DE19735139C1 - Verfahren zum Ermitteln der durchschnittlichen Strahlung eines Brennbettes in Verbrennungsanlagen und Regelung des Verbrennungsvorganges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln der durchschnittlichen Strahlung und der dieser Strahlung zuge­ ordneten Durchschnittstemperatur eines Flächenbereiches ei­ nes Brennbettes mittels Infrarotkamera bzw. Thermografieka­ mera in Verbrennungsanlagen und Regelung des Verbren­ nungsvorganges zumindest in dem beobachteten Flächenbe­ reich dieser Verbrennungsanlage, wobei die Messung auf einen Wellenbereich beschränkt wird, der dem Minimum der stören­ den Gase oberhalb des Brennbettes entspricht und der zu er­ fassende Flächenbereich in ein Flächenraster mit mehreren Teilflächen unterteilt wird.

Bekannte Verfahren dieser Art ergeben sich aus der DE 39 04 272 C2 und DE 42 20 149 A1. In der Praxis haben sich Schwie­ rigkeiten bei der Durchführung dieser Verfahren eingestellt, die darin bestehen, daß die ermittelten Strahlungs- bzw. Tem­ peraturwerte nicht immer den exakten Temperaturwerten des Brennbettes entsprechen, weil sie durch Strahlungswerte der zwischen der Infrarotkamera und dem Brennbett befindlichen Flammen, Abgasen und Rußpartikel beeinflußt sind. Die Folge hiervon ist, daß die auf der Grundlage solcher Regelgrößen durchgeführten Regelungen der Verbrennungsvorgänge häufig nicht den gewünschten Anforderungen entsprechen. Aus der DE 42 20 149 A1 ist die Anwendung der Fuzzy-Logik zur Er­ mittlung von Regelgrößen aus den erfaßten Meßwerten be­ kannt.

Aus M. Walter u. a. "Bestimmung und Auswertung der Tempe­ raturverteilung von Verbrennungsgut auf dem Verbrennungs­ rost von Müllverbrennungsanlagen" in VGB Kraftwerkstechnik 76 (1996), Heft 1, Seiten 37 bis 45, ist es bekannt, Störinfor­ mationen, welche von bestimmten Gasen und Rußpartikeln ausgehen, durch Auswahl eines bestimmten Spektralbereiches bei der Strahlungsmessung weitgehend auszuschließen. Wei­ terhin ist es bekannt, bei der Messung mittels einer Infrarot­ kamera das zu beobachtende Brennbett in ein Flächenraster aufzuteilen und diese einzelnen Flächenraster zu beobachten. Bei diesem bekannten Verfahren beträgt die Zeitspanne zwi­ schen den einzelnen Bildern der jeweiligen Bildsequenzen zwi­ schen 20 und 30 Sekunden, wodurch Veränderungen, die auf dynamische Verhältnisse im Brennbett zurückzuführen sind, nicht mehr ausgeschlossen werden können, weshalb zur Er­ mittlung von Regelgrößen aus den aufgenommenen Bildern Gütekriterien ermittelt werden, die dem Rechner empirisch er­ mittelt zugeführt werden. Als Vergleichsmaßstab dient hierzu ein nach aller Erfahrung als repräsentativ und richtig anzuse­ hendes Strahlungsbild als Mittel einer Sequenz, wobei dann gewisse vorgegebene Abweichungen von diesem Infrarotbild zulässig sind. Gekennzeichnet werden diese Abweichungen durch die verhältnismäßig aufwendig zu ermittelnde Störungs- Kennzahl.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der weiter oben angegebenen Art so auszugestalten, daß die Störungen durch Flammenstrahlung, Strahlung der in den Abgasen vorhandenen Gase und Festkörperstrahlung von Rußteilchen und dgl. weit­ gehend ausgeschlossen werden und die Ermittlung der aus der Strahlung abzuleitenden Regelgröße für die Beeinflussung des Verbrennungsverfahrens in verhältnismäßig einfacher Weise erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der ein­ gangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Zeitabschnitt, in welchem in dem zu erfassenden Flä­ chenbereich das Brennbett als unbewegt und die Strahlung bzw. Temperatur des Brennbettes als nahezu konstant unter­ stellbar sind, mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Bilder auf­ genommen werden, daß durch Vergleich der Bilder eines Zeit­ abschnittes untereinander die Teilflächen mit einer Strahlung von ruhenden Strahlungsmedien von den Teilflächen mit einer Strahlung bewegter Strahlungsmedien unterschieden werden und daß zur Berechnung der durchschnittlichen Strahlung bzw. der Durchschnittstemperatur des Flächenbereiches nur die Strahlung bzw. Temperatur der Teilflächen der Strahlung von ruhenden Strahlungsmedien berücksichtigt werden.

