炉膛火焰温度场图象处理试验研究

借助于计算机图象获取、处理技术，本文提出了一种简单有效的全炉膛火焰二维温度场分布计测方法。以辐射定律为基础对这种方法的基本原理和特点进行了介绍。然后，对一台试验炉的燃烧火焰进行了实验测定，对所摄图象进行了滤波等必要的处理，最后显示了火焰的温度场，以及对燃烧火焰的初步诊断结果。可望将此方法应用于电站锅炉的燃烧监测与管理系统中。

采用辐射能信号的电站锅炉燃料调节对象建模及控制仿真研究

针对目前电站锅炉燃料调节对象基本上采用蒸汽参数进行控制的特点，本文采用全炉膛看火电视装置加上计算机图象采集与处理系统获取代表炉内辐射能水平的火焰辐射图象，将其平均灰度值作为中间被调量，与蒸汽压力一起，建立电站锅炉燃料调节对象的数学模型，并通过现场测试，初步确定了模型的参数。在此基础上．构成一种将火焰辐射图象的平均灰度值作为中间被调量的串级燃料控制系统，仿真研究表明该系统能有效地克服燃料侧内扰对蒸汽压力的影响，提高燃烧控制的效率。

炉膛燃烧温度场三维可视化监测方法模拟研究

为了利用火焰图像监测装置检测到的炉膛燃烧辐射能分布图像信息重建三维燃烧温度场 ,作者提出了一种针孔成像条件下的快速方法计算 CCD (Charge-Coupled Device,电荷耦合器件 )靶面接收的辐射能。成像像素接收到的系统网格单元的辐射能的份额的计算结果和辐射能图像计算结果均体现了成像过程的方向选择性和辐射能传递规律的作用。针对炉膛燃烧三维温度场重建的严重病态问题建立了一种基于Tikhonov正则化的求解方法。对于单峰型三维温度分布重建模拟计算结果表明 :即使辐射图像检测包含均方差达到 0 .1 1的误差 ,温度场重建误差仍能维持与测量误差基本相当的水平 ,温度分布可视化质量较高。各种图像检测组合方式的重建结果比较显示 ,炉膛四角沿高度方向每隔 5 m左右交叉对角布置两个辐射图像采集装置 ,能够获得较好的全炉膛温度场可视化结果。图 6参 1

基于自组织神经网络的燃烧诊断研究

自组织神经网络原理被尝试应用到燃烧诊断系统中．网络的输入是从稳定和非稳定燃烧工况下获取的火焰辐射信号的频谱估计值．经过自组织训练后，网络对不同燃烧工况下的输入具有明显不同的输出，通过验证证实了这种方法能对检测到的燃烧火焰信号进行有效的处理，从而获取燃烧状态稳定与否的信息．

基于辐射图象处理的炉膛燃烧三维温度分布检测原理及分析

采用数字化摄象装置从电站锅炉炉膛第三级燃烧空间摄取燃烧辐射圈象时，所得到的二维灰度分布图象实质上是燃烧介质的三维辐射能量通过光学成象的方式在图象传感器（如CCD靶面）二维平面上的某种累积效应，以此原理为基础，本文建立了二维辐射国象和三维辐射能量（温度）分布的数学关系式，并从比色测温法入手，从理论上解决了其中难度较大的从幅射能转换到图象灰度的定量关系问题，使得这种方法变得简单易行。最后对这种方法实施的可行性进行了分析，并讨论了改进测量精度的途径。这种方法容易推广到内燃机燃烧、航空发动机燃烧等场合的三维温度分布检测中。

