(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力ボイラ内部の状態を測定するための方法であって、スートブロワ（１）を、前記動力ボイラの炉の内部の少なくとも１つの状態を測定するための測定プローブとして使い、炉の外側に配置したスートブロワ（１）のフレーム（１０）に設けたセンサ（１６）が、フレーム（１０）内の、炉に出し入れ可能なランスチューブ（１１）の表面または内部を測定することによって、炉の内部の少なくとも一つの状態を測定することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記スートブロワ（１）のランスチューブ（１１）が前記動力ボイラを清掃するために使われないときに、前記測定が行われる、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記スートブロワ（１）のランスチューブ（１１）が前記動力ボイラを清掃するために使われるのと同時に、前記測定が行われる、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１−３のいずれか１項に記載の方法であって、前記スートブロワ（１）が、温度を測定するために使われる、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１−４のいずれか１項に記載の方法であって、前記スートブロワ（１）が、キャリオーバを測定するために使われる、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４−５のいずれか１項に記載の方法であって、測定される状態が、以下、すなわち、・煤／塵形成・煤／塵の形状および構造・煤／塵色・視覚画像・スポットの数・表面生・塵ｐＨ・塵厚さ・塵硬さ、の中にある、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
動力ボイラ内部の状態を測定するための方法であって、スートブロワ（１）を、前記動力ボイラの炉の内部の少なくとも１つの状態を測定するための測定プローブとして使い、前記スートブロワ（１）内の、炉に出し入れ可能なランスチューブ（１１）内部の管（１３）を通して炉からガスのサンプルを吸入し、吸引装置によってガスのサンプルを収集し、吸引装置がガスのサンプルを炉の外側から測定することによって、炉の内部の少なくとも一つの状態を測定することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１−７のいずれか１項に記載の方法であって、前記ランスチューブ（１１）への接続で取り付けられるセンサ（１７）が、任意の適切な手段を通して、たとえば、前記ランスチューブ（１１）に沿ってまたは内部で送信される、電波を通して、前記ボイラの外側に取り付けられるレシーバ（１８）と通信することができる、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１−８のいずれか１項に記載の方法であって、前記ランスチューブ（１１）への接続で取り付けられるセンサ（１７）が、以降の読取りのための情報を記憶することができる、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１−９のいずれか１項に記載の方法であって、前記ランスチューブ（１１）への接続で取り付けられるセンサ（１７）が、任意の適切な手段を通して、たとえば、前記ランスチューブ（１１）に沿ってまたは内部で送信される、電波を通して、前記ボイラを通して外側に取り付けられる装置によって駆動される、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１−１０のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定プローブ（１１）内部の前記蒸気配管が、センサ（１７）とレシーバ（１８）との間の通信を容易にするために電気導波管として使われることができ、そこで前記センサおよびレシーバの少なくとも１つが、少なくとも一時的に前記ボイラ内部に位置する、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１−１１のいずれか１項に記載の方法であって、前記スートブロワ（１）の前記ランスチューブ（１１）が、前記ボイラ内の熱面における熱吸収を測定するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１−１２のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、前記煤吹きシステムを自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