基于數字圖像的火焰測量及煤質辨識.pdf

1、煤炭是我國的最主要能源。而在煤炭的消費中，電站鍋爐燃煤發(fā)電大約占據煤炭總消費量的一半左右。因此，減少電站燃煤鍋爐的煤炭消費是我國實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的最主要途徑。目前我國燃煤電站鍋爐的運行存在許多問題導致能源利用率較低，環(huán)境污染嚴重等現(xiàn)象。要改變目前我國燃煤電站鍋爐的運行現(xiàn)狀，應當在現(xiàn)有電站鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，增加更為全面的火焰測量系統(tǒng)和實時煤質檢測系統(tǒng)。
　　目前，基于數字圖像的火焰測量技術已經取得了很大的發(fā)展，研究成果

2、也具有了一定的實用價值。而在煤質辨識技術方面，研究則不是很多，研究成果似乎也不足以證明目前技術在實際應用中的可靠性。
　　針對上述研究現(xiàn)狀，本文開展了如下一系列研究:
　　首先，開發(fā)了一套便攜式火焰測量及煤質辨識系統(tǒng)。包括火焰測槍硬件與火焰測量及煤質辨識軟件。能夠采集火焰圖像及光強信號，獲得火焰的空間分布特性與時間分布特性，實現(xiàn)火焰測量，同時利用特征參數提取結合SVM建模實現(xiàn)煤質辨識。此外，利用黑體爐對火焰測槍進行標定，使得

3、該火焰測槍能夠基于雙色法原理測量火焰溫度。
　　第二，利用開發(fā)完成的火焰測量及煤質辨識系統(tǒng)在一維爐燃燒試驗臺上開展火焰測量試驗。研究了不同過量空氣系數、變一、二次風風量比、變給煤量及變煤質對燃燒過程中火焰能量釋放及穩(wěn)定性的影響。
　　第三，利用火焰測量及煤質辨識系統(tǒng)在一維爐燃燒試驗臺上開展變工況煤質辨識試驗，評估了煤質辨識正確率，平均辨識正確率可達99.1％。此外，還分析了各特征參數的重要性，研究了各工況采集樣本數及采樣工況

4、數對煤質辨識正確率的影響。
　　第四，利用火焰測量及煤質辨識系統(tǒng)在一維爐燃燒試驗臺上研究混煤燃燒特性。對不同煤質混煤和不同配比混煤的燃燒火焰進行了研究，重點研究了混煤燃燒特性與構成其單煤的燃燒特性的關聯(lián)性。
　　最后，測試了火焰測量及煤質辨識系統(tǒng)對混煤辨識的正確率。運用相似度的概念研究了不同煤質混煤和不同配比混煤辨識的正確率及難點，并對實際的包含有混煤情況下的煤質辨識正確率進行了評估，辨識正確率可達96.0％，能夠滿足工業(yè)應