单色火焰图象处理技术在锅炉燃烧监控中的应用研究

首先分析了火焰图象处理中单色性选择的意义，然后重点介绍了在２００ＭＷ电站锅炉上实现的炉膛燃烧二维温度分布检测的试验研究。结果显示，即使炉内燃烧工况比较平稳，燃烧温度的波动幅度也达到１８０Ｋ；燃烧温度随燃料调节呈现相应变化；过热器壁温及烟气含氧量也与燃烧温度明显关联。最后简要介绍了在此基础上构成的一种炉膛燃烧三维温度分布检测方法，以及将反映炉膛辐射能量的图象灰度作为中间被调量构成的一种新型燃料控制方式，展望了这几种新方法在电站锅炉上的广阔的应用前景。

两种辐射温度图象监测方法的模拟比较分析及其适用性评价

摘要:该文对双色法和单色法两种辐射温度图象检测方法进行了深入的计算比较分析。计算结果表明,尽管假定炉膛内介质的辐射特性是灰性的,但由于在边界通过成像方 式检测到的单色辐射能受到边界反射的影响,沿用灰性物体所遵循的辐射光谱特性进行温度计算的结果会很离奇。即使如此,将双色高温计参考温度测量方向尽量指向系统的最高温度区域,采用单色法检测温度分布曲线还是基本合理的。由于彩色图象处 理器件中能够分配给三原色各自的存储单元有限,而且火焰温度变化范围较宽,三原色信号之间相差悬殊,采用红、绿、蓝三原色信号之间的比值计算温度图象的简化型双色法适用范围受到限制。最后,提出了一种综合双色法和单色法辐射温度图象检测方法各自优点的新方法。

煤粉稳燃技术的发展历程和展望

上世纪80年代以来在国内应用的煤粉稳燃技术可分为2种主要类型:早期以强化回流为主要技术特征的第一代稳燃技术,和后来以浓淡分离为主要技术特征的第二代稳燃技术.系统地介绍了这2类技术的发展历程.分析了煤粉稳燃技术在解决燃烧经济性、低污染排放、煤种和负荷适应性、防结渣腐蚀等各方面问题中的基础性地位,强调了目前仍需大力研发新型煤粉稳燃技术.提出了煤粉稳燃技术的发展目标:既具有优良的稳燃、燃尽、低污染物排放、防结渣和腐蚀性能,又能够自动适应煤种、负荷大范围的变化,保持锅炉运行良好的性能.

辐射能信号作为锅炉燃烧及机组运行重要监控参数的分析

提出将辐射能信号作为锅炉燃烧调整过程的安全性监控参数.通过在某200 MW机组四角切圆锅炉和660 MW火电机组W型火焰锅炉上安装基于辐射图像处理的三维温度场可视化监测系统,得到辐射能信号、机组发电功率、给粉量、烟气含氧量、二次风量等运行参数在不同负荷下随时间变化的数据,分析了辐射能信号对锅炉燃烧安全、经济运行的意义.结果表明:辐射能信号与机组发电功率输出之间的超前或者滞后关系会影响燃烧的经济性以及锅炉设备运行的安全性,建议将辐射能信号加入到锅炉"启动曲线"中,以提高锅炉安全监控运行的水平;辐射能信号与机组发电功率输出和锅炉热效率之间存在相似的变化趋势,这是其作为燃烧优化调整重要参数的基础.

多波长光谱法检测乙烯火焰中温度和碳黑生成

提出用光谱仪测量轴对称扩散火焰在800~950 nm波长范围的单色辐射强度,用阿贝尔逆变换从单色辐射强度中求解出源项H,再根据火焰复折射率函数与波长的关系,从源项H中同时计算出火焰温度和碳黑体积分数.光谱仪用黑体炉进行标定,对乙烯扩散火焰中部和上部的进行了检测,给出了火焰温度和碳黑体积份额沿半径的分布,检测结果与光学法相比具有较小误差,表明该方法是可行的.