１−１３のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、前記動力ボイラ内部の開口間の空気の分布を自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１−１４のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、液に対する噴霧角度を自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１−１５のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、燃料温度を自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１−１６のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、燃料圧力を自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１−１７のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、燃焼器設定を自動制御するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１−１８のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、前記ボイラ内部の燃焼状態を検出するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１−１９のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、前記ボイラ内部の化学的状態を検出するのに用いられる、ことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１−２０のいずれか１項に記載の方法であって、前記測定によって与えられる前記情報が、画像として結果を表示するために画像処理に使われる、ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
動力ボイラ内の状態を測定するためのシステムであって、前記動力ボイラの炉内部の少なくとも１つの状態を測定するために配置した制御ユニット（６０）、炉の外側に配置したスートブロワ（１）のフレーム（１０）に設けた少なくとも１つのセンサ（１６）を備え、前記スートブロワ（１）を、前記動力ボイラの炉の内部の少なくとも１つの状態を測定するための測定プローブとして使い、センサ（１６）が、フレーム（１０）内の、炉に出し入れ可能なランスチューブ（１１）の表面または内部を測定することによって、炉の内部の少なくとも一つの状態を測定することを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであって、少なくとも１つのセンサ（１７）が、前記スートブロワ（１）の前記ランスチューブ（１１）と関連して配置される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２２に記載のシステムであって、前記センサ（１６）が、タイプＩＲセンサ、ＰＴ１０００センサ、視覚システムセンサ、ＩＲカメラシステムセンサ、デジタルカメラセンサ、分光計、ガス分析センサ、レーザセンサ、超音波センサ、スポットカウンタまたはＯ２、ＣＯ、ＮＯｘもしくはｐＨセンサであるセンサ配置に、前記センサ（１６）が属する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項２３に記載のシステムであって、前記センサ（１６、１７）が、タイプＩＲセンサ、ＰＴ１０００センサ、視覚システムセンサ、ＩＲカメラシステムセンサ、デジタルカメラセンサ、分光計、ガス分析センサ、レーザセンサ、超音波センサ、スポットカウンタまたはＯ２、ＣＯ、ＮＯｘもしくはｐＨセンサであるセンサ配置に、前記センサ（１６、１７）が属する、ことを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２２−２５のいずれか１項に記載のシステムであって、前記センサ（１６）が、以下、すなわち、・温度・キャリオーバ・煤／塵形成・煤／塵の形状および構造・煤／塵色・視覚画像・スポットの数・表面生・塵ｐＨ・塵厚さ・塵硬さ、の少なくとも１つを測定するために使われる、ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力ボイラ炉内部の状態を測定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプ産業において、回収炉が化学反応器として、および、内部使用のための蒸気の生成のために、発電のために、および、販売のために、使われている。回収炉が化学反応器として動作するので、炉の熱面が、燃焼付着物、すなわちキャリオーバ／スラグ、塵および／または煤によって極めて迅速に覆われ、それが、特に炉内の熱伝導を減少させることによって、回収炉の効率を低下させるという点で、燃焼状態は通常のボイラのそれらと異なる。煤に加えて、煙道ガスが無機化学物質を含み、それが回収炉の熱面上に凝縮する。
