用于控制回收锅炉或其他锅炉的运行的方法和系统，该锅炉具有炉膛，其中运行由监视传感器监视，所述传感器将获得的电磁辐射转换成电信号，该电信号被传输以进行图像处理，该图像处理根据来自传感器的数据形成物体的图像，该物体是例如焦床和／或炉壁上的焦和／或化学物质和／或锅炉表面上的沉积物，并且其中借助于图像控制运行，例如焦床的燃烧和／或炉壁上的焦和／或化学物质的形成和／或锅炉表面上的沉积物的形成，其中传感器（６ａ－６ｃ）产生用于３Ｄ（三维）成像的传感器信号，其中该传感器信号被传输给图形处理单元（１４）以形成三维图像，例如焦床和／或焦和／或化学物质的图像、和／或其形状描述的导出物和／或焦床表面（１４）温度图，并且其中图像处理还包括滤波阶段，其中传感器信号或３Ｄ图像被滤波，以便避免炉膛内的热气体、液体和／或颗粒的热辐射发射，其中传感器信号或３Ｄ图像被传输给滤波单元（１３），该滤波单元（１３）将该信号／图像滤波到若干个比较窄的波段（ＢＡＮＤ１至ＢＡＮＤｎ），因而通过比较分析来自所选择的不同频段的传感器信号或３Ｄ图像，获得最终的３Ｄ图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制回收锅炉或具有炉膛的其他锅炉的操作的方法和系统，其中该操作由监视传感器监视，所述传感器将获得的电磁辐射转换成电信号，该电信号传输给形成物体图像的图像处理单元。特别是，本专利技术涉及控制回收锅炉中的焦床的方法，其中该焦床由监视传感器监视，所述传感器将获得的辐射转换成电信号，该电信号传输给根据来自该传感器的数据形成焦床图像的图像处理单元，并且其中该焦床借助于在图像处理单元中形成的图形进行控制。
技术介绍
在Kraft制浆法中，纤维材料，最普通的木材碎屑，在蒸煮器中在高压下在蒸气加热的称之为白液的氢氧化钠和硫酸钠的水溶液中被溶化成木浆。在蒸煮器中蒸煮之后，该木浆从称之为黑液的剩余液体中分离。黑液是包含木质、其他有机物质以及在蒸煮过程中在蒸煮器中氧化的无机化合物的水溶液。这种溶液在脱水车间被烘干成55-85％干固态浓缩物(浓缩的)，然后黑液2被喷射(3)进回收锅炉的炉膛(1)中，并(在回收锅炉中)燃烧以回收蒸煮的化学物(图1)，并产生用于纸浆厂蒸气，该蒸气用于产生动力、用于纸浆蒸煮和烘干、用于黑液烘干，以及用于其他能量需求。黑液中的无机物在回收锅炉中被回收以便在蒸煮过程中再利用。该回收在下部炉膛中需要特定的还原气氛。通常，这是通过在炉膛的底面10形成焦床来实现。该焦床的形状和尺寸决定于锅炉的结构，但是从熔体溢流高度15计算，它的最高点可以是1-2米高。该无机物作为熔融的熔体16a和16b从锅炉炉膛取出。熔体中的主要成分是Na2CO3和Na2S，其中有少量的钾基化合物。少量的未处理成分也以熔体形式从炉膛流出。液体从称之为喷口的几个位置3喷进炉膛中。该喷口通常设置在称为液体供给高度的一个高度上，但是可以有多于一个高度，以满足特殊需要。当液体被喷进炉膛中时，它由于热气氛而被加热，结果被烘干并热解。在热解阶段黑液的有机结构被破坏；部分物质将作为热解气体成为炉膛气氛，部分物质作为焦碳继续通过。两种材料流被点燃并燃烧，直到有机物质被耗尽。黑液中非常少量的原始有机材料在现代回收锅炉中未燃烧离开炉膛。根据原始微滴的尺寸，焦碳在一次行程中全部燃烧，或最终成为焦床4和在炉壁上。在现代回收锅炉烘干中，炉壁的热解和燃烧应当减至最小，焦床由燃烧的液体微滴12、燃烧的焦碳和无机物形成，其中硫化物从氧化形式起反应变成还原形式。这种还原需要碳的存在，因此为了得到良好的还原效率，焦床控制很重要。还原效率表示以熔体形式从炉膛16a和16b流出的全部硫的多少份成为还原形式，即，Na2S+K2S。通常超过90％。当还原反应进行良好时还原效率超过95-96％。在液体喷射中还形成小液滴，并且这些液滴13在喷射过程中被烘干、热解并燃烧。最终进入炉膛的底面区域的液滴由于炉膛上部的燃烧气氛往往包含氧化硫。硫还原再一次需要碳。良好的全部还原需要好碳覆盖整个底面。碳和氧化硫，其中最大量的是与Na2SO4之间的反应，与温度强烈相关并且需要能量。因此只有焦床4表面上很薄的表面层14发生反应，这意味着焦床不必很高。液体喷射的控制可能性和特性，以及与还原特性一起的不同助燃空气输入决定焦床实际形状。如果焦床长得太大，有焦床倒塌成空气口的危险，通常成为主要空气口，并且有熔体经由熔体输送管逃逸到溶解容器的危险。有效的燃烧过程要求焦床能够容易控制。因此认识到在Kraft回收系统中需要监视并控制焦床的形状和尺寸已经许多年；但是仍然没有获得自动控制焦床的可靠方法。在炉膛范围内燃气温度通常为从100-200℃——这是进入空气和液体的温度，到炉膛最热区域中的1200-1400℃——这是例如第三次空气被输进改炉膛中，或发生最终燃烧的区域。在焦床表面上温度通常为900-1200℃。离开炉膛的熔体的温度通常为800-900℃。根据锅炉的压力和观察点炉膛干净炉壁的温度为250-400℃，管子之间的管或散热片的温度高于汽化水在其中流动的管子，该汽化水冷却炉壁并且产生在过热器中用于过热的大部分蒸气。