Die Erfindung macht somit von einem grundlegenden Gedanken Gebrauch, der darin besteht, daß die zwischen Brennbett und Meßeinrichtung vorhandene Strahlung, die z. B. von Festkör­ perteilchen, insbesondere von Ruß oder von einzelnen Gas­ komponenten ausgeht, dadurch zu eliminieren, daß man meh­ rere Bilder eines in ein Flächenraster aufgeteilten Flächenbe­ reichs in kurzen Zeitabständen hintereinander aufnimmt und dabei diejenigen Teilflächen des Flächenrasters für die Durch­ schnittsbildung ausscheidet, die starken Schwankungen un­ terworfen sind. Dabei ist man von der Überlegung ausgegan­ gen, daß das Brennbett nahezu unbeweglich ist, während die strahlenden Festkörperteilchen oder Gase einer starken Bewe­ gung unterworfen sind, wenn man genügend kleine Zeitabstän­ de als Bemessungsgrundlage ansetzt. Das somit als ruhend an­ zusehende Brennbett unterliegt auch innerhalb kurzer Zeitab­ ständen von einigen Zehntelsekunden keinen starken Tempe­ raturschwankungen, so daß bei auftretenden auffälligen Tem­ peraturschwankungen unterstellt werden kann, daß zwischen Brennbett und Meßeinrichtung Störstrahlungen auftreten. Wenn man also diejenigen Bilder für die Bewertung der Strah­ lung ausscheidet, die durch die Strahlung bewegter Teilchen oder Gase beeinflußt sind, so erhält man einen weitgehend un­ beeinflußten Durchschnittswert für die Strahlung eines Flä­ chenbereiches, dem ein bestimmter Temperaturwert entspricht, welcher als Regelgröße für die Beeinflussung der verschieden­ sten Parameter dienen kann, die den Verbrennungsvorgang be­ einflussen. Es können dabei alle bisher bekannten Parameter beeinflußt werden, von denen nachfolgend wesentliche Parame­ ter in einer nicht abschließenden Aufzählung angegeben wer­ den. Solche Parameter können sein: die dem Verbrennungspro­ zeß zugeführte Gesamtluftmenge, die Menge an Primärluft, die Luftmengenverteilung bei der Primärluft, die Sauerstoffkon­ zentration der Primärluft, die Temperatur der Primärverbren­ nungsluft, die Brennstoffaufgabemenge insgesamt bzw. auf be­ stimmte Abschnitte des Feuerungsrostes bezogen, die Schürge­ schwindigkeit des gesamten Feuerungsrostes, die örtliche Schürgeschwindigkeit des Feuerungsrostes usw.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn mittels der Fuzzy-Logik aus den erfaßten Meßwerten eine Regelgröße zur Regelung einzelner oder aller bisher in direkter oder indirekter Abhängigkeit von der Ver­ brennungstemperatur regelbarer Vorgänge gebildet wird.

Um sprunghafte Regelvorgänge zu unterdrücken, ist es vorteil­ haft, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Be­ stimmung der Regelgröße ein Mittelwert der Durchschnitts­ strahlung bzw. der Durchschnittstemperatur aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten gebildet wird. Dabei kann ein Zeitabschnitt 0,1 bis 5 sec betragen.

