[go: up one dir, main page]

DE3331625A1 - Diagnoseverfahren fuer den verbrennungszustand in einem ofen - Google Patents

Diagnoseverfahren fuer den verbrennungszustand in einem ofen

Info

Publication number
DE3331625A1
DE3331625A1 DE19833331625 DE3331625A DE3331625A1 DE 3331625 A1 DE3331625 A1 DE 3331625A1 DE 19833331625 DE19833331625 DE 19833331625 DE 3331625 A DE3331625 A DE 3331625A DE 3331625 A1 DE3331625 A1 DE 3331625A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flame
combustion
state
shape
diagnosing
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.)
Granted
Application number
DE19833331625
Other languages
English (en)
Other versions
DE3331625C2 (de
Inventor
Nobuo Hitachiohta Ibaraki Kurihara
Mitsuyo Hitachi Ibaraki Nishikawa
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE3331625A1 publication Critical patent/DE3331625A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3331625C2 publication Critical patent/DE3331625C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00—Flame sensors
    • F23N2229/20—Camera viewing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Verbrennungszustands in einem Verbrennungsofen, z.B. dem Ofen eines Heizkessels zur Energieerzeugung.
Das Einhalten guter Verbrennungsverhältnisse ist für das Brennen sehr wesentlich. Der gute Verbrennungszustand wird durch so wichtige Faktoren wie die effektive Kraftstoffausnutzung, d.h. die Erzielung eines hohen Verbrennungswirkungsgrades, und die Verringerung der giftigen, im emittierten Rauch enthaltenen Komponenten auf das Äußerste erreicht.
Zum Erkennen eines Verbrennungszustands aus einer Flamme in einem Kesselofen wurde bislang, z.B., ein Verfahren, bei dem die Flamme während des Brennens direkt mit einer ITV (industrial television)-Anlage, die auf einer Wand gegenüber einer Brenneröffnung angebracht ist, beobachtet wird, sowie ein Verfahren durchgeführt, bei dem die Flamme durch ein in einer Ofenwand ausgebildetes Schauloch visuell überprüft wird. Beide Verfahren gleichen sich in der visuellen Überwachung der brennenden Flamme.
Als ein automatisiertes Uberwachungsverfahren stand.
ein Verfahren zur Verfügung, das einen Flaramendetektor verwendet. Dieses Verfahren verwendet den Flammendetektor jedoch nur dazu, eine Entscheidung über die automatische Zündung oder Löschung des Brenners zu treffen und diagnostiziert nicht den Verbrennungszustand im Ofen. Es wurde keinerlei 5 quantitatives Diagnoseverfahren entwickelt, was die Überwachung des Verbrennungszustands während des Betriebs eines Heizkessels anlangt, und gegenwärtig muß bei der Überwachung unvermeidlich auf die Erfahrung und Wahrnehmung des Betriebspersonals zurückgegriffen werden.
Ein Beispiel für die Überwachung wie sie bislang durchgeführt wurde, ist in der US-Patentschrift 3 824 391 (Verfahren
ORIGINAL INSPECTED Copy
und Vorrichtung zur Flammenüberwachung; 16. Juli 1974) be- i schrieben. Dieses Patent betrifft Verfahren und Vorrichtun- ' gen zur überwachung der Flamme in einem Ofen mit einer Vielzahl von Brennern wie im Heizkessel eines Kraftwerks. Es be- j steht darin, daß die Flamme des ausgewählten Brenners des ] Ofens durch die Anwendung zweier Fotosensoren fotoelektrisch \ überwacht wird. Demzufolge werden Signale, die Wechselstromkompi nenten entsprechend den Intensitätsschwankungen der von der Flai me ausgehenden Strahlung aufweisen, von den zwei Sensoren detek-i tiert und ihr Korrelationsgrad gemessen. Eine der Aufgaben der j findung ist die Überwachung des Vorhandenseins der Flamme.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtastung einer ; Flamme sind in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 57-77 823 (Verfahren und Vorrichtung zur Fl aminen ab tastung ;
15. Mai 1982; entsprechend US-Nr. 185 113; 8. September 1980) beschrieben. Diese Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zur Abtastung einer Flamme, insbesondere ein Verfahren zur Erkennung des Auftretens eines beliebigen Fehlers im Sensor oder Verbindungskabel einer Abtastvorrichtung.
· Ein Beispiel für einen für die Überwachung geeigneten Bildwandler ist im US-Patent 4 176 369 (Bildwandler mit verbesserter Unterscheidungsfähigkeit für bewegliche Ziele; 27. November 1979) beschrieben. Das Patent beinhaltet jedoch letztlich den Bildwandler an sich, der so ausgelegt ist, daß er die Veränderung eines Bildes unterscheidet.