【０００３】
動力ボイラにおいて、熱的および化学的効率は通常炉内の燃料、可燃性ガスおよび空気の混合気に従う。より大きい炉において、燃焼の局所的変動が、ボイラ内の位置に従ってある。燃焼性は、たとえば炉の壁と中央との間でかなり変化する可能性がある。異なる炉ゾーン内のガス含量および煙道ガス温度の増加した知識は炉内の全体的な高燃焼効率を得るためにより大きな範囲まで燃焼状態を制御することを可能にし、したがって、熱面の使用を改善して、炉からの排出物を最小にする。
【０００４】
ボイラ炉は、スートブロワと呼ばれる特別な清掃器具を用いて熱面の頻繁な清掃を必要とする。一般に、煤吹きシステムは約１０−８０のスートブロワを備える。スートブロワは高圧蒸気によって熱面を清掃し、および、一般に、炉の蒸気生成の約２−１０％が炉を清掃するために使われる。炉内の連続する清掃の間の時間があまりに長い場合、塵のような粒子がより硬くなり、および／または焼結し、および、付着物は取り除くのがより難しい。したがって、炉内のキャリオーバを最小にすることによって、さらに煤吹きの必要性を最小にし、および／または生成の効率を向上することが、可能である。
【０００５】
炉内部の化学プロセスおよび燃焼プロセスを制御して、煤吹きを最低限に保つために、同時に、炉が効率的に機能するように十分に清掃すると共に、プロセスの継続的で信頼性が高い測定が、必要である。しかしながら、炉内の極端な温度および化学的状態、および炉内に設けられるあらゆるセンサがプロセスからの煤または焼結された塵からそれら自体清掃されなければならないであろう事実のために、所望の結果を達成することは困難である。
【０００６】
（特許文献１）が、炉内部で使われるスートブロワを開示する。スートブロワの動作を制御するために、前記スートブロワに接続される燃焼室内部の物質の特性を測定するのにセンサが用いられる。しかしながら、この技術は炉自体の内部の状態を測定するための方法または装置を開示しておらず、したがって、前記炉の動作を監視するかまたは制御する課題に対して信頼性が高い解決策を提示しない。
【０００７】
（特許文献２）が、炉の壁表面上に放射温度計を設けることによる回収炉内部の放射線エネルギの測定を示す。測定のための別の方法が、（特許文献３）内に示され、そこでは、光ファイバがプロセスから分光分析を実行するための分光器まで光を向けるために炉に挿入され、および、（特許文献４）が連続電磁スペクトルを作り出すために分光計を用いて回収炉内部の状態を測定するための方法を示す。
【０００８】
別の方法が、（特許文献５）によって提案され、そこでは、複数のセンサおよびカメラが炉内部の状態を測定して、監視するのに用いられる。センサは、しかしながら炉自体の中に配置され、およびそれで、それら自体前述した極端な状態にさらされる。これは、使われることができるセンサのタイプ、同じくそれらから読み出されることができるデータ、をひどく限定し、および炉内部のプロセスの上の詳細な監視および制御を可能にしない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＵＳ２００６００５７８６（Ｈａｂｉｂ他）
【特許文献２】日本の文献ＪＰ６３１６３１２４
【特許文献３】ＪＰ２３４１８５
【特許文献４】欧州特許ＥＰ０９４７６２５Ａ１
【特許文献５】ＷＯ２００４００５８３４（Ｓｃｈｗａｄｅ他）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これらの方法は、したがって、全てセンサが回収炉の高度に化学的な環境内にあるときに生じる精度の欠如が欠点である。炉に挿入される動力付ランスに取り付けられるセンサは、動作するそれらの能力を保つために冷却を必要とする。長さ約４−８ｍの大きいプローブを扱う機械の必要性のために、それらはまた、高価である。
【００１１】
炉内部で、大量の不透明な煙道ガスが視野を妨げ、炉の壁の近くの煙道ガスの帯以外の何も測定するために通常の計器を使用することが不可能になる。したがって、炉の中央の方の状態の何の詳細情報も、達成されることができない。依然として、炉の動作を制御して、必要なときに清掃手順を開始するために、プロセス中に測定が連続的になされなければならない。より正確な測定の必要性は、したがって、明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した課題に対処することが、本発明の一目的である。これは、本発明の一態様に従って、請求項１に記載の配置によって達成され、そこでは、スートブロワ自体が測定プローブとして使われる。それによって、センサは炉の外側に配置されることができ、スートブロワによってまたはスートブロワ自体内部でさえ保護されることができ、およびなお、内部の状態の測定を実行することができる。