Als praktisch sinnvolle Maßnahme zur Bestimmung der Regel­ größe hat sich der Mittelwert der Durchschnittswerte von 5 aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten herausgestellt.

Der zu beobachtende Flächenbereich sollte mindestens 1 m² betragen und in ein Flächenraster mit mindestens 10 Teilflä­ chen unterteilt sein. Für Rostfeuerungen hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn das Flächenraster den Pri­ märluftzonen des für die Verbrennung aktiven Rostbereiches entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch in besonders vorteilhafter Weise für die Überpüfung des ordnungsgemäßen Betriebes eines Feuerungsrostes. Hierzu wird bei stark vom Durchschnittswert eines Zeitabschnittes abweichenden Strah­ lungswerten bzw. Temperaturwerten einzelner Teilflächen diese Strahlungs- bzw. Temperaturwerte der entsprechenden Teilflä­ chen über mehrere Zeitabschnitte beobachtet und die entspre­ chenden Bilder der Teilflächen hinsichtlich Abweichungen mit­ einander verglichen. Wenn also eine bestimmte Teilfläche über mehrere Zeitabläufe hinweg stets einen vom Durchschnittswert in starker Weise abweichenden Wert aufweist, also beispiels­ weise eine viel zu hohe Temperatur aufweist, so kann dies auf einen mechanischen Defekt und eine damit zusammenhängen­ de schlecht verteilte Luftzufuhr hinweisen. Wenn dagegen in einem Bereich die Temperatur ständig zu niedrig ist, so kann dies auf eine Verstopfung und damit auf eine viel zu geringe Primärluftzufuhr hindeuten.

Die verwendete Infrarotkamera bzw. die Thermografiekamera wird mit Hilfe von Filtern so ausgestattet, daß sie in einem Wellenbereich von 3,5 bis 4 µm arbeitet. In diesem Bereich ist die Emissionsstärke der in einem Feuerungsraum üblicherwei­ se auftretenden Gase ein Minimum. Es handelt sich dabei um die Gase CO₂, CO und Wasserdampf. Der nicht immer vermeid­ bare Ruß weist zwar in diesem Wellenlängenbereich einen nied­ rigeren Wert auf als bei geringeren Wellenbereich, jedoch stellt er eine erhebliche Störquelle da, die mit Hilfe der eingangs er­ läuterten Verfahrensmaßnahmen ausgeschaltet wird. Die der Kamera nachgeschaltete Auswerteeinrichtung mit einem Fuzzy- Regelungssystem ist so eingereichtet, daß die erhaltenen Bilder bzw. die erhaltenen Meßsignale fuzzifiziert, einem Inferenzver­ fahren unterworfen und sodann defuzzifiziert werden. Als Re­ sultat ergibt sich eine relative Qualität der Bildinformation, die sehr nahe an den tatsächlichen Zustand der Brennbettoberflä­ che herankommt. In der Software wird eine Schwelle festgelegt, unterhalb der man ein Infrarotbild als nicht mehr verwertbar definiert. Über dieser Schwelle werden die gewonnenen Strah­ lungsinformationen bzw. Temperaturinformationen ohne weite­ re Bewertung der Bildqualität weitergegeben. Über die Bildbe­ wertung werden bei schlechter Bildqualität, beispielsweise über mehr als zwei Minuten, die Kameraregelkreise außer Kraft gesetzt und dann wieder aktiviert. Hierdurch soll verhindert werden, daß aufgrund schlechter Bilder eine Regelung stattfin­ det, die den tatsächlichen Verhältnissen nicht entspricht. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn eine übermäßige Rußentwicklung, die praktisch eine lückenlose Schicht zwi­ schen dem Trennbett und der Infrarotkamera bildet, ein "Hindurchblicken" durch diese Schicht wegen fehlender "Fenster" eine brauchbare Bildauswertung nicht zuläßt. Solche Zustände sind nur von kurzer Zeitdauer und außerdem können solche Zustände durch Anordnung mehrerer Infrarotkameras, die unter unterschiedlichen Blickwinkeln auf das Brennbett gerichtet sind, vermieden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeich­ nung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Einen Vertikalschnitt durch eine schematisch dar­ gestellte Feuerungsanlage mit Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 Ein Strahlungsdiagramm verschiedener Gase;

Fig. 3 bis 5 Schematisch dargestellte Bildfolgen und deren Auswertung; und

Fig. 6 Ein Regelschema für eine Feuerungsanlage.