Obwohl auf diese Weise Techniken zur Flammenüberwachung entwickelt wurden,wurde kein Beispiel gefunden, nach dem die Beschaffenheit einer Flamme erfaßt wird, um den Verbrennungszustand in einem Ofen zu diagnostizieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die überwachung und Bestimmung eines Verbrennungszustandes in einem Ofen wie in einem Heizkessel zur Energieerzeugung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die automatische Bestimmung eines Verbrennungszustands in einem Ofen, ohne auf eine visuelle Diagnose zurückzugreifen.
ORIGINAL INSPECTED BAD ORIGINAL COPV
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgaben erfolgt durch die Überwachung der Form einer brennenden Flamme in einem Ofen.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß im Falle der Überwachung der Flammenform die Gestalt des Wurzelteiles der Flamme (des Teiles nahe dem vorderen Ende eines Brenners) überwacht wird.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Verbrennungszustand in einem Ofen zu jedem Zeitpunkt aus dem Verhältnis der Übereinstimmung zwischen einer detektierten Flammenform und im Voraus festgelegten und abgespeicherten Flammenformen und Verbrennungszuständen zu bestimmen.
Ein wiederum anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß in einer Lage näher am Wurzelbereich einer Flamme das Gewicht der Auswertung für eine Abweichung von einem Referenzmuster größer gemacht wird.
Figur 1 ist eine allgemeine Darstellung des Aufbaus der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 2(a) und 2(b) zeigen in einer Seiten- bzw. Vorderansicht eine Form des tatsächlichen Einbaus einer Bildfaser;
Figur 3 zeigt in einem Querschnitt den eingebauten Teil der Bildfaser;
Figur 4 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung der Signalverarbeitung mit einem Rechner;
die Figuren 5(a) bis 5(f) zeigen Beispiele für die Veränderungen in der Flammenform in Übereinstimmung mit der Signalverarbeitung nach Figur 4;
Figur 6 zeigt die Einbaulage von Bildwandlern in einem Ofen, in dem Brenner einander gegenüberliegend angeordnet sind;
Figur 7(a) zeigt ein Beispiel für eine Flammenform und Figur 7(b) einen vergrößerten Ausschnitt davon; Figur 8 zeigt ein Beispiel eines Flußdiagramms für das
ORIGiNAL INSPECTED Copy
■— 7 —
Verfahren der Gewinnung einer Flamme nach den Figuren 7(a) j
und 7(b); i
Figur 9 ist eine Darstellung zur Erklärung eines Falles, i
in dem sich die Größe der Flamme^ z.B. aufgrund einer Belastung,] verändert hat;
die Figuren 10(a) bis 10(d) sind Darstellungen zur Erklärung eines Falles, in dem die Flamme durch Gewichtung einer Abweichung von einem Referenzmuster ausgewertet wird. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 gezeigt. Ein Heizungskessel B in der Figur ist dazu ausgelegt, Wasser in einer Wärmeübertragungsröhre 3 so zu - I verdampfen, daß dem Brenner 1 zugeführter Brennstoff in einem Ofen 7 verbrannt wird. Um einen Verbrennungszustand im Ofen : 7 zu überwachen, sind eine Bildfaser 5 und ein Kühler 4 beispielsweise auf der Wand des Ofens 7 befestigt. Beispiele für die Montagerichtung und den Montagewinkel der Bildfaser ; 5 sind mit Θ als Beobachtungswinkel in den Figuren 2(a) und : 2 (b) gezeigt.
Der Montagewinkel der Bildfaser 5 ist ein Winkel, bei dem
20' der/die· Wurzelteil(e) der Flamme(n) 2 am vorderen Ende eines oder mehrerer Brenner erfaßt wird/werden. Die Befestigungsposition der Bildfaser 5 ist in Abhängigkeit von ihrem Beobachtungswinkel Θ vorgegeben. Ein Beispiel des Aufbaus des Kühlers 4 mit zugehöriger Bildfaser 5 ist in Figur 3 gezeigt. Im Aufbau nach Figur 3 wird die von einem Spiegel und einer Linse aufgenommene Information über den Wurzelbereich der Flamme über die Bildfaser 5 weitergeleitet. Zum Schutz der Bildfaser 5 wird bei diesem Aufbau ein Verfahren gewählt, bei welchem ein Kühlgas (Luft oder ähnliches) eingeblasen und in den Ofen ausgeblasen wird. Auf diese Weise wird eine Kühlwirkung erzielt, während gleichzeitig die Kontamination des Detektorkopfes mit Ruß etc. verhindert werden kann.
Beispielsweise wird das Bildsignal (Licht) vom Wurzelbereich der Flamme 1, das vom Detektorkopf mit einem solchen Aufbau erfaßt wurde, von einer Bildeinrichtung 6 in ein (elektrisches) Analogsignal umgewandelt. Ein A/D (analog/digital)-
ORIGINAL INSPECTED C0PV
Wandler 8 wandelt das Analogsignal in ein Digitalsignal um, das an einen elektronischen Rechner 9 gegeben wird. Auf der Grundlage des Digitalsignals führt der Rechner eine Signalverarbeitung durch, um eine Flammenform zu gewinnen, vergleicht die gewonnene Flammenform mit im Voraus gespeicherten Mustern und wählt die am nächsten liegende Flammenform aus, um einen Verbrennungszustand zu bestimmen. Die Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Anzeigeeinheit, wie z.B. eine Kathodenstrahlröhre, die' den Verbrennungszustand anzeigt.
