基于图像处理技术的煤/煤气混烧的火焰黑度检测与分析

【摘要】：为了充分利用工业废气,电站的燃煤锅炉改变了以往只烧煤的状况,掺烧了一定的工业废气,如高炉煤气和焦炉煤气。炉内煤粉的燃烧过程本来就是一个复杂的物理化学过程,掺烧后的情况更加复杂。我们需要研究炉内的传热情况,而火焰黑度则是反映炉内传热的重要参数。在电站锅炉中,燃料在炉膛内燃烧并放出大量热量,煤粉火焰和水冷壁之间的换热以辐射为主。火焰黑度反映了炉内颗粒燃烧状况与煤粉颗粒的辐射特性。 近年来,基于火焰图像的三维温度场检测技术不断发展,为炉内燃烧分析提供了新的方法,用图像法进行非接触测量具有良好的应用前景。本文用已应用的工业系统进行炉内火焰图像记录,对多种燃烧方式的对比,分析煤气掺烧的火焰黑度。分别用便携式系统和在线检测系统对图像黑度进行了分析。本文对火焰黑度的计算软件做了一些改进,在原有的计算软件中添加了计算黑度的程序。 实验对200MW容量的机组670t/h通过对火焰黑度进行分析,分别用便携式系统和在线检测系统分析,得到一些有用的结论。在燃烧器区域,增加高炉煤气,黑度会减小,增加焦炉煤气,黑度增加。在同一台锅炉中,掺烧高炉煤气,会抑制煤粉燃烧,添加焦炉煤气,会促进煤粉燃烧。在负荷一定的时候,煤气越多,需要的煤粉越少,可以节约燃料,尽可能的多加入焦炉煤气少加高炉煤气,可以加强燃烧效果。过量空气系数越大,黑度越小;C/H比在小于10的范围内,C/H比越大,黑度越小。 【关键词】：燃煤锅炉 火焰黑度 图像处理 焦炉煤气 高炉煤气
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK227
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-22
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 相关领域及其研究现状9-21
• 1.3 本文的主要工作和内容安排21-22
• 2 火焰黑度的计算方法及对象22-29
• 2.1 火焰黑度传统数学计算方法23-24
• 2.2 火焰黑度在线计算方法24-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 火焰黑度的测试系统及其标定29-51
• 3.1 黑体炉标定29-40
• 3.2 计算机在线监测系统硬件介绍40-43
• 3.3 计算机在线监测系统的软件系统43-44
• 3.4 便携式火焰图像探测器硬件介绍44-45
• 3.5 便携式火焰图像探测器软件的设计45-50
• 3.6 本章小结50-51
• 4 检测的结果及分析51-64
• 4.1 煤粉和煤气的工业分析51
• 4.2 便携式图像检测系统的检测结果分析51-60
• 4.3 在线火焰图像检测时黑度变化的分析60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 5 全文总结与展望64-66
• 5.1 全文总结64
• 5.2 工作展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70

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