Die in Fig. 1 dargestellte Feuerungsanlage umfaßt einen Feuerungsrost 1, eine Beschickeinrichtung 2, einen Feuerraum 3 mit anschließendem Gaszug 4 und einen Umkehrraum 5, in welchem die Abgase in einen nach abwärts gerichteten Gaszug 6 geleitet werden, von dem sie in die üblichen, einer Feue­ rungsanlage nachgeschalteten Aggregate, insbesondere Damp­ ferzeuger und Abgasreinigungsanlagen, gelangen.

Der Feuerungsrost 1 umfaßt einzelne Roststufen 7, die wieder­ um aus einzelnen, nebeneinander liegenden Roststäben gebil­ det sind. Jede zweite Roststufe des als Rückschubrost ausge­ bildeten Feuerungsrostes ist mit einem insgesamt mit 8 be­ zeichneten Antrieb verbunden, der es gestattet, die Schürge­ schwindigkeit einzustellen. Unterhalb des Feuerungsrostes 1 sind sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung unter­ teilte Unterwindkammern 9.1 bis 9.5 vorgesehen, die getrennt über Einzelleitungen 10.1 bis 10.5 mit Primärluft beaufschlagt werden. Am Ende des Feuerungsrostes fällt die ausgebrannte Schlacke über eine Schlackenwalze 25 in einen Schlackenfall­ schacht 11, in welchen ggf. auch die schwereren, im unteren Umkehrraum 12 aus dem Abgas abgeschiedenen Feststoffteile gelangen.

In den Feuerraum 3 sind mehrere Reihen von Sekundärluftdü­ sen 13, 14 und 15 ausgerichtet, die für eine geregelte Verbren­ nung der brennbaren Gase und der in der Schwebe befindli­ chen Brennstoffteile durch Zufuhr von sogenannter Sekundär­ luft sorgen. Diese Sekundärluftdüsenreihen sind getrennt re­ gelbar, da über den Feuerraum verteilt, unterschiedliche Be­ dingungen herrschen.

Die Beschickeinrichtung 2 umfaßt einen Aufgabetrichter 16, eine Aufgabeschurre 17, einen Aufgabetisch 18 und einen oder mehrere nebeneinander liegende, ggf. unabhängig voneinander regelbare Beschickkolben 19, die den in der Aufgabeschurre 17 herabfallenden Müll über die Beschickkante 20 des Aufgabeti­ sches 18 in den Feuerraum auf den Feuerungsrost 1 schieben.

In der Decke 21, die den oberen Umkehrraum 5 abschließt, ist eine Infrarotkamera 22 montiert, die mit einer Einrichtung 23 in Verbindung steht, welche zur Auswertung der empfangenen Bilder, Bildung einer Regelgröße und Ausgabe von Steuerbe­ fehlen für die verschiedenen Einrichtung der Feuerungsanlage zur Beeinflussung des Verbrennungsvorganges dient. Mit 23 ist also eine Auswerte- und Steuereinrichtung bezeichnet.

Die Infrarotkamera 22 dient zur Ermittlung der von einem auf dem Feuerungsrost 1 befindlichen Brennbett 24 ausgehenden Strahlung bzw. zur Feststellung der Brennbettemperatur, die der Brennbettstrahlung zugeordnet ist. Dabei werden Störun­ gen durch die Flamme 24a bzw. die in den Abgasen enthalte­ nen gasförmigen und festen Bestandteile weitgehend ausge­ schlossen, wie dies noch weiter unten näher erläutert wird.