【００１３】
本発明の一態様に従って、スートブロワが回収炉を清掃するために使われないときに、測定が行われる。それによって、スートブロワが炉内部で使われ、および、蒸気が停止されると、スートブロワがプローブとして使われて、それが炉から引き込められるにつれて、炉の内部を試験することを、またはスートブロワの状態を測定することを、可能にする。
【００１４】
本発明の別の態様に従って、スートブロワのランスチューブが回収炉を清掃するために使われるのと同時に、測定が行われる。それによって、スートブロワのランスの別々の動作も測定プロセスのために必要とされないので、スートブロワの最高効率が達成される。
【００１５】
本発明の別の態様に従って、測定される状態は温度、キャリオーバ、煤／塵形成、煤／塵の形状および構造、煤／塵色、視覚画像、熱面またはランスチューブ上のスポットの数、表面生、塵ｐＨおよび／または塵厚さもしくは硬さであることができる。これらの全てがプロセスの状態および効率を示唆する因子であり、および、炉内部のプロセスの上の制御が要求されるときに、正確な測定は特に有益である。
【００１６】
本発明の別の態様に従って、測定される状態が炉壁のすぐ外側のスートブロワランス温度であることができる。それによって、ランス上の温度増加が炉の内部の煙道ガス温度を算出するのに用いられることができる。回収ボイラプロセスの上の制御が要求されるときに、これは特に有益である。
【００１７】
本発明の更に別の態様に従って、測定プローブ内部の蒸気配管がセンサとレシーバとの間の通信を容易にする電気導波管として使われることができ、そこでは、前記センサおよびレシーバの少なくとも１つが少なくとも一時的に炉の内側に位置する。それによって、情報が、炉内部で測定中に測定プローブの先端部内に配置されるセンサから炉の外側に配置されるレシーバまで送信されることができる。
【００１８】
本発明の更なる１つの態様に従って、測定プローブ内に配置されるセンサが以降の読取りのための情報を記憶することができる。それによって、測定プローブおよびセンサが内部の高度に化学的な環境から引き込められるまで、炉内部で行われる測定が記憶されることができ、およびデータがより処理しやすい環境で読み込まれるかまたは送信されることができる。
【００１９】
本発明の別の態様に従って、ランスチューブへの接続で取り付けられるセンサが炉の外側に取り付けられるレシーバと通信することができる。それによって、たとえば電波を通して、容易で便利な方法で、センサとレシーバとの間の交信が確立されることができる。
【００２０】
本発明の更に別の態様に従って、センサが、たとえば電波を通して、炉の外側に位置する装置によって駆動されることができる。それによって、センサの動力供給が容易で便利な方法で解決されることができる。
【００２１】
本発明の更に別の態様に従って、スートブロワが炉内部の煙道ガスのサンプルをとるのに用いられる。それによって、スートブロワはそれが炉を清掃するのに用いられていないときに、炉内部のその移動経路に沿って所望の位置でサンプルをとることができ、および測定プローブが蒸気を吹きつけることなく炉に入るかまたは出るにつれて、ガスが分析のために所望の容器へ伝導されることができるかまたはガス分析器で連続的に測定されることができ、したがって、炉内部のガスの組成の情報を得ることができる。これは、また、回収炉内部のプロセスを制御することを望むときに、有益な情報を与えることができる。
【００２２】
本発明の更に別の態様に従って、熱面での熱吸収を規定する測定のために、スートブロワが使われる。これおよびボイラ状態の他の測定から、熱面上の煤厚さ、同じく煙道ガス温度および炉内部の煙道ガスの帯の作成、が算出されることができ、およびそれによって、煤吹きの必要性が、とりわけ、見積もられることができる。
【００２３】
本発明の一態様に従って、本発明を通して得られた情報が煤吹きシステムを自動制御するのに用いられる。それによって、煤吹きは最も高い可能な効率を達成するのに適していることができ、それとともに、同時に、蒸気を保存して、それによってエネルギを節約することができる。
【００２４】
本発明の更なる一態様に従って、測定によって与えられる情報が炉内部の燃料温度、燃料圧力、燃焼器設定、燃焼状態または化学的状態を自動制御するのに用いられる。それによって、これらのさまざまな状態が別々に制御されることができて、炉内部で最も有益な状態を達成するために互いに調整されることができる。
【００２５】
