報告書番号

EX24007

タイトル（和文）

ボイラ内部撮影システムC-BISの実機適用

タイトル（英文）

Field application of the C-BIS boiler interior imaging system

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背　　景
微粉炭火力ボイラ内では、スートブロワやデスラッガの不具合、灰付着による伝熱阻害（収熱低下、出力制限）、過熱器の振動を抑制するスペーサ近傍での過熱器の変形、耐火材の脱落（機器等の過熱・破損）等の問題が生じている。そのため様々な項目に対して日常的な監視・点検が行われている。ボイラ内部の監視では、溶接作業等に使用される遮光面を装着した目視観察や、燃焼ガスを透過できる中赤外線カメラを用いた観察が行われることがある。しかし目視観察は非常に簡便だが観察可能距離が短く、記録が困難である。また中赤外線カメラは観察可能距離が長いという特長を有する一方で、解像度が低く、高価である。

目　　的
安価、高解像度かつリアルタイムで観察でき、さらに簡易に日常点検で利用できるボイラ内部撮影システムを開発する。実機ボイラ内の幾つかの部位の撮影結果より、本システムの有効性を確認する。

主な成果
1. ボイラ内部撮影システムC-BIS®の開発
日常点検でボイラ内部を撮影（炎越し撮影）するためには安価・高解像度・長観察可能距離・軽量、かつ外部電源および冷却系不要で、撮影者が撮影対象物周辺の覗き窓を周りながら数時間の撮影が行えることが求められる。そこでリアルタイム画像処理（コントラスト調整）で可視光カメラの観察可能距離を改善することで、日常点検に必要な要件を満たしたボイラ内部撮影システムC-BIS®（CRIEPI Boiler Inspection System）を開発した。USB接続の可視光カメラからPCに取り込んだ画像をリアルタイムで画像処理することで撮影対象物を確認しながら撮影することができる。
2. 実機ボイラへの適用
運転中ボイラ覗き窓から撮影を行い、実機ボイラ内の様々な部位を鮮明に写すことに成功した。具体的には、灰の付着に伴う問題の監視が必要な過熱器やデスラッガポート、耐火材、また燃焼状態等の監視が必要なバーナ周り、灰の排出状態の監視が必要な炉底周りの観察を行い、本システムが実機ボイラに適用できることを確認した。

今後の展開
本システムの導入支援により、覗き窓からのボイラ内部の観察を容易にし、トラブルの防止や原因究明に寄与することで発電所の運用コスト低減に貢献する。

概要 （英文）

Heat transfer problems and tube failures occur inside the boilers of pulverized coal-fired power plants due to coal ash adhesion and other factors. To prevent such issues, power plant operators monitor plant data and inspect various facilities. Methods for observing the inside of a boiler during operation include human inspection based on shaded surfaces, mid-infrared cameras that observe through the flames and probe-type visible light cameras. However, human inspection is difficult to record, mid-infrared cameras are expensive and low resolution, and probe-type visible light cameras require air/water cooling and take time to set up. To address these challenges, we have developed an inexpensive, high-resolution, real-time imaging system (C-BIS) capable of observing the boiler interior. Using C-BIS, we have successfully recorded clear images of various internal components, including water-wall tubes, refractory materials, the superheater, deslagger ports, burner ports, and the boiler furnace bottom. This system enables routine furnace inspections to be performed more easily and in greater detail, facilitating early problem detection and contributing to maintenance planning during periodic inspections.

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