Der auf dem Feuerungsrost aufgeschüttete und das Brennbett 24 bildende Brennstoff wird durch die Unterwindzone 9.1 vor­ getrocknet und durch die im Feuerraum herrschende Strahlung erwärmt und gezündet. Im Bereich der Unterwindzonen 9.2 und 9.3 ist die Hauptbrandzone, während im Bereich der Unter­ windzone 9.4 und 9.5 die sich bildende Schlacke ausbrennt und dann in den Schlackenfallschacht gelangt. Die vom Brenn­ bett aufsteigenden Gase enthalten noch brennbare Anteile, die durch Zuführung von Sekundärluft durch die Sekundärluftdü­ senreihen 13 bis 15 vollständig verbrannt werden. Die Rege­ lung der Aufgabemenge des Brennstoffes, der Primärluftmen­ gen in den einzelnen Unterwindzonen und deren Zusammenset­ zung hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes werden in Abhängig­ keit vom Abbrandverhalten, welches vom Heizwert des Brenn­ stoffes abhängt, und beim Müll großen Schwankungen unter­ worfen ist, geregelt, wobei zur Erfassung der notwendigen Re­ gelgröße die von dem Brennbett ausgehende Strahlung und die damit verknüpfte Temperatur herangezogen wird, welche mit Hilfe der Infrarotkamera 22 erfaßt und durch die Auswerte- und Regeleinrichtung 23 ausgewertet und an die entsprechen­ den Stelleinrichtungen weitergegeben wird.

In schematischer Form sind verschiedene Stelleinrichtungen in Fig. 1 angedeutet, wobei mit 29 die Stelleinrichtung für die Beeinflussung der Rostgeschwindigkeit, mit 30 die Stellein­ richtung für die Beeinflussung der Drehzahl der Schlackewal­ ze, mit 31 die Stelleinrichtung für die Beeinflussung der Rost­ geschwindigkeiten bezüglich verschiedener Bahnen, mit 32 die Stelleinrichtung für die Ein- und Ausschaltfrequenz bzw. die Geschwindigkeit der Beschickkolben, mit 33 die Stelleinrich­ tung für die Einstellung der Primärluftmenge, mit 34 die Stel­ leinrichtung für die Einstellung der Zusammensetzung der Primärluft hinsichtlich des Sauerstoffgehaltes und mit 35 die Stelleinrichtung für die Einstellung der Temperatur eines Luft­ vorwärmers für die Primärluft bezeichnet sind.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

In Fig. 1 ist die Infrarotkamera 22 und ihrer Ausrichtung auf das Brennbett dargestellt. Zunächst wird entsprechend Fig. 2 untersucht wie das Strahlungsverhalten der im Feuerraum 3 anzutreffenden Gase und Festkörperteilchen ausgeprägt ist. Entsprechend Fig. 2 stellt man fest, daß es ein Minimum an Infrarotstrahlung für die durch die Trocknungs- und Verbren­ nungsreaktion des Brennstoffes in hohen Konzentrationen vor­ kommenden Gase CO₂, CO und H₂O im Wellenbereich zwi­ schen 3,5 und 4 µm gibt. Demnach wird die Infrarotkamera mit einem wellenlängen-selektiven Filter ausgerüstet, das im Mi­ nimum dieser störenden Gase, also im Bereich von 3,5 bis 4 µm arbeitet. Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß die Strahlungs­ intensität bzw. die Emissionsstärke der Feststoffpartikel (Ruß) der Flamme 24a im Feuerrungsraum 3 zwar von einem anfäng­ lichen hohen Wert abfällt, wobei ein relativ niedriger Wert be­ reits schon ab 3,5 µm erreicht ist und dieser Wert dann annä­ hernd konstant bleibt, so daß die von Staubpartikeln bzw. Ruß ausgehende Störstrahlung durch entsprechende Filter nicht eliminiert werden kann.

Hier setzt nun der wesentliche Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ein, der im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 erläutert wird.

