Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte – FZKA 7014

Anwendung des Inspect-Systems zur kamerabasierten Analyse von Verbrennungsprozessen am Beispiel der thermischen Abfallbehandlung

S. Zipser, A. Gommlich, J. Matthes, Ch. Fouda, H. B. Keller

Zusammenfassung
Bei industriellen Verbrennungsprozessen lassen sich durch den Einsatz innovativer Steuer- und Regelungsverfahren die Schadstoffemissionen reduzieren, die Energieeffizienz und die Anlagenverfügbarkeit steigern sowie die Betriebskosten senken. Diese Verfahren erfordern die detaillierte Kenntnis des lokal unterschiedlichen Verbrennungszustands, der sich mit Hilfe konventioneller Messungen nur unzureichend beschreiben lässt. Neue Möglichkeiten werden hierbei durch den Einsatz von Video- und Infrarotkameras eröffnet. Über eine rechnergestützte Bildauswertung lassen sich Kenngrößen berechnen, die den verteilten Verbrennungszustand beschreiben und zur Optimierung einsetzbar sind.

Am Institut für Angewandte Informatik (IAI) wurden entsprechende Verfahren zur Infrarot- und Videobildauswertung entwickelt und für den Einsatz an Industrie- und Pilotanlagen in das INSPECT-System integriert. Der Bericht beschreibt den Einsatz von Video- und Infrarotkameras zur Beobachtung von Verbrennungen, die Bildauswertung und die INSPECT-Anwendungen zur Online-Auswertung bei Rost- und Drehrohrfeuerungen.

Application of the Inspect-System for a camera-based analysis of combustion processes at the example of the thermal waste treatment

Abstract
Modern control strategies help to reduce the pollutant emission and to maximize the efficiency of industrial combustion processes. Of special interest are strategies which directly influence the combustion conditions and that way e.g. enable to minimize the pollutant formation. A wide use of this approaches are still prevented because they require a detailed knowledge about the local state of the combustion, which often cannot be derived using conventional measurement techniques. A promising approach is a camera monitoring of the combustion in cooperation with an online image analysis. At the Institut für Angewandte Informatik (IAI) modern procedures for an online analysis of infrared and video images were developed. These procedures were tested and applied at pilot and full-scale grate fired combustion plants and rotary kilns as well using the INSPECT-system developed at the IAI. In this technical report we describe the stage of development with reference to the INSPECT-system, the online image analysis, and the current applications.

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