Wykorzystanie cech obrazu płomienia do oceny procesu spalania

• Autorzy: Kotyra A. , Wójcik W.

Warianty tytułu

EN

Application of flame image features to assessment of combustion process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania laboratoryjne, na podstawie których określono rodzaje płomieni towarzyszące różnym warunkom procesu spalania. Zmienianymi parametrami był rodzaj spalanego paliwa, wydatki pyłu węglowego oraz powietrza pierwotnego i wtórnego. W analizie uwzględniono niektóre parametry geometryczne opisujące kształt płomienia, takie jak pole obszaru płomienia, długość jego konturu i współrzędne środka ciężkości.

EN

The paper presents flame characterisation using image processing. A laboratory combustion chamber and the methodology of investigations are described. The experiments were carried out on a laboratory stand equipped with a scaled down 1:10 swirl burner, while flows of the primary, secondary and tertiary air as well as coal were changed in order to produce different states of the combustion process. Flame images were captured by a monochrome CCD camera, mounted in an inspection opening as shown in Fig. 1a, b. During the combustion tests, four main types of flames were observed, namely: a flame corresponding to the combustion chamber warming-up phase using an auxiliary oil burner (Fig. 4a), a flame corresponding to the simultaneous operation of both main and auxiliary burner (Fig. 4b), a coal flame with instability caused by variability of the air/fuel ratio (Fig. 4c), and, finally, a flame that was typical for flame extinguishing (Fig. 4d). Since the flame was the only luminous object, determination of its area and edge was based on the pixel amplitude. Several shape parameters, such as the flame area, the flame area contour length as well as the coordinates of its gravity center were used for qualitative description of the flames under consideration. The presented analysis shows that the discussed flame shape features can be helpful for classification of various states of the combustion process and, thus, for avoiding the unstable conditions. It can result in improving the combustion efficiency and safety.

Słowa kluczowe

PL

przetwarzanie obrazu; płomień; spalanie

EN

image processing; flame; combustion

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 2
• Strony: 117--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Kotyra A.

autor

Wójcik W.

• Katedra Elektroniki, Politechnika Lubelska,

Bibliografia

• [1] W. Wójcik, A. Smolarz, A. Kotyra, C. Wojciechowski, P. Komada: Fibre optic flame monitoring system, Proceedings of SPIE The International Society for Optical Engineering, vol. 4239 “Lightguides and their Applications” 2000, p. 129-131.
• [2] W. Wójcik: Światłowodowy układ do monitorowania procesu spalania, Pomiary Automatyka Kontrola, Vol. 53, nr 11’2007, pp. 24-28 ISSN 0032-4140.
• [3] W. Wójcik, A. Kotyra: Strefowa diagnostyka procesu spalania. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej Kontrola, Sterowanie i Automatyzacja Procesu Spalania w Kotłach Energetycznych, Zakopane, 2005, str. 168-177, ISBN 83-922258-0-5.
• [4] W. B. Baek, S. J. Lee, S. Y. Baeg, Ch. H. Cho. Flame image processing & analysis for optimal coal firing of thermal power plant, Proceedings. ISIE 2001, IEEE International Symposium on Industrial Electronic, vol. 2, pp. 928-931, 2001.
• [5] Lu G., Gilbert G., Yan Y.: Vision based monitoring and characterization of combustion flames. Journal of Physics: Conference Series 15, pp. 194–200, 2005.
• [6] W. Wójcik, A. Kotyra: Wykorzystanie obrazu płomienia do oceny stabilności spalania mieszanin pyłu węglowego i biomasy, Pomiary Automatyka Kontrola wydanie specjalne Nr 3 2005, pp. 34-36, 2005.
• [7] W. Wójcik, A. Kotyra, T. Golec, K. Gromaszek: Vision based monitoring of coal flames, Przegląd Elektrotechniczny, nr 3/2008, pp. 241-243.