沉淀通常发生在炉壁上，这将使沉淀表面的温度升高到接近于该气相温度和焦床中的温度。所有的表面辐射热辐射。这种辐射基本上是连续的，但是作为温度函数的诸如辐射率的辐射性质的变化使得辐射密度分布不符合普朗克定律。当然，当作为温度和成分函数的辐射性质关系已知时，能够产生适当的修正因素，以适合若干隔波长上的测量强度，以便估算该辐射表面的温度。在炉膛气体气氛中的气体、液体和固体也辐射，但是这种辐射至少部分地集中于频谱，并且可能有这样的波长区域，在该区域辐射或吸收很微弱。用于成像焦床的这些频谱窗对于形成焦床图像是潜在的。炉膛内的小颗粒辐射并散布进入的电磁辐射，这使系统变复杂。因此炉膛内的电磁辐射现像是非常复杂的。在充满蒸气和颗粒的热气氛中使焦床成像的关键因素是接收来自该焦床电磁辐射信息，该焦床不受围绕气氛过分地影响。利用安装在特定孔口或空气入口的TV摄像机监视该焦床是已知的，即该TV摄像机连续地扫描来自焦床的电磁信息，并且TV装置在控制室提供画面使得操作者能够利用这种画面控制炉膛。这种类型摄像机的检测器如今通常操作1.7微米左右的波长。用TV摄像机监视焦床的高度和形状，并且当焦床偏离超过预定高度和/或形状的限度时能够自动反应，并控制炉膛运行参数以维持该焦床在要求的高度和/或形状的这种装置已经空开在CA 1166842中。该回收锅炉具有安装TV摄像机的孔口，或摄像机可以安装在选择的孔口中。来自这些摄像机的信号经由传输线传输给在控制室的电视监视器，该电视监视器在控制室的监视屏上可视地显示由每台摄像机拍摄的该焦床画面。该信号也传输给视频图像处理器，该图像处理器将由每个摄像机检测的图像数字化，根据形状、灰度或亮度编码每帧的每个点，以使设置在图像处理其中的分析器能够在不同的形状之间进行识别，因而获得焦床和周围气氛之间的界面。以这种方式能够确定该界面的位置并且因此确定该焦床的外形。虽然可以用响应可视辐射的摄像机，但是烟气颗粒和气体辐射在可视区域产生问题，并且来自该处理区的红外辐射的强度大于该光谱可视部分的辐射。而且，与处理环境相关的环境因素可以与小于可视辐射的红外辐射发生干扰。由于这些原因，可以利用作为例子公开在US 5,219,226中的红外摄像机，以产生表示接收的红外辐射的强度的视频图像。利用传统的TV或IR(红外)摄像机的现有技术方案的缺点在于它们只能够形成焦床的平面(2D)图。这种平面图不能为控制目的提供可靠的图像。为了获得更加可靠的图像已经进行过一些尝试。JP-A-61130725公开了一种焦床监视装置，其中提供TV摄像机和图像处理装置用于探测焦床并且用于利用图像信号形成该焦床的三维图像。但是，在日本公告中，该TV摄像机产生常规的二维图像信号，并且三维图像是借助于该平面图信息其后通过图像数据处理得到的。这需要大量的数据处理容量，并且用于形成用于控制目的的三维焦床图像不是适合的系统。现有技术方案的另一个缺点是它们只在一定的波长范围内运行。因此现有技术系统利用滤光器以限制从自焦床传输以被成像的电磁辐射的波长，通常波长大于1微米。一般来说滤光器将传输的光限制在很窄的波段，正如例如在US Re.33,857所公开的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是消除现有技术的缺点，提供一种用于控制回收锅炉或其他本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制回收锅炉或其他具有炉膛的锅炉的运行的方法，其中运行由监视传感器监视， 所述传感器将获得的电磁辐射转换成电信号，该电信号被传输以进行图像处理，该图像处理根据来自传感器的数据形成物体的图像，该物体是例如焦床和／或炉壁上的焦和／或化学物质和／或锅炉表面上的沉积物，并且 其中借助于图像控制运行，例如焦床的燃烧和／或炉壁上的焦和／或化学物质的形成和／或锅炉表面上的沉积物的形成， 其特征在于 传感器（６ａ－６ｃ）产生用于３Ｄ（三维）成像的传感器信号， 该传感器信号被传输给图形处理单元（１４），用于形成三维图像，例如焦床和／或焦和／或化学物质的图像，和／或其形状描述的导出物、和／或焦床表面（１４）温度图，和 图像处理还包括滤波阶段，其中传感器信号或３Ｄ图像被滤波，以避免炉膛内的热气体、液体和／或颗粒的热辐射发射，其中传感器信号或３Ｄ图像被传输给滤波单元（１３），该滤波单元（１３）将信号／图像滤波成若干个比较窄的波段（ＢＡＮＤ１至ＢＡＮＤｎ）， 因而通过来自所选择的不同频段的传感器信号或３Ｄ图像的比较分析，获得最终的３Ｄ图像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡里萨维哈留，
申请(专利权)人：安德里兹公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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