2007年度湖北省技术发明奖一等奖建议授奖项目 炉内燃烧三维温度场实时监测及机组优化控制新技术

我国目前能源利用效率低；一次能源消费以煤为主，造成严重的环境污染。在我国占主导地位的燃煤火力发电机组中，炉内安全、高效、清洁燃烧优化设计和机组优化运行的瓶颈之一在于缺乏准确的炉内三维燃烧工况实时在线监测技术。

300MW锅炉燃烧三维温度场可视化监测系统设计及运行分析

基于对燃烧火焰图像本质的分析,在沙角A电厂5号机上进行了三维可视化监测系统的硬、软件设计,得到了炉内实时三维温度场和总辐射能信号,通过与热工信号的相关性分析,提出采用炉膛总辐射能参与协调控制的思想。

300 MW锅炉炉膛三维燃烧温度场可视化技术研究

随着工业经济的飞速发展,锅炉在流水线式的生产运行过程中的重要作用进一步凸显,对经济的辅助和支撑价值不断显现,然而,传统模式下的锅炉运行过程中存在或多或少的问题,影响了锅炉的工作效果,也给工厂生产带来了一定困难。因此,以某电厂2×300 MW锅炉为研究对象,在探究锅炉机组的基本概念和运行过程中温度场的可视化原理的基础上,对传统运行模式下存在的技术问题进行剖析,然后针对性地提出了300 MW锅炉炉膛三维燃烧温度场可视化技术的优化方案,最后对300 MW锅炉炉膛三维燃烧温度场可视化技术优化方案的关键技术创新点进行剖析,旨在为我国锅炉炉膛三维燃烧温度场可视化技术研究的不断深入奠定扎实基础。

燃烧三维温度场及辐射能信号特性的分析

针对电站锅炉炉内工况的特点,从研究温度场入手,通过对火焰图像的分析,得到了炉内燃烧实时的三维温度场,并以此获得锅炉燃烧的辐射能信号,为实现燃烧优化控制提供了新的研究途径。

300 MW机组锅炉三维温度场可视化监控系统的研究

利用计算机图像处理技术设计了一套电站锅炉双炉膛三维温度场监测系统,实现了对炉膛燃烧状况实时监测、诊断和控制。在姚孟发电有限公司300MW机组燃煤锅炉上安装的三维温度场可视化监测系统,可全面实时地反映炉内燃烧状况的三维温度场和总辐射能。提出了采用炉膛总辐射能参与自动控制的设想。

应用插值滤波反投影快速重建300MW电站锅炉准三维温度场

基于辐射传递模型和投影重建技术的图像法温度场测量为研究电站锅炉燃烧工况的变化,进行燃烧诊断提供了新的手段。针对现有温度场重建算法无法满足实时在线监测的要求,提出了基于二元矩形插值公式的滤波反投影重建算法,通过对火焰图像中获取的投影数据进行插值后滤波反投度分布切片,校正后的比色法测温公式被用来计算断面内各点的温度值,最后通过 OpenGL 技术将各断面的温度显示在三维坐标中。该算法降低了温度场重建的时间复杂度,从现场 300WM 电站锅炉的实际测试,达到了现场在线监测的要求。

基于虚拟三维全景的试飞实时监控软件飣

随着现代航空工业的发展,新型飞机的研制、试飞试验技术日趋成熟。在试飞试验任务中新的传感器技术、机载测试设备和遥测技术大量运用,使测试监控信息成倍增加;同时面对国外强大的军事压力和竞争,也对提高试飞试验效率缩短试飞周期也提出了更高的要求。

基于虚拟现实技术的无人直升机实时监控系统

引入虚拟现实技术 ,结合遥测数据的快速有效滤波和插补方法形成可视性和可靠性良好的无人直升机远程实时监控系统 .有效地提高飞行状态显示形象性 ,动态性 ,遥测数据的可靠性和实时性 .使离机驾驶员对无人直升机的控制更加直观有效 ,提高飞行任务成功率 .