Fig. 3 zeigt einen von einer Infrarotkamera überwachten Flä­ chenbereich, der entsprechend einem Flächenraster in 25 Teilflächen unterteilt ist. Dabei stellen die dunklen Teilflächen diejenigen Flächen dar, die eine wesentlich höhere Strah­ lungsintensität und damit eine höhere Temperatur aufweisen als die hellen Teilflächen. Dies liegt darin begründet, daß die Brennbettoberfläche relativ kühl ist gegenüber der darüberlie­ genden Gasatmosphäre. Betrachtet man nun Fig. 4, so stellt man fest, daß hier andere Teilflächen diese hohe Strahlungs­ intensität bzw. Temperatur aufweisen. Fig. 4 stellt eine Auf­ nahme dar, die wenige Zehntelsekunden später aufgenommen worden ist und somit diejenigen Veränderungen erfaßt, die in­ nerhalb dieser kurzen Zeitspanne auftreten können. Wenn man nun feststellt, daß bei Fig. 4 eine andere Strahlungs- bzw. Temperaturverteilung vorliegt als in Fig. 3, so können diese Abweichungen nur von solchen strahlenden Medien herrühren, die sowohl ihre Temperatur als auch ihre Lage innerhalb kur­ zer Zeit verändern können. Hierzu ist mit Sicherheit nicht das Brennbett zu rechnen, denn innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde kann bei dem Brennbett keine merkbare Lageverände­ rung und auch keine drastische Temperaturveränderung ein­ treten. Vergleicht man nun die Fig. 3 und 4, so stellt man fest, daß entsprechend Fig. 5, die eine Auswertung dieses Vergleiches zeigt, diejenigen Teilflächen dunkel gezeichnet sind, die entweder bei der Aufnahme nach Fig. 3 oder nach Fig. 4 eine wesentlich höhere Strahlung und somit eine höhe­ re Temperatur aufwiesen. Die in Fig. 5 hell verbleibenden Felder entsprechen also Teilflächen der Aufnahme des zu beob­ achtenden Flächenbereiches, die auch nach einem gewissen Zeitabstand unverändert geblieben sind. Hieraus kann man schließen, daß es sich um Strahlungsaufnahmen bzw. Tempe­ raturmessungen handelt, die von einem Medium herrühren, welches keinen sprungartigen Veränderungen unterliegt und somit als die wirkliche Strahlung des Brennbettes angesehen werden kann. In der Praxis werden beispielsweise zur Bildung einer Regelgröße die von der Auswerte- und Steuereinrichtung 23 an die verschiedenen Stelleinrichtungen abgegeben wird, sieben Bilder innerhalb von 3,5 sec aufgenommen und hieraus ein Mittelwert entsprechend dem in den Fig. 3 bis 5 darge­ stellten Vergleich gebildet. Fünf solcher Mittelwerte werden dann zu einer Regelgröße zusammengefaßt. Im vorliegenden Beispiel bedeutet dies, daß alle 17,5 sec eine neue Regelgröße vorliegt. Selbstverständlich lassen sich die Zeitabstände, in­ nerhalb derer die einzelnen Aufnahmen gemacht werden, den jeweiligen Verhältnissen anpassen, so daß auch mit wesentlich kürzeren Zeitabständen gearbeitet werden kann. Die Teilfläche, die von einer Infrarotkamera beobachtet wird, entspricht in der Praxis derjenigen Fläche, die mindestens zwei Unterwindzonen bis hin zu 15 Unterwindzonen einnimmt. In der Praxis ist die Fläche eines Unterwindzonenbereiches etwa 2-4 m², wobei diese Fläche dann erst entsprechend der tatsächlich vorliegenden, von der Kamera beobachteten Primärluftzonen eingeteilt wird und dann jede dieser einer Primärluftzone entsprechenden Bildsegmente für die Auswertung entsprechend der Erläute­ rungen in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 in ca. 25 Teilflä­ chen unterteilt wird. Diese Unterteilung und die angegebenen Zeitabstände für jeweils zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen, haben sich im Zusammenhang mit einer Feuerungsanlage mit Rückschubrost als ausreichend für die Feststellung der Brenn­ bettemperatur erwiesen.