本発明の別の態様に従って、本発明のおかげで得られる情報が、ダンパーまたは燃焼器、燃焼空気流、圧力および分布、液銃角度、液／燃料温度、燃料圧力を制御する、炉の開口間の空気の分布のような、炉内のプロセスのさまざまな特性を自動制御するのに用いられる。それによって、回収プロセスが制御されることができ、および、より高い効率が本発明によって得られる情報のおかげで達成される。
【００２６】
本発明の更に別の態様に従って、本発明のおかげで得られる情報が画像として測定の結果を表示するために画像処理に使われる。それによって、かなり複雑な情報が、プロセスを制御するためにまたは他の目的のために解釈して使用するのが容易な方法で、与えられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、次に好適な実施態様および添付の図面を参照して更に詳細に記載され、そこにおいて
【００２８】
【図１】本発明に従う、かつ、端位置にランスチューブを有し、回収炉へのその挿入をちょうど開始している、スートブロワの略図である。
【図２】端位置にランスチューブを有し、回収炉へのその挿入をちょうど開始している、スートブロワの好ましい一実施態様の略図である。
【図３】その他端位置に挿入されたランスチューブを有する図２のスートブロワの略図であり、および、
【図４】本発明に従う、スートブロワのランスチューブの表面の画像の２次元図面であり、キャリオーバを示唆するスポットを示す。
【図４ａ】前記スポットを詳細に示す図４のセクションの拡大である。
【図５】煙道ガスサンプルを炉からとって、分析するための吸引装置を装備するスートブロワの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、端位置に引き込められたランスチューブ１１を有し、かつ、その外壁が９と称される、回収炉内へのその挿入がちょうど始まっている、スートブロワ配置１の略図を示す。スートブロワ配置１は、フレーム１０、フレーム１０で支えられる可動キャリッジ１４および駆動軸２１経由で（示されない方法で）キャリッジを移動するためのモータ２を含む。ランスチューブ１１は、回収炉に挿入可能で引込め可能なキャリッジ１４に取り付けられ、および、それが蒸気を排出するための少なくとも１本の、しかし、好ましくは２本のノズル１２を有する。ランスチューブ１１は、内部の蒸気供給管１３を囲み、（矢印１５によって示唆される）外部蒸気供給管が、前記少なくとも１本のランスチューブノズル１２を通して回収炉に排出されるべき煤吹き蒸気を供給するために接続される。センサ１６は、前記センサ１６に最も近いランス軸１１の表面のセグメント上の測定をするためにフレーム１０内に取り付けられ、および、センサがさらに、ランスチューブ１１の表面または内部に配置されることができる。スートブロワ１のランスチューブ１１が炉に挿入されるかまたはそれから引き込められるにつれて、これらのセンサは、ランスチューブ１１の表面、および、炉内の温度、キャリオーバ、煤／塵形成、煤の形状および構造、煤／塵色および塵のさまざまな特性を含んで、炉内部の状態に関する複数の測定をすることができる。また、分析用の煙道ガスのサンプルをとるためにランスチューブ１１を使用することが可能である。
【００３０】
キャリオーバ、温度または煤／塵形成のような、いくつかの測定に対する、または煙道ガスのサンプルをとることに対する、正確な結果を得るために、蒸気がランスチューブ１１に沿って冷却剤として働き、ガスサンプルの取得を妨げるであろうので、スートブロワ１のランスチューブ１１が、同時に、蒸気を吹きつけるために使われることができない。炉が内部で同時にまたは連続的に動作する複数のスートブロワを装備するので、必要測定を実行するために蒸気を伴わずにスートブロワを動作させることは、通常問題でないであろう。しかしながら、例えば挿入段階中に、必要とされる蒸気の量およびそれによって煤吹きシステムを駆動するために必要とされるエネルギを低下させるために、スートブロワが部分的にだけ蒸気を使用することになる場合、引き込め段階が、測定のために使われることができ、および所望のデータがスートブロワの別々の動作に対する必要性なしで得られることができる。これは、以下に記載する好ましい実施態様における場合である。
【００３１】
したがって、図２は端位置に引き込められるランスチューブ１１を有し、かつ、その外壁が９と称される、回収炉内へのその挿入がちょうど始まっている、スートブロワ配置１の好ましい一実施態様の略図を示す。スートブロワ配置１は、フレーム１０、フレーム１０で支えられる可動キャリッジ１４および駆動軸２１経由でキャリッジを（示されない方法で）移動するためのモータ２を含む。ランスチューブ１１は、回収炉に挿入可能でそれから引き込め可能なキャリッジ１４に取り付けられ、および、それは蒸気を排出するための少なくとも１本の、しかし、好ましくは２本のノズル１２を有する。ランスチューブ１１は、内部の蒸気供給管１３を囲み、この実施態様の外部蒸気供給管４５、３５、１５が、前記少なくとも１本のランスチューブノズル１２を通して回収炉に排出される煤吹き蒸気を供給するために接続される。外部蒸気供給管に沿って手動作動弁５があり、それは、通常その開位置に置かれるが、例えば保守と関連して、なんらかの状況で閉じられることができる。手動作動弁５の放出口で、方向制御弁４に至る蒸気配管４５がある。方向制御弁４の放出口で、内部の蒸気供給管１３に接続される放出口蒸気配管１５を有するオン／オフ動作弁３に至る蒸気配管３５がある。