Ein Beispiel für die Signalverarbeitung des Rechners wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Figur 4 beschrieben. Bei Schritt 40 wird das digitale Bildsignal, das Ausgangssignal des A/D-Wandlers, empfangen. Bei Schritt 42 werden alle empfangenen Daten, die unter einer vorgegebenen Grenzhelligkeit liegen, auf Null gesetzt. Weiterhin wird bei Schritt 44 das Verfahren zur Gewinnung eines Profils unter Anwendung des in Bezug auf die Grenzhelligkeit aufbereiteten Signals von Schritt 42 und in manchen Fällen eine zusätzliche Verarbeitung zur weiteren Hervorhebung des Profils durchgeführt, um die Form einer Flamme zu erfassen. Bei Schritt 4 6 wird die Flammenform mit im Voraus gespeicherten Standardmustern verglichen (vgl. Tabelle 1) und der Grad der Ähnlichkeit ausgewertet (Schritt 50). In diesem Beispiel wird der Grad der Ähnlichkeit anhand der Differenzen zwischen der Fläche der Flammenform, wie sie durch die Flammenerkennung und die Signalverarbeitung erfaßt wurde., und den Flächen der in Tabelle 1 gezeigten Flammenmuster'beurteilt. Das basiert auf der Voraussetzung, daß die Flächen der Flammenformen der in Tabelle 1 gezeigten Muster Nr. 1 bis 4 unterschiedlich sind. Im allgemeinen können verschiedene Techniken, wie sie auf dem Feld der Mustererkennung Anwendung finden, auch in der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Bezeichnet beispielsweise A die Fläche der gewonnenen Flamme, A die Fläche jedes Musters in Tabelle 1 und ΔΑ die Flächendifferenz zwischen diesen, so wird festgestellt, daß es kein ähnliches
ORIGINAL INSPECTED copy
_ Q —
,Muster gibt, wenn, unter Bezugnahme auf einen vorgegebenen kleinen Wert l, für alle Muster ΔΛ > c gilt, und daß es ein ähnliches Muster gibt, wenn das Muster der Relation ΔΑ - e genügt (Schritt 52). Nimmt man nun an, daß das Muster Nr. 1 ausgewählt wurde, so kann der Verbrennungszustand als ein solcher bestimmt werden, bei dem der Anteil von CO klein und der Anteil von NQ groß ist. Die den jeweiligen Flammenmustern entsprechenden Verbrennungszustände sind im Voraus gespeichert..Daher wird der Verbrennungszu-
TO stand für die erfaßte Flammenform durch den Vergleich und die Auswahl (Schritte 54 und 56) unterschieden. Nach Bestimmung des Verbrennungszustands wird dieser auf dem -Sichtgerät (z.B. Sichtgerät mit Kathodenstrahlröhre) angezeigt (Schritt· 58) .
Die Schritte zur Aufbereitung der Flaminenform sind in den Figuren 5(a) bis 5(f) in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm von Figur 4 dargestellt. Eine Gerade £ - £' in Figur 5(a) ist eine Grenzlinie, die die Fläche des Wurzelbereichs der Flamme angibt,in -dem die Form verhältnismäßig stabil ist.
Die Fläche legt einen Bereich fest, in dem die Helligkeitsschwankungen nicht groß werden. Das heißt, die Grenzlinie £ - £' gibt den Bereich an, in dem die Schwankungen nicht größer als ein vorgegebener Wert sind. Figur 5(b) verdeutlicht das Verfahren, bei dem alle Daten, die Helligkeiten _unter dem Grenzwert entsprechen, auf Null gesetzt werden. Figur 5(c) zeigt das erhaltene Ergebnis, wenn man die Flammenform nach Figur 5(a) dem in Figur 5(b) gezeigten Verfahren aussetzt. Die Figuren 5(d) bis 5(f) entsprechen den in Figur gezeigten Schritten 44 bzw. 46.
Die Flammenmuster in Tabelle 1 dienen als Beispiel für die vier Gattungen, in die die Flamme während des Brennens durch Herauslösen der kennzeichnenden Merkmale des Wurzelbereichs eingeteilt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf vier solche Gattungen beschränkt, eine größere Anzahl von Gattungen steigert sogar die Genauigkeit der Bestimmung.
ORIGINAL INSPECTED COPY
Auf diese Art werden die Muster der Flammenform klassifiziert und das durch die einzelnen Muster kennzeichnend dargestellte Flammenverhalten im Voraus gespeichert, wodurch der Verbrennungszustand des Heizkessels automatisch, schnell und präzise erfaßt werden kann.