基于温度场重建的炉膛燃烧数字监测系统

基于温度场重建的炉膛燃烧监测系统利用多路视频采集技术的协调与同步特性就可以实现系统的数字化。通过软硬件相结合,则可以实现多通道火焰图像的同步采集、温度图像计算、三维温度场计算及显示等功能。

ZHC-D型双炉膛燃烧监控系统软硬件设计及实现

目前电站燃煤机组在实时获取较全面的反映炉内燃烧状况,有利于及时进行炉内燃烧调整控制方面仍然存在较大问题。ZHC-D型燃烧监控系统能够实时检测炉内火焰图像和辐射能信息,并计算炉内燃烧三维温度场,为这一问题提供了很好的解决方案。介绍了该系统的结构和硬件软件设计,以及系统在国产某300MW双炉膛电站锅炉中的应用情况。

炉内燃烧三维温度场实时监测及机组优化控制新技术

我国目前能源利用效率低；一次能源消费以煤为主，造成严重的环境污染。在我国占主导地位的燃煤火力发电机组中，炉内安全、高效、清洁燃烧优化设计和机组优化运行的瓶颈之一在于缺乏准确的炉内三维燃烧工况实时在线监测技术。

锅炉监测技术优化燃煤的燃烧

华中科技大学能源与动力工程学院副院长周怀春教授领导研发的670t／h燃煤锅炉炉内三维温度场实时监测技术13前通过鉴定。专家认为，该技术在大型电站锅炉具有很好的推广应用前景。据介绍，该技术通过对火焰辐射图像的处理，得到炉内三维温度分布；

三维扫描仪协同GNSS-RTK在复杂地形测量中的应用研究

建设工程进行过程中施工现场地形复杂且呈现动态变化,施工过程中工程实体形度和施工操作对周围环境造成的影响都需要进行监控测量,建设工程施工测量是复杂地形测量的代表。本文讨论复杂地形监控测量过程中利用三维激光扫描测量的快速获取数据,获取到的据利用专业的处理软件处理后获得监控测量物体的立体成像结果,再利用全球导航卫星系统实时动态载波相位差分技术(GNSS-RTK)辅助测量监控点的空间坐标变化以及高程差。两者协同应用可以既快速又准确的进行复杂地形的监控测量。

中铁四局实施全过程监控施工动态

中铁四局在石济客专黄河公铁两用桥施工中，成功应用了变形和应力实时监控技术，通过监测支架变形数据采集和应力信息化控制，实现首跨54m公路箱梁高位浇筑施工动态全过程监控，这在国内桥梁中尚属首次。为实现监控过程可视化、信息化，中铁四局联合中南大学土木工程学院桥梁系，依据多种数据监测图表，继续开发应用软件，建立基站式网关，通过数据自动无线传输，使数据库自动生成三维动态模型，最终形成可读、可视、可传的模块化应用系统，可同时做到绑定网络电脑、移动手机等专用系统，

数字孪生技术在选煤厂的研究与应用

为实现选煤厂精细化管理,提高生产效率和质量,降低生产成本和风险,李楼选煤厂采用数字孪生技术,利用三维建模,并结合现场各种传感器、运行的历史数据等,集成多学科、多物理量、多概述的仿真过程,在虚拟空间完成映射,从而反映选煤厂实际生产的全过程。生产实践表明:数字孪生技术在选煤厂的应用主要体现在生产过程三维实时监控、三维模型实景漫游、工艺流程的模拟运行、人员定位的实时展示等。数字孪生技术的应用,提高了选煤厂车间的运营管理效率,实现了企业的智能化与精细化管理。

基于OPC技术的机器人数据采集与实时监控

以六轴机器人打磨设备为研究对象,采用OPC技术,通过ABB IRC5 OPC SERVER直接对机器人运行状态、I/O信号、操作模式等进行数据采集。同时结合RAPID指令编程,间接采集机器人轴运动姿态数据。基于实时监控和信息管理平台设备通讯模块和3D浏览器环境下对机器人打磨设备进行数据采集和三维建模仿真,实现对机器人设备的远程实时监控。

电控甲醇发动机的开发研究

介绍了对压燃式柴油机X112 0进行改造 ,实施电控燃烧甲醇 (CH3 OH)的试验研究。采用电热塞助燃的方法 ,以使CH3 OH能顺利燃烧 ;根据CH3 OH富氢的特点 ,利用专用设备实现了CH3 OH的随车裂解制造氢。设计了基于单片机控制的电子调速装置 ,代替了传统的机械调速 ,同时开发了一套实时监控系统 ,实现了对电控系统的在线检测和调节 。

激光快速成形过程的实时监测与闭环控制

激光快速成形是一个受多因素影响的过程,在开环控制条件下,工艺条件改变时,成形系统不能做出适当地调整,因而无法获得期望的成形效果。为了解决这个问题,国内外研究机构发展了基于实时监测原理的闭环控制系统,通过不断地调整加工工艺,最终获得了几何性能(尺寸精度、表面粗糙度)和力学性能达到设计要求的三维实体零件。本文简要论述了激光快速成形过程的影响因素,并介绍了目前激光快速成形实时监测与闭环控制技术的发展现状,列举了部分监控系统,并对激光快速成形过程的监测与闭环控制系统的进一步发展提出了自己的见解。