【００３２】
したがって、前記少なくとも１本のノズル１２を通して蒸気を受け入れるためのオン／オフ動作弁３（例えばポペット弁、その弁はしかしまたその他の弁種類、例えば制御弁であることもできる）が、ランスチューブ１１と共にキャリッジ１４がその活性状態にあるとき、すなわちそれぞれ回収炉との間で移動する、ときに、第１の弁３が、本発明に従う再構築の前に回収炉にはめ込まれた煤吹き配置に属する。ランスチューブ１１は、一般に挿入および引き込め中に回転して、モータ２によってまたは別々のドライブによって回転駆動されることができる。更に、一方向への速度が他方向におけるより高くてもよく、例えば、引き込め速度は挿入速度より高くてもよい。位相方向センサ２２が、モータ２と関連して配置され、そのセンサ２２が、位相方向、すなわちモータ２の回転方向を検出し、およびそれによって、ランスチューブ１１の移動の方向を検出するのに用いられることができる。例えばＰＬＣ６１および／または中央サーバ６０を含む制御システムユニット６が、印加センサから検出される検出センサ信号に基づいて煤吹きを制御するのに用いられる。
【００３３】
図２および３において、それがランスチューブ１１の挿入で開いているが、ランスチューブ１１の引き込めで閉じられるように、第２の弁４が方向制御される一実施態様が、提示される。更に、減速バイパス導管４１が、蒸気の減少した流れがその引き込め中にランスチューブ１１を冷却するために方向制御弁４を通過することができるように設けられる。（代わりとして、減速バイパスが方向制御弁４内に内部的に設けられる導管であってもよい）。ランスチューブ１１が完全に引き込められて不活性なときに、方向制御弁４の上流のオン／オフ動作弁３がバイパス導管４１を通しての蒸気の漏れおよび付随する蒸気損失を防ぐために使われることができる。参照番号６は、方向制御弁４を開閉するためのＰＬＣ（プログラマブル論理コントローラ）を示す。センサ１６が、ランスチューブ１１に沿って測定するために炉の外側のフレーム１０内に配置される。
【００３４】
図２および３内に図式的に表示されるように、本発明に従う配置は以下の方法で機能する。中央制御ユニット６０が、モータ２の起動を開始して、モータ２のそれぞれおよびオン／オフ動作弁３の（示唆されない）スイッチ機構に、それぞれ信号を供給することを用いてオン／オフ動作弁３を開ける。モータ２が回収炉内にランスチューブ１１を移動し始めると同時に、モータ２の位相方向を検出する感知ユニット２２が、ランスチューブが回収炉内に移動していることをＰＬＣ６に信号を送り、および結果として、ＰＬＣ６は方向制御弁４の開放を開始する。手動作動弁５は（通常と同様）、その開位置に設定される。したがって、蒸気が内部の蒸気管１３に供給され、それによってノズル１２を通して最大圧力で蒸気を供給する。図２内に示されるその内部の位置から図３内に示されるその完全に伸びた位置への、ランスチューブ１１の移動の全ての間に、蒸気が回収炉の熱交換表面の効率的な煤吹きを達成するために供給される。ここで、中央制御ユニット６０はランスチューブ１１がその分岐点位置に到達したある種のセンサ信号（それは、多種多様な検出装置および／または測定装置に基づくことができる）を受信し、および、結果として、電源装置の位相方向を変えるモータ２の制御機構を提供し、それによってランスチューブ１１の引き込めを開始する。モータ２の位相方向が変えられると同時に、位相方向検出装置２２が、ＰＬＣ（および／または中央制御ユニット６０）に、方向制御弁４の閉止を開始するために信号を送る。したがって、引き込めがいかなる煤吹きもなしで実行されるように、弁４がランスチューブ１１への蒸気供給を遮断する。引き込め中にランスチューブを冷却するために、軽微な量の蒸気が、引き込め中にまた供給され、バイパス４１を用いて、方向制御弁４を迂回する。ランスチューブ１１がその最も内部の位置に再び入るときに、これは、中央制御ユニット６０およびオン／オフ動作弁３に信号を送られ、それによってオン／オフ動作弁３を閉じて、モータ２を停止する。
【００３５】