Aus folgendem Grund schenkt man den Mustern, wie sie in Tabelle 1 beispielhaft dargestellt sind, Beachtung: Die Form der Wurzel der Flamme ist verhältnismäßig stabil und deshalb zeigt auch der Verbrennungszustand, wenn in diesem — 10 stabilen Bereich irgendeine Änderung auftritt, einen auffallenden Unterschied, so daß man ohne Schwierigkeit eine Korrelation erhält.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 6 gezeigt. Sind Brenner 1 einander gegenüberliegend oder in einer Vielzahl von Stufen (Reihen) angeordnet, so muß auch eine Vielzahl von Bildfasern 5 für die jeweiligen Stufen zur Überwachung der Flammen angeordnet werden. Die Ausführungsform nach Figur 6 zeigt beispielhaft den Fall, in dem die Brenner 1 einander gegenüberliegen. Grundsätzlich entspricht diese Ausführungsform der von Figur 1.
Die Bildfasern 5 werden zur Erkennung der stabilen Bereiche der Flammen verwendet. Die Figuren 7(a) und 7(b) zeigen beispielhaft den stabilen Wurzelbereich der Flamme mit dem vorderen Ende des Brenners 1.
5 Als stabiler Bereich der Flamme wird beispielsweise ein Bereich betrachtet, in dem das den Schwankungen entsprechende Maß der zeitlichen Veränderung der Flamme 2 einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet, oder ein Bereich, in dem die Störung des Profils der detektierten Flamme einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet.
Der aufgrund eines solchen Wertes festgelegte Flammenbereich kann als die stabile Fläche definiert werden, in der die Musterabgleichung ausgeführt werden kann.
Es wird weiterhin angenommen, daß in Figur 7(b) der Abstand L vom vorderen Ende des Brenners 1 bis zur Wurzel
ORIGINAL INSPECTED COPY
der Flamme 2 eine Funktion einer Belastung ist. Deshalb kann die Länge £ der zu überwachenden Flamme auf der Grundlage des Abstands L festgelegt werden (die Länge £_ der zu überwachenden Flamme wird hier als Länge des stabilen Bereichs der Flamme angesehen). Das heißt, wenn die Belastung ansteigt, erhöht sich auch der Abstand L, und die Länge £ der zu überwachenden Flamme wird größer gemacht, wohingegen bei einer Abnahme der Belastung auch der Abstand L abnimmt, und die Länge £ der zu überwachenden Flamme kleiner gemacht wird.
Auf diese Weise wird die Länge £ der zu überwachenden Flamme im Verhältnis zum Abstand L verändert, wodurch die Flamme vorteilhaft überwacht werden kann. Die Musterabgleichung kann bezüglich der Flammenform mit der Länge £~ (z.B. durch das in Figur 8 dargestellte Verfahren) durchgeführt werden.
Das Flußdiagramm des Verfahrens nach Figur 8 ist durch die zusätzlichen Schritte 80 zur Bildung eines Modells der Flamme gekennzeichnet. Die Schritte 80 werden im folgenden auch unter Bezugnahme auf Figur 9 beschrieben.
Im Schritt 80a werden die Koordinaten der zwei Punkte ja und b in einem Bereich nahe dem Ursprung (Null) in Richtung der X-Achse aufgesucht. Bei Schritt 80b wird die Länge £ in Übereinstimmung mit der Belastung im Voraus bestimmt. Das heißt, die Länge £_. kann als die Funktion der Belastung in der Form £Q = f (Belastung) definiert werden. Bei den Schritten 80c und 8Od wird die Flamme gewonnen, d.h., im Beispiel nach Figur 9 wird eine von den Pnkten a, b, £ und d umgebene Flarnmenform herausgelöst. Der Größe der Belastung entsprechende Standard(Referenz)-Muster für die Flammenform in Figur 7(b) sind beispielsweise in Tabelle 2 gezeigt. Wenn die Referenzmuster im Voraus, wie in Tabelle 2 gezeigt, entsprechend der Größe der Belastung aufbereitet werden, kann ein Verbrennungszustand in ähnlicher Weise selbst im Falle von Belastungsschwankungen bestimmt werden. Im allgemeinen ändert sich der Verbrennungszustand (die Anteile von
ORIGINAL INSPECTED COPY
CO und N0„) nicht, selbst wenn sich die Form der Flamme auf eine ähnliche geometrische Form verändert hat.
Die Bildsignale (Licht) der von den Bildfasern 5 detektierten Flammen werden unter Anwendung der Bildeinrichtungen 6 in (elektrische) Analogsignale umgewandelt. Weiterhin werden die Analogsignale von A/D-Wandlern 8 in Digitalsignale umgewandelt, die auf einen elektronischen Rechner 9 gegeben werden. Mit den empfangenen Bildsignalen (Digitalsignalen), werden über das obige Verfahren die — 10 stabilen Bereiche der "Flammen detektiert und mit den im Voraus abgespeicherten Flammenformen (z.B. in Tabelle 1 dargestellt), den in Tabelle 2 dargestellten kennzeichnenden Merkmalen von Bereichen der Flammenwurzel (z.B. aus den Mustern nach Tabelle 1 gewonnene Kennzeichen) oder ähnlichem verglichen.
