery boiler or alike |
US10012616B2 (en) * | 2015-11-06 | 2018-07-03 | Andritz Inc. | Acoustic emission system and method for predicting explosions in dissolving tank |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000304232A (ja) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Ebara Corp | 溶融スラグ流の画像認識方法 |
WO2001044747A2 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Combustion Specialists, Inc. | Sensing system for detection and control of deposition on pendant tubes in recovery and power boilers |
US7831084B2 (en) * | 2004-11-04 | 2010-11-09 | Andritz Oy | Control of a recovery boiler or alike |
US10012616B2 (en) * | 2015-11-06 | 2018-07-03 | Andritz Inc. | Acoustic emission system and method for predicting explosions in dissolving tank |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5028267B2 (ja) | 回収ボイラなどの制御 | |
CA2976620C (en) | Determination device, determination method, and determination program | |
JP6983684B2 (ja) | 制御装置、ボイラ、ボイラの監視画像取得方法およびボイラの監視画像取得プログラム | |
FI98556C (fi) | Laite kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi uunin sisäosissa | |
JPH02501502A (ja) | 移動粒子を撮像及び計数する装置及び方法 | |
US4599975A (en) | Control of boiler operations | |
RU2813960C2 (ru) | Автоматический мониторинг потока расплава, выходящего из котла-утилизатора | |
JP7565957B2 (ja) | 回収ボイラーから出るスメルト・フローの自動監視 | |
TWI740111B (zh) | 脫硫裝置之運轉監視系統 | |
CN101963588A (zh) | 一种冷凝传热效果评价系统 | |
FI87952C (fi) | Saett att maeta torrsubstans i roekgaser | |
KR20140017237A (ko) | 운전신호 패턴을 이용한 보일러튜브 이상상태 진단 방법 | |
CN109099442A (zh) | 用于控制回收锅炉的方法 | |
US12104319B2 (en) | Method for controlling a chemical recovery boiler and a chemical recovery boiler | |
KR101245548B1 (ko) | 휘도 차이를 이용한 보일러 튜브의 화울링 감시 시스템 | |
Garami et al. | Reaction zone monitoring in biomass combustion | |
JP2020112434A (ja) | 測距装置および測距方法 | |
JP2020060486A (ja) | 漏洩検出システムおよび漏洩検出方法 | |
KR101381058B1 (ko) | 슬러지 재생설비 감시제어방법 | |
Miikkulainen | Spray formation of high dry solids black liquor in recovery boiler furnaces | |
Tikka | Benefits of visual analysis tools in recovery boiler operation | |
Virtanen | Black liquor spray model validation with particle image velocimetry measurements | |
JPS629113A (ja) | 火炉ス−トブロワ制御装置 | |
Miikkulainen et al. | Furnace endoscope—measuring fuel spray properties in hot and corrosive environments | |
JP2001064952A (ja) | スノージャム検出装置及び検出方法 |