煤粉射流吸热着火稳燃机理及新型稳燃技术的探讨

详细地介绍煤粉射流在炉膛内着火的机理,全面地分析了对流换热和辐射换热对不同粒径煤粉颗粒的加热作用,对传统的煤粉着火作了评论和分析,同时分析了其它影响火焰稳定的因素。分析了直流煤粉燃烧器和旋流燃烧器稳燃机理,着重指出了这两类燃烧器各自的优缺点。在综合了直流和旋流煤粉燃烧器优点的基础上,提出了一种多功能、可调节、自适应外旋流、内直流煤粉主燃烧器,初步讨论了其应用的可能性。

煤粉燃烧火焰颜色定量分析试验研究

通过使用CIE1931标准色度学系统定义的色度坐标(x,y),本文对煤粉燃烧火焰的颜色进行了定量试验研究,发现色度坐标能够反映煤粉浓度的变化,对贫燃火焰特别敏感,并在计算比较的基础上提出了可用于锅炉燃烧诊断的煤粉火焰颜色色度坐标近似计算方法。

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.

四角切圆燃烧过程稳定性动态分析模拟研究—Ⅰ、模型的建立

本文建立厂基于“着火链环”的四角切圆燃烧过程动态分析模型，以考察燃烧过程在出现扰动后随时间的变化。对于分阶段燃烧过程的辐射放热量，本文提出了一种基于传统炉内放热量计算的处理方式。

四角切圆燃烧过程稳定性动态分析模拟研究—Ⅱ、结果及分析

本文应用控制理论中的稳定性分析理论，在所建立的动态模型的基础上，考察了在不同条件下锅炉稳定燃烧的能力，认为决定锅炉低负荷运行能力的主要因素是，燃烧过程对风煤配比失调的敏感性；采用钝体及其改进型燃烧器后，稳定燃烧过程能够克服的最大燃料扰动量增大，即锅炉低负荷运行能力得到了提高。最后对提高煤粉气流的着火能力以及锅炉燃烧的稳定性进行了分析。

电站燃煤锅炉燃烧计算机控制问题探讨

本文对采用常规控制方法利用计算机进行电站燃煤锅炉的燃烧系统控制的问题进行了探讨．重点对仿真研究途径、适当的ＰＩＤ参数整定方法、燃料控制回路对可测内扰的补偿．以及风量控制回路中具有非线特性的风机调节阀门的处理进行了阐述。并对新型燃烧控制方式提出了新的见解。

应用火焰探测诊断煤粉燃烧的试验研究

本文通过火焰探测对煤粉燃烧诊断技术进行了试验研究.首先,利用单色仪获取了煤粉火焰的光谱分布特性,计算了煤粉火焰的色度坐标,发现其煤粉浓度的变化.对稳定燃烧工况和非稳定燃烧工况的火焰信号进行了频谱估计.以上研究成果可用于实际燃烧设备的燃烧监测与管理系统中.

煤粉燃烧诊断专家系统的研究

在分析现有锅炉灭火保护装置的特点的基础上,作者研究开发了煤粉燃烧诊断专家系统,通过分析从燃烧区域获得的火焰信号,和其它与燃烧有关的参数,该专家系统不仅能准确诊断出燃烧不稳定状态。一旦灭火发生就能判断出来,而且又能预测灭火的发生,为运行人员提供操作指导。

单角试验炉煤粉射流着火可视化试验研究

本文通过一个图像采集与处理系统，将单角试验炉煤粉射流着火火焰锋面从背景中分离出来。将火焰锋面到燃烧器出口的最近距离定义为着火距离，对一种烟煤的试验研究结果表明，随着煤粉浓度的提高，其平均着火距离明显缩短。具有较高稳定性的钝体燃烧器的煤粉射流着火，倾向于在分离射流的外侧首先出现。

用于煤粉燃烧诊断的火焰颜色计测方法

在使用ＣＩＥ１９３１标准色度学系统定义的色度坐标（ｘ，ｙ）对煤粉燃烧火焰的颜色进行定量试验研究的基础上，本文通过计算比较，提出了可用于锅炉燃烧诊断的煤粉火焰颜色色度坐标近似计算方法。