Um Ähnlichkeiten gleichbleibend zu beurteilen, selbst wenn sich die Flammenformen ähnlich verändert haben, können die Größenverhältnisse zwischen den charakteristischen Winkeln O1 - Θ. und Längen I1. , £-, wie in Tabelle 3 beispielhaft dargestellt, mit einander verknüpft werden. Sind darüber hinaus für die kennzeichnenden Merkmale l., l~, Θ. - Θ. in den Bedingungen nach Tabelle 3 entsprechende Bereiche vorgegeben,..ist es möglich zu unterscheiden, ob eine Flammenform innerhalb jedes zulässigen Bereichs ähnlich ist oder nicht.
Die Präzision der Diagnose kann mittels einer Gewichtsfunktion erhöht werden, die', wie in den Figuren 10 (a) bis 10 (d) dargestellt, für Abweichungen von einem Standardmuster vorgegeben und gespeichert ist. In diesem Fall wird z.B. festgestellt, ob die Größen der Produkte zwischen Gewichtsfaktoren und schraffierten Teilen (Figur 10(b)) einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten oder nicht.
Die Figuren 10(a) bis 10(d) werden im folgenden im einzelnen beschrieben. Figur 10(a) zeigt eine detektierte Flammenform. In Figur 10(b) gibt eine durchgezogene Linie eine gev/onnene Flammenform und eine gestrichelte Linie eine stan-
ORIG(NAL INSPECTED BÄD ORIGINAL C0PY
dardisierte Flammcnform an. Figur 1O(c) verdeutlicht das Verfahren der Gewichtungsberechnung, das auf die Art durchgeführt wird, daß Gewichtsfaktoren als Funktion eines Abstandes £ für die Abweichungen (schraffierte Teile) zwischen der gewonnenen Flamme und der standardisierten Flamme in Figur 10(b) im Voraus definiert werden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsfaktor bei Annäherung an das Wurzelende der Flamme größer wird.
In Figur 10(d) ist ein Beispiel gezeigt, in dem das Verfahren zur Gewichtungsberechnung tatsächlich für die -Gegebenheiten nach Figur 10(b) durchgeführt wurde. In diesem Beispiel wird der Grenzwert nicht überschritten, selbst wenn die Gewichtsfaktoren berücksichtigt werden. Das entspricht dem Verbrennungszustand, wie er durch die gestrichelte Linie in Figur 10(b) dargestellt ist.
Wie oben dargelegt, werden die Flammenmuster entsprechend der kennzeichnenden Merkmale eingeteilt und im Voraus gespeichert, und die Abweichungen eines detektierten Flammenmusters werden betreffs der gespeicherten Muster aufgenommen.
Das detektierte Flammenmuster wird mit einer Gewichtsfunktion bestimmt, wodurch der Verbrennungszustand eines Heizkessels automatisch schnell und präzise erfaßt werden kann. .
Selbst wenn durch statistische Verarbeitung (z.B. durch Mittelwertbildung) der Bildsignale erhaltene Daten Anwendung finden, kann eine Wirkung erzielt werden, die der der vorliegenden Erfindung ähnlich ist. Darüber hinaus können ähnliche Effekte erreicht werden, selbst wenn eine Bildeinrichtung oder ein beliebiger Detektor für Infrarotstrahlung, Ultraviolettstrahlung etc. direkt auf einem Flammenerfassungsbereich angebracht ist.

Claims (6)

  1. Ι'ΛΤΕΝ TAN WA i.'P·:
    STREHL SCHÜBEL-HOPF SCHULZ
    WIDENMAYERSTRASSIi 17. I)-KOOO MÜNCHEN 22
    HITACHI, LTD. 1· September 1983
    DEA-26 233
    Diagnoseverfahren für den Verbrennungszustand in einem Ofen \
    PATENTANSPRÜCHE
    iJ Verfahren zur Diagnose des Verbrennungszustands im . >i: ,Ofjen f.<7) eines Heizkessels (B) oder ähnlichem, g e >Sfik e nnzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    (a) Vorauseinteilung der Flammenformen in eine Vielzahl von Muster und Vorausabspeicherung der Muster in Übereinstimmung mit dem Verbrennungszustand bei den jeweiligen Flammenmustern;
    (b) Auffinden derjenigen abgespeicherten Flammenform, der eine detektierte Flammenform des Ofens ähnlich ist; und
    (c) Bestimmung des Verbrennungszustands des Ofens als desjenigen Verbrennungszustands, der in Übereinstimmung mit der Flamme form gespeichert wurde, die als der detektierten Flammenform am ähnlichsten aufgefunden wurde.
  2. 2. Verfahren zur Diagnose eines Verbrennungszustands nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Flammenformen einer Mustereinteilung unterworfen werden und die Ähnlichkeitsvergleiche hinsichtlich der Formen von Flammen-
    ORIGINAL INSPECTED COPY
    teilen durchgeführt werden, die nahe an der Flammenwurzel liegen.