Die Bilder entsprechend den Fig. 3 bis 5 werden über meh­ rere Zeitabschnitte gespeichert und untereinander verglichen, wobei es nicht nur darauf ankommt, die Brennbettemperatur zu erfassen, die in den Fig. 3 bis 5 durch die hellen Teilflä­ chen repräsentiert wird, sondern bei dieser Methode kann man auch feststellen, ob es irgendwelche abnormalen Veränderun­ gen gibt. Sind beispielsweise über einen längeren Zeitraum immer die gleichen Teilflächen gegenüber der mittleren Brenn­ bettemperatur auf dem betrachteten Rostbereich zu hoch oder zu niedrig in der Temperatur, so kann man auf eine Störung der Rostmechanik oder der Luftzuführung schließen.

Die in der Auswerte- und Regeleinrichtung 23 gebildeten auf­ einanderfolgenden Regelgrößen dienen zur Beeinflussung der einzelnen Stelleinrichtungen, wie dies in schematischer Über­ sicht in Fig. 6 dargestellt ist. Hiernach können durch die Re­ geleinrichtung 23 die Stelleinrichtungen für die Rostgeschwin­ digkeit 29 bis hin zur Temperatur im Luftvorwärmer 35 beein­ flußt werden, die bereits weiter oben angegeben wurde.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ermitteln der durchschnittlichen Strah­ lung und der dieser Strahlung zugeordneten Durchschnitts­ temperatur eines Flächenbereiches eines Brennbettes mittels Infrarotkamera bzw. Thermografiekamera in Verbrennungsan­ lagen und Regelung des Verbrennungsvorganges zumindest in dem beobachteten Flächenbereich dieser Verbrennungsanlage, wobei die Messung auf einen Wellenbereich beschränkt wird, der dem Minimum der störenden Gase oberhalb des Brennbet­ tes entspricht und der zu erfassende Flächenbereich in ein Flächenraster mit mehreren Teilflächen unterteilt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem Zeitabschnitt, in wel­ chem in dem zu erfassenden Flächenbereich das Brennbett als unbewegt und die Strahlung bzw. Temperatur des Brennbettes als nahezu konstant unterstellbar sind, mehrere zeitlich auf­ einanderfolgende Bilder aufgenommen werden, daß durch Ver­ gleich der Bilder eines Zeitabschnittes untereinander die Teilflächen mit einer Strahlung von ruhenden Strahlungsme­ dien von den Teilflächen mit einer Strahlung bewegter Strah­ lungsmedien unterschieden werden und daß zur Berechnung der durchschnittlichen Strahlung bzw. der Durchschnittstem­ peratur des Flächenbereiches nur die Strahlung bzw. Tempe­ ratur der Teilflächen der Strahlung von ruhenden Strahlungs­ medien berücksichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Fuzzy-Logik aus den erfaßten Meßwerten eine Regelgröße zur Regelung einzelner oder aller bisher in direkter oder indirekter Abhängigkeit von der Verbrennungstemperatur regelbarer Vorgänge gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Bestimmung der Regelgröße ein Mittelwert der Durchschnittsstrahlung bzw. der Durchschnittstemperatur aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten gebildet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitabschnitt 0,1 bis 5 Sekunden beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Regelgröße der Mittelwert der Durch­ schnittswerte von fünf aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu beobachtender Flächenbereich mindestens 1 m² beträgt und in ein Flächenraster mit minde­ stens zehn Teilflächen unterteilt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rostfeuerung das Flächenraster den Primärluftzonen des für die Verbrennung aktiven Rostbereiches entspricht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei stark vom Durchschnittswert eines Zeitabschnittes abweichenden Strahlungswerten bzw. Tempe­ raturwerten einzelner Teilflächen diese Strahlungs- bzw. Tem­ peraturwerte der entsprechenden Teilflächen über mehrere Zeitabschnitte beobachtet und die entsprechenden Bilder der Teilflächen hinsichtlich Abweichungen miteinander verglichen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsmessung in einem Spek­ tralbereich von 3,5 bis 4 µm erfolgt.