双色法火焰监测分析技术用于火焰温度场的实测试验

开发了一种新型的双色法火焰监测分析系统,并在一台燃气试验炉上对部分预混的甲烷-空气燃烧火焰进行了温度场的空间实时无干扰的测定演示。在线测量结果表明:当提供的空气量保持不变时,随着甲烷流量的增加,甲烷燃烧速度加快,火焰监测系统所测定的火焰温度升高。当甲烷流量保持不变,风速开始增加时,火焰温度先升高,随后略有降低。这一方面由于增加的空气带走了大量的热量,同时,火焰中烟灰颗粒浓度的不足,会引起所测火焰温度的降低。

基于动态特性机理分析的锅炉过热汽温自适应模糊控制系统研究

本文在对某超临界600MW直流锅炉高温过热器动态特性进行机理分析的基础上，研究了锅炉主要工况车数（压力P、温度T和流量D）对过热汽温过程动态特性（或模型参数）的影响，提出了一种新颖的自适应模糊汽温控制系统。仿真结果表明，用这种方法建立的汽温控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。

自抗扰控制器串级三冲量汽包水位控制系统

针对锅炉汽包水位控制的特点,提出了基于自抗扰控制器的汽包水位系统,该控制系统采用三冲量串级加前馈控制,其中串级的内环采用PID控制,而外环则采用带前馈补偿的自抗扰控制器,自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器及非线性状态误差反馈控制律3个环节组成。仿真结果表明,提出的控制方案同常规PID控制方案相比,具有更好的控制品质和更强的鲁棒性。

基于各向异性数学形态学的火焰图像边缘检测

为了更加有效地提取锅炉燃烧火焰图像的边缘,提出了一种基于各向异性数学形态学的火焰图像边缘检测方法。首先计算火焰图像的平均平方梯度向量并由其表示平均梯度向量,然后对平均梯度向量进行扩散得到图像的平均梯度向量场,并计算图像各像素点的平均梯度方向,最后根据各点的方向信息构造适合的形态结构元素,并计算其形态学梯度,据此检测出火焰图像的边缘。针对大量火焰图像进行的实验结果表明,与现有的边缘检测方法包括Roberts方法、Sobel方法、Prewitt方法、Canny方法、Log方法、各向同性数学形态学方法以及自适应邻域方法相比,该方法检测出的边缘,定位更加准确,边缘完整清晰,算法抗噪性更好,运算速度快。

互相关函数法在声学测温技术中的应用研究

该文介绍了利用声学方法测量烟气温度的基本原理,并对声波飞渡时间的测量进行了计算机模拟分析和实验研究。利用信号处理技术中的互相关函数分析方法,计算声波发射端和接收端两路信号之间的时间延迟。采用计算机模型进行的研究表明,当接收端背景噪声和接收的信号水平相当时,在不作降噪处理的情况下,也能得到比较满意的分析结果。由于稳定周期信号作为测温声源在技术处理上有难度,该文设计了500～2000Hz范围内的扫频声波作为声源,对声波飞渡时间的测量进行了实验研究,结果表明该种声源和信号处理方法可以满足声学测温的技术要求。

基于故障树最小割集的故障诊断方法研究

利用故障树分析原理 ,对基于故障树最小割集的诊断方法进行了研究。在给出故障树顶事件和底事件概率描述的基础上 ,计算了故障树最小割集的重要度 ,并在量级上进行了分析比较 ,为系统的故障源搜寻提供了具体有效的测试步骤。并给出了应用实例。

电站锅炉火焰图像检测系统

为了有效、可靠地进行火焰检测 ,针对 2 0 0 MW机组锅炉设计了一套火焰图像检测系统。提出了一种火焰图像检测算法 ,由于算法的自适性和故障判断功能 ,解决了以往火焰检测装置的各种误报问题 ,提高了系统的可靠性。该系统同时还具有火焰监测和燃烧温度场偏移的初步诊断功能。在 2 0 0 MW机组锅炉进行了工业性试验 ,取得了满意的结果。