  3. 3. Verfahren zur Diagnose eines Verbrennungszustands nach Anspruch 2, dadurch gekenn zei chnet , daß die Teilformen der Flammen nahe den Wurzeln in einen Bereich fallen, in dem die Helligkeitsschwankungen nicht größer als ein vorgegebener Wert sind.
  4. 4. Verfahren zur Diagnose eines Verbrennungszustands nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den im Voraus gespeicherten Referenzflammen die Flammenform ausgewählt wird, deren Fläche die geringste Abweichung von der von der detektierten Flammenform gebildeten Fläche aufweist, und daß der. Verbrennungszustand des Ofens als der Verbrennungszustand bestimmt wird, der der ausgewählten Flammenform entspricht.
  5. 5. Verfahren zur Diagnose eines Verbrennungszustande nach einem der Ansprüche .1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß -der der Flammenform entsprechende Verbrennungszustand dazu dient, zumindest die Verhältnisse der Erzeugung von CO oder NO zu erkennen.
  6. 6. Verfahren zur Diagnose des Verbrennungszustands nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeich-
    ORIGINAL INSPECTED COPY
    net, daß der Ähnlichkeitsgrad zwischen den Flaminenformen
    durch Vergleich unter der Bedingung ermittelt wird, daß Gewichtsfaktoren für die Abweichungen der ausgewählten Flammenform bei Annäherung an die Flammenwurzeln größer sind. i
    ORIGINAL INSPECTED
DE19833331625 1982-09-03 1983-09-01 Diagnoseverfahren fuer den verbrennungszustand in einem ofen Granted DE3331625A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57152623A JPS5944519A (ja) 1982-09-03 1982-09-03 燃焼状態診断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3331625A1 true DE3331625A1 (de) 1984-03-15
DE3331625C2 DE3331625C2 (de) 1987-07-16

Family

ID=15544420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833331625 Granted DE3331625A1 (de) 1982-09-03 1983-09-01 Diagnoseverfahren fuer den verbrennungszustand in einem ofen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4555800A (de)
JP (1) JPS5944519A (de)
DE (1) DE3331625A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0195866A1 (de) * 1984-11-20 1986-10-01 Autoflame Engineering Limited Kontrolle von Brennstoffbrennern
EP0209771A1 (de) * 1985-07-24 1987-01-28 Bieler + Lang GmbH Verfahren und Anordnung zur Feinregulierung des Brennstoffmengenstromes an brennerbetriebenen Feuerungsanlagen durch Messung des Restsauerstoffes und des Kohlenmonoxidgehaltes in den Abgasen
WO1987004774A1 (fr) * 1986-02-10 1987-08-13 Gerhard Eichweber Procede de controle optique du deroulement d'un processus
EP0317731A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-31 Kurt-Henry Dipl.-Ing. Mindermann Verfahren zum Steuern der Verbrennung von Brennstoff mit stark schwankendem Heizwert
FR2661733A1 (fr) * 1990-05-04 1991-11-08 Perin Freres Ets Procede et dispositif de controle et de commande de la combustion d'un combustible solide qui se deplace en nappe dans un foyer.
DE4302367A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Rwe Energie Ag System zur indirekten Ermittlung kritischer Zustände von zustandsabhängig Gase entwickelnden Stoffen, Anlagenteilen ect.

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60245921A (ja) * 1984-05-21 1985-12-05 Hitachi Ltd 燃焼状態監視方法
US4620491A (en) * 1984-04-27 1986-11-04 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for supervising combustion state
JP2569303B2 (ja) * 1985-07-05 1997-01-08 日本電装株式会社 画像デ−タの累積加算を行う画像処理装置
FI79623C (fi) * 1986-10-16 1990-01-10 Imatran Voima Oy Bildbehandlingsfoerfarande vid dammbraenning.