本発明の好ましい一実施態様に従って、それが炉から引き込められるにつれて、センサ１６がランスチューブ１１に沿って測定をするためにフレーム１０に沿って配置される。センサによって集められることができる情報の中に、炉内部の温度を算出するのに用いられることができるランスチューブ１１の温度および温度増加、キャリオーバ、付着物の増加、すなわち、ランスチューブ１１に付着される煤または化学物質ならびに煤および付着物の状態、がある。蒸気が停止されるとすぐに、ランスチューブ１１は炉内部の環境に完全にさらされ、それはランスチューブの表面上の温度の上昇に至る。それが炉に入るとすぐに、ランスチューブ１１はまた、ランスチューブ１１に沿って煤またはスラグの付着にさらされる。ランスチューブ１１が引き込められるにつれて測定することによって、炉内の煤またはスラグの量、同じく煤増加の速度および温度の見積りが得られる。測定が、ランスチューブ１１の全長に沿って行われ、およびそれによって、ランスチューブ１１のあらゆるセグメントに対して集められるデータを示す、包括的な画像が作り出されることができる。データのこの種の集積を用いて、温度が、たとえば、ランスチューブ１１が通過した動力ボイラ内部の、スペースのあらゆるセグメントに対して求められることができ、およびそれによって、傾向が全体としてこの領域に対して作り出されることができる。キャリオーバは、ランスチューブ１１に沿った黒または赤スポットの量を算出することによって見積もられることができ、および液体、固体または気体としての、煤の状態が付着物の構造の画像処理を通して判定されることができる。センサが炉自体の外に配置されて、したがって、極端な温度または関係する化学物質にさらされないので、高感度センサが使われることができ、および、良い結果が得られることができる。
【００３６】
センサ１７が、また、ランスチューブ１１の表面に直接配置されることができ、したがって、炉までランスチューブ１１に従い、炉内部の状態のデータを連続的に記録することを可能にする。この好ましい実施態様において、センサ１７は管１３内に設置されるレシーバ１８によって駆動されることができ、炉内部でランスチューブ１１の移動中に測定からのデータを連続的に送信することができる。管１３は電気導波管として働くことができ、レシーバ１８の方へ信号を導く。代わりとして、ランスチューブ１１が炉から完全に引き込められたあと、センサ１７が炉内部で移動中に情報を記憶することができ、レシーバ１８に送信することができる。
【００３７】
ランスチューブ１１の加熱は、煤吹き蒸気が取り除かれた後で、ランスチューブ１１自体の材料、炉負荷、煙道ガスの流量、煙道ガス温度およびもしあれば使用する冷却蒸気の量によって決定される。それが炉に完全に達する時および引き込め中の段階から、ランスチューブ１１がその他端位置のような完全に炉の外側になるまで、炉の外壁９を通過するにつれて、ランスチューブ１１の温度を測定することによって、移動の方向に沿った煙道ガスからの総熱量影響が、測定されることができ、および煙道ガスの平均温度、同じくランスチューブ１１の経路に沿った炉内の温度変化が見積もられることができる。
【００３８】
ランスチューブ１１に沿った煤の量は、煙道ガスに存在する化学物質の量の見積りを与えることができる。レーザまたは画像処理によって煤層の厚さを測定することによって、炉内部の単位時間あたり煤増加の見積りが得られることができて、提示されることができる。炉の異なる領域内の（固体、液体または気体としての）煙道ガスの状態が、また、ランスチューブ１１に付着される煤に関する画像処理を用いて得られることができる。ランスチューブ１１の表面に配置されるセンサ１７を用いて、炉の熱面に関するこれらの特性の直接の測定、同じく炉内の煤、スラグまたは塵の状態の種々の他の測定、がまた実行されることができる。
【００３９】
炉内部の温度を測定するために、ランスチューブ１１の表面に配置され、かつ画像を収集することが可能なセンサ１７によって、データが記録されることができる。熱面の色を分析して、これらの色を特定の温度に対応する周知の色合いと比較することによって、炉内部の温度分布の包括的なモデルが、構成されることができる。
【００４０】
キャリオーバを求めるために、それが炉から引き込められるにつれてランスチューブ１１の表面の視覚的な特性を記録するセンサ１６を使用することが特に有益である。色およびスポットサイズの視覚的な特性が、ランスチューブ１１の表面の２次元または３次元画像さえ形成するのに用いられることができて、自動システムによってまたは人間のプロセス制御者によって解釈されることができ、およびキャリオーバの任意の増加または減少が記されることができる。これらの画像が、また、記憶されて、以前にまたは後で記録される類似の画像との比較のために使われて、したがって、時間に対する変化の優れた記録を提供する。ランスチューブ１１の表面の２次元画像の一例が、図４内に示され、そこでは正方形のサンプル域が図４ａ内に示される。スポットがそれらの色に対して分析されることができ、ここで、黒点の存在および量がボイラ内の不燃焼黒液を示唆し、およびピンクのスポットの存在および量が煙道ガス内の無機物質の存在を示す。