基于数字图像处理的锅炉火焰评判算法

：燃烧火焰是对锅炉燃烧状况的最直接的反映。在大量的真实火焰图片和现场试验数据的基础上，提出了基于动态阈值的着火判据，并给出了评判火焰优劣的数值化指数及其具体算法。该系统在国产 １００ ＭＷ机组锅炉上进行了工业性试验，取得了满意的效果。

一种基于DSP实现火焰检测的方法

在结合传统火焰检测技术和数字图像处理技术的基础上,提出一种利用火焰辐射强度、火焰频率、数字图像火焰温度场计算、火焰频谱分析、火焰色度图像,实现综合判断火焰有无和进行燃烧诊断的方法。该方法实现较为简便,对系统硬件要求低,具有传统火焰检测的稳定性好和数字图像处理火焰检测灵敏度高的优点。

加装SCR脱硝装置的锅炉系统数值模拟

采用改进的模拟算法,对装有选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的300 MW机组煤粉锅炉的燃烧和烟风系统进行模拟,其包括炉膛、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、SCR脱硝装置、除尘器和风机等,烟气温度以及压力的模拟结果与设计值吻合较好。

一种自动流量平衡阀的实验研究

针对利用CFD软件分析得到的一类自动流量平衡阀计算模型,进行了大量的实验研究,获得了平衡阀的压差流量特征曲线关系以及阀芯侧面通流孔设计的流量系数计算公式,实验还对阀芯通孔几何形状的线性修正进行了大量的研究。结果表明,利用实验进行通流孔微调修正的自动流量平衡阀CFD计算模型具有较高的流量控制精度。

采用分级方案设计100MW母管制锅炉汽温自动控制系统

通过建立某电厂１００ＭＷ汽温系统严格稳态数学模型，对长期不能投入运行的１００ＭＷ温度控制系统进行分析，针对其没有导前汽温测点、母管制运行及屏式过热器对超温较敏感等问题，提出采用分级控制方法，应用现代控制理论进行分段设计。实践证明，这一新方案具有可在不增加新测点的基础上投入自动，且投入运行后一级汽温稳定，系统设计方法简单、调试方便等优点。

锅炉“内爆”的动态模拟和预测

为了对锅炉内爆进行研究,建立了动态数学模型,基于CFD软件平台,首次对锅炉的烟风系统以及锅炉断煤熄火过程进行了数值模拟。模拟分别对0.3 s、0.5 s1、.0 s停煤3个工况进行计算,通过对这3个工况的计算结果进行分析比较,得出了锅炉断煤快慢对锅炉内爆有着很大的影响,停煤越快产生内爆的可能性越大;如果相同的设计最大承受压力下,炉膛产生内爆的可能性最大。同时计算比较了0.01 s停煤和1.5 s停煤压力温度的变化过程,分析得出锅炉内爆产生除了温度下降以外,熄火后的H2O迅速减少同样是造成炉膛内压力波动的一个重要因素等结论,而且断煤越快温度起到的效应越小。

基于双树复小波域HMT模型的煤燃烧火焰图像去噪

锅炉煤燃烧火焰图像中存在的噪声会对后续的特征提取和温度重建造成不利的影响.为更有效地去除锅炉煤燃烧火焰图像中的噪声,文中提出了一种基于双树复小波域隐马尔可夫树(HMT)模型的锅炉煤燃烧火焰图像去噪方法.首先对含噪火焰图像进行双树复小波变换,然后依据HMT模型分别对双树复小波系数的实部和虚部进行建模,并采用期望值最大算法来估计模型参数,接着利用贝叶斯最小均方误差准则来估计无噪双树复小波系数,最后通过双树复小波逆变换得到去除噪声的火焰图像.实验结果表明,与小波域VisuShrink阈值法、基于小波域或Contourlet域HMT模型的方法相比,文中方法能够有效地抑制噪声,获得较高的峰值信噪比.