JPH02208410A (ja) * 1989-02-03 1990-08-20 Kubota Ltd ごみ焼却炉の燃焼制御方法
JPH02208409A (ja) * 1989-02-03 1990-08-20 Kubota Ltd ごみ焼却炉の燃焼判別方法
JP2552728B2 (ja) * 1989-05-31 1996-11-13 富士通株式会社 赤外線監視システム
US4974364A (en) * 1989-10-16 1990-12-04 Chelsea Industries, Inc. Window construction
US4949506A (en) * 1989-11-24 1990-08-21 Chelsea Industries, Inc. Window construction
US5249954A (en) * 1992-07-07 1993-10-05 Electric Power Research Institute, Inc. Integrated imaging sensor/neural network controller for combustion systems
GB9216811D0 (en) * 1992-08-07 1992-09-23 Graviner Ltd Kidde Flame detection methods and apparatus
US5550629A (en) * 1994-03-17 1996-08-27 A R T Group Inc Method and apparatus for optically monitoring an electrical generator
US5552880A (en) * 1994-03-17 1996-09-03 A R T Group Inc Optical radiation probe
US5550631A (en) * 1994-03-17 1996-08-27 A R T Group Inc Insulation doping system for monitoring the condition of electrical insulation
US5886783A (en) * 1994-03-17 1999-03-23 Shapanus; Vincent F. Apparatus for isolating light signals from adjacent fiber optical strands
US5764823A (en) * 1994-03-17 1998-06-09 A R T Group Inc Optical switch for isolating multiple fiber optic strands
US5513002A (en) * 1994-03-17 1996-04-30 The A.R.T. Group, Inc. Optical corona monitoring system
US5691700A (en) * 1994-09-15 1997-11-25 United Technologies Corporation Apparatus and method using non-contact light sensing with selective field of view, low input impedance, current-mode amplification and/or adjustable switching level
FI100734B (fi) * 1995-04-28 1998-02-13 Imatran Voima Oy Menetelmä pölymäärän mittaamiseksi pölypolttokattilassa ja menetelmä p alotapahtuman säätämiseksi
US6060719A (en) * 1997-06-24 2000-05-09 Gas Research Institute Fail safe gas furnace optical flame sensor using a transconductance amplifier and low photodiode current
DE19734574B4 (de) * 1997-08-09 2006-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Brenners, insbesondere eines vollvormischenden Gasbrenners
SE515645C2 (sv) 2000-01-14 2001-09-17 Ecomb Ab Kameraförsett tillförseldon för en fluid till en förbränningskammare
DE60111359T2 (de) 2000-01-28 2006-05-11 Robertshaw Controls Co. Diagnosegerät für feuerungsanlage
ES2166312B1 (es) * 2000-02-16 2003-04-01 Invest Y Cooperacion Ind De An Sistema para optimizacion de procesos de combustion mediante medidas directas en el interior del hogar.
FR2814265B1 (fr) * 2000-09-21 2003-01-17 Air Liquide Procede et dispositif de caracterisation ou de controle de zones de fluctuations temporelles d'un scene
US20050225759A1 (en) * 2002-04-11 2005-10-13 Emil Edwin Method and device for viewing a burner flame
US7768410B2 (en) * 2005-05-12 2010-08-03 Honeywell International Inc. Leakage detection and compensation system
US8300381B2 (en) * 2007-07-03 2012-10-30 Honeywell International Inc. Low cost high speed spark voltage and flame drive signal generator
US8085521B2 (en) * 2007-07-03 2011-12-27 Honeywell International Inc. Flame rod drive signal generator and system
US8066508B2 (en) 2005-05-12 2011-11-29 Honeywell International Inc. Adaptive spark ignition and flame sensing signal generation system
US8310801B2 (en) * 2005-05-12 2012-11-13 Honeywell International, Inc. Flame sensing voltage dependent on application
US8875557B2 (en) * 2006-02-15 2014-11-04 Honeywell International Inc. Circuit diagnostics from flame sensing AC component
US7728736B2 (en) * 2007-04-27 2010-06-01 Honeywell International Inc. Combustion instability detection
US10208954B2 (en) 2013-01-11 2019-02-19 Ademco Inc. Method and system for controlling an ignition sequence for an intermittent flame-powered pilot combustion system
US9494320B2 (en) 2013-01-11 2016-11-15 Honeywell International Inc. Method and system for starting an intermittent flame-powered pilot combustion system
DE102013001092A1 (de) * 2013-01-23 2014-07-24 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zum Führen einer Leitung in einer Verbrennungsanlage sowie Vorrichtung mit einer derartigen Leitung
US9207115B2 (en) * 2014-03-11 2015-12-08 Honeywell International Inc. Multi-wavelength flame scanning
US10508807B2 (en) * 2014-05-02 2019-12-17 Air Products And Chemicals, Inc. Remote burner monitoring system and method
US10402358B2 (en) 2014-09-30 2019-09-03 Honeywell International Inc. Module auto addressing in platform bus
US10678204B2 (en) 2014-09-30 2020-06-09 Honeywell International Inc. Universal analog cell for connecting the inputs and outputs of devices
US10288286B2 (en) 2014-09-30 2019-05-14 Honeywell International Inc. Modular flame amplifier system with remote sensing
US10042375B2 (en) 2014-09-30 2018-08-07 Honeywell International Inc. Universal opto-coupled voltage system
CN104613771B (zh) * 2014-12-25 2016-09-28 贵州永兴科技有限公司 一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉
CN104613761B (zh) * 2014-12-25 2016-09-28 贵州永兴科技有限公司 一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉
US10473329B2 (en) 2017-12-22 2019-11-12 Honeywell International Inc. Flame sense circuit with variable bias
US11236930B2 (en) 2018-05-01 2022-02-01 Ademco Inc. Method and system for controlling an intermittent pilot water heater system