【００４１】
スートブロワのランスチューブ１１はまた、図５に示されるように煙道ガスのサンプルを得るのに用いられることができる。蒸気が停止されると、吸引機構３３がノズル１２経由で、およびガス管１３を通して炉から少量の煙道ガスを吸入し、オン／オフ動作弁３１を通して測定および分析のためにボックス３２内に収集ができるように、前記弁３１が開けられることができる。ここで、ｐＨまたは酸素（Ｏ２）もしくは窒素酸化物（ＮＯｘ）の量のような、煙道ガスの特性が分析されることができる。
【００４２】
たとえば、吸引機構３６からの吸引が上で記載されているそれと同様の方法でガスを抽出することができるように別のオン／オフ動作弁３４が開かれることができる、図５内にも示されるシステムを通して、煙道ガスの特性を連続的に分析することもまた可能であろう。ガスは、煙道ガスの特性が分析されるセンサ３５を通過して、次いで、炉の壁９を通して延伸する管３７経由で炉の中へと戻して搬送される。このように、連続測定によって、人間のまたはコンピュータ化されたかどうかに関係なく、プロセス制御機構が煙道ガスの状態に関する更新された情報を受け取ることを可能にし、および、このプロセスの上により大きな制御を可能にする。
【００４３】
センサおよびガス分析からの上述した受信データを、別々にまたは組み合わせて用いて、回収炉内のプロセスに関する詳細情報が、得られることができる。熱面の熱吸収量、煙道ガスの流量または炉内の異なる位置の温度が、集められることができる情報の中にあり、およびこれらの結果から、燃焼および／または回収プロセスの効率が、見積もられることができて、制御されることができる。
【００４４】
炉またはボイラは通常大量のスートブロワを有し、および、これらの一部または全てが測定のために使われることができる。それらが通常交替で炉を清掃するので、複数のランスチューブがいかなる所定の時間にも働いていない。これらの働いていないスートブロワ、同じく活発であるものを用いて、炉内の異なる位置上の多数の測定が可能であり、およびプロセス制御機構が、任意の所定の時間での炉の状態に関する最良で最も詳細なデータ量を与えるものを選ぶことができる。２次元または３次元画像として煙道ガス分析、画像処理および温度見積りからの結果を提示することによって、回収炉の状態を示す詳細なモデルが、したがって提示されることができ、および、プロセスがそれに応じて制御されることができる。回収炉に入る黒液に対する噴霧角度、同じく炉内の開口を通して入れられる空気の量および煤吹きの量および強度が、これらの結果に基づいて自動制御されることができるか、またはプロセスを手動で制御することができるオペレータに示されることができる。
【００４５】
センサ（複数センサ）によって集められるデータが、複数のセンサからの入力および／または煙道ガスの特性の複数の分析、を受信することができる制御ユニット６０によって分析されることができる。測定を通して得られる全ての情報が、その生の形式で、同じく処理されたデータの形式でもまた、記憶されることができて、長時間のおよび短時間の傾向、分析、計算、などの作成のために使われることができる。
【００４６】
本発明が上記した実施態様によって限定されないことが、理解されよう。本発明に種々のセンサを使用して、それらをスートブロワのフレーム１０の異なる位置に、または外壁９の内部にもしくはその上に配置することが可能であろう。ランスチューブ１１自体上に配置されるセンサを使用することもまた、可能であろう。更に、本発明に従う方法が任意の異なる種類のスートブロワと共に使われることができることは、当業者に明白である。本発明が、また、任意のタイプの動力ボイラ炉とともに、同じく、スートブロワと同様の清掃器具および蒸気、水または空気によって駆動されるものが使用される任意のタイプの熱交換器または化学反応器において、使われることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  スートブロワ
２  モータ
３  オン／オフ動作弁
４  方向制御弁
５  手動作動弁
６  制御システムユニット  ＰＬＣ
９  外壁
１０  フレーム
１１  ランスチューブ
１２  ノズル
１３  内部蒸気供給管
１４  可動キャリッジ
４５、３５、１５  外部蒸気供給管
１５  矢印
１６  センサ
１７  センサ
１８  レシーバ
２１  駆動軸
２２  位相方向センサ
３１  オン／オフ動作弁
３２  ボックス
３３  吸引機構
３４  オン／オフ動作弁
３５  センサ
３６  吸引機構
３７  管
４１  減速バイパス導管
６０  中央サーバ
６１  ＰＬＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
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