基于知识库的锅炉“四管”爆漏预报专家系统

从分析锅炉"四管"爆漏的特点出发,提出了基于知识库的锅炉"四管"爆漏预报专家系统。文中给出了系统总体结构模型和面向对象模型,并根据系统要求建立了数据库;积累案例形成案例库;获取专家经验及领域知识建立了规则库;依据知识层次结构建立了模型库;4库一体化形成专家系统。文中介绍了基于安全、基于规则和基于模型的预报推理方法,比较了各种预报推理方法的优、缺点,并提出了基于案例、规则和模型的混合推理,其优点在于能充分发挥各种推理方法的优势,克服各自存在的不足,能最大限度地找到问题的解。文中还讨论了贴近度的定义、表示和计算以及规则表示等问题。最后,给出了系统的功能和实现方法。应用证明:基于知识库的锅炉"四管"爆漏预报专家系统可以得到与专家同样的预报结果。

基于模糊神经网络的钻机安全监控系统研究

由于地层的多样性,钻机系统状态、功能和结构的复杂性、非线性及不确定性,借助单一信息源提供的信息,采用常规或传统的故障诊断理论和方法,根据几个主要的故障特征量做出判断,难以实现钻机故障诊断。为此,提出基于信息融合的模糊推理和神经网络相结合的故障综合诊断方法,采用多个异类传感器与现场总线构成安全监控系统,建立故障诊断结构模型,进行模糊神经网络算法的信息融合和学习算法与网络参数确定。试验表明,该系统应用于钻机故障的实时检测和神经网络智能诊断具有良好的效果,对提高钻井过程安全和自动化水平具有重要意义。

数字图像处理技术在锅炉炉膛火焰监测系统中的研究现状

火电厂锅炉炉膛内的燃烧过程是复杂的物理和化学过程,火焰的温度场分布及燃烧状态对于电厂的安全经济运行具有极其重要的现实意义。随着计算机技术和电子技术的发展,以数字图像处理技术为核心的火焰图像监测系统日益成为主流。从火焰图像中提取更多的监视和诊断信息,获得炉膛辐射水平的定量描述,重建燃烧火焰的温度场分布,此项应用技术已成为燃烧学科目前较为热门的研究方向之一。对数字图像处理技术在锅炉炉膛火焰监测系统中应用的范围、内容、方式及研究现状进行了分析和总结。

煤粉锅炉液化气点火装置的理论与实践

阐述了煤粉锅炉液化气点火装置的喷嘴、引射器及烧嘴的设计计算与稳定火焰的方法,通过应用,得出了该点火装置具有火焰温度高、适应性强、使用方便等优点,在电站锅炉无油、少油点火方面有着广阔的应用前景。

典型炉膛火焰图像燃烧模式识别与应用

电站锅炉采用看火电视直接观察炉膛火焰图像,从火焰表面特征判断当前锅炉燃烧状态。对典型的四角切圆燃烧锅炉的火焰特征进行研究,提出若干反映实时燃烧状态的特征参数和模式识别措施,为图像处理设备从火焰图像识别火焰偏心和贴边等重要运行工况提供了定量的判别依据,并探讨了借助火焰模式识别技术进行燃烧控制的方法和设想。

SCR脱硝装置对锅炉内爆影响的数值模拟

建立了包括炉膛、省煤器、SCR脱硝装置、空气预热器、除尘器和引风机等的锅炉全系统三维非稳态数值模型.对烟道内的传热采用换热器模型,换热效率采用NTU方法,用简化的二次函数模拟误操作时引风机的特性曲线.模拟结果和锅炉设计参数吻合较好.分别对有无SCR脱硝装置的系统进行内爆模拟,分析指出内爆是引风机误操作时导致的负压源增大、烟道烟气流量减小引起的减压阻力减小、进风口压力补充的消失、炉膛本身烟气生成量的突减等因素共同作用的结果.引风机的作用只占内爆成因的一部分,SCR脱硝装置引起的内爆强度增大值仅为1 kPa左右,消除了加装SCR脱硝装置可能会大幅度增大内爆强度的疑虑.