US10935237B2 (en) 2018-12-28 2021-03-02 Honeywell International Inc. Leakage detection in a flame sense circuit
US11656000B2 (en) 2019-08-14 2023-05-23 Ademco Inc. Burner control system
US11739982B2 (en) 2019-08-14 2023-08-29 Ademco Inc. Control system for an intermittent pilot water heater

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836895A1 (de) * 1977-08-24 1979-03-01 Showa Yuka Kk Gasfackel-ueberwachungsvorrichtung
DE3024401A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-28 Steag Ag, 4300 Essen Verfahren zur gesteuerten verbrennung von festen fossilen brennstoffen, insbesondere kohlestaub

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1214521A (en) * 1968-02-22 1970-12-02 Memco Electronics Ltd Improvements relating to multi-burner furnaces
US3824391A (en) * 1973-05-21 1974-07-16 Central Electr Generat Board Methods of and apparatus for flame monitoring
US4176369A (en) * 1977-12-05 1979-11-27 Rockwell International Corporation Image sensor having improved moving target discernment capabilities
US4280184A (en) * 1979-06-26 1981-07-21 Electronic Corporation Of America Burner flame detection
JPS58117917A (ja) * 1982-01-07 1983-07-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼制御装置
JPS6352285A (ja) * 1986-08-22 1988-03-05 株式会社日立製作所 通帳類発行装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836895A1 (de) * 1977-08-24 1979-03-01 Showa Yuka Kk Gasfackel-ueberwachungsvorrichtung
DE3024401A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-28 Steag Ag, 4300 Essen Verfahren zur gesteuerten verbrennung von festen fossilen brennstoffen, insbesondere kohlestaub

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0195866A1 (de) * 1984-11-20 1986-10-01 Autoflame Engineering Limited Kontrolle von Brennstoffbrennern
EP0209771A1 (de) * 1985-07-24 1987-01-28 Bieler + Lang GmbH Verfahren und Anordnung zur Feinregulierung des Brennstoffmengenstromes an brennerbetriebenen Feuerungsanlagen durch Messung des Restsauerstoffes und des Kohlenmonoxidgehaltes in den Abgasen
WO1987004774A1 (fr) * 1986-02-10 1987-08-13 Gerhard Eichweber Procede de controle optique du deroulement d'un processus
EP0317731A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-31 Kurt-Henry Dipl.-Ing. Mindermann Verfahren zum Steuern der Verbrennung von Brennstoff mit stark schwankendem Heizwert
FR2661733A1 (fr) * 1990-05-04 1991-11-08 Perin Freres Ets Procede et dispositif de controle et de commande de la combustion d'un combustible solide qui se deplace en nappe dans un foyer.
DE4302367A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Rwe Energie Ag System zur indirekten Ermittlung kritischer Zustände von zustandsabhängig Gase entwickelnden Stoffen, Anlagenteilen ect.

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0316564B2 (de) 1991-03-05
DE3331625C2 (de) 1987-07-16
JPS5944519A (ja) 1984-03-13
US4555800A (en) 1985-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3331625A1 (de) Diagnoseverfahren fuer den verbrennungszustand in einem ofen
DE3785034T2 (de) Verfahren zur bildanalyse bei der verbrennung von pulverbrennstoff.
DE69826753T2 (de) Optischer Profilsensor
DE4190919C2 (de) Vorrichtung zur Ermittlung mitgerissener Teilchen im Inneren eines Ofens
EP0384009A2 (de) Vorrichtung zur Gewinnung kontrastreicher Bilder
DE60203752T2 (de) Brandmelder
EP3004851A1 (de) Verfahren zur bestimmung der brechkraft eines transparenten objekts sowie entsprechende vorrichtung
DE3823494C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feuerungsdiagnose und dessen Ergebnisse verwendende Feuerungsregelung
DE112011104429T5 (de) Prüfvorrichtung für einen zu prüfenden Artikel, Zündkerzenprüfverfahren und Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze
DE102007060008A1 (de) Bestimmung und Überwachumg von Laserenergie
DE69728094T2 (de) Messeinrichtung
DE69404643T2 (de) Goniophotometer
AT400714B (de) Verfahren und vorrichtung zur keramischen schweissung
DE60127541T2 (de) Kontrollsystem für widerstandsschweissung
EP3295144A1 (de) Vorrichtung zur messung einer abbildungseigenschaft eines optischen systems
DE60129368T2 (de) Detektion von thermisch induzierter Wirbelbildung in Flüssigkeiten
DE3412108A1 (de) Verfahren zum optischen bestimmen der oberflaechenbeschaffenheit von festkoerpern
DE102018107305A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur optischen Positionserkennung transportierter Objekte
EP1004240A1 (de) Vorrichtung zur Erkennung von Pflanzen und/oder Mustern in landwirtschaftlichen Anwendung
DE4042025C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung des Verbrennungszustands in einer Brennkraftmaschine
DE69713428T2 (de) Vorrichtung zur Prüfung von optischen und elektrooptischen Bildbetrachtungssystemen
DE19542871C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Fußgängern
EP2758948B1 (de) Brandmelder mit sensorfeld
DE19604440A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung eines Ziehsteins
DE19749136C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. SCHUEBEL-HOPF, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee