基于圖像處理的鍋爐爐膛三維溫度場檢測技術(shù)研究.pdf

1、對大型燃煤鍋爐而言，爐膛內(nèi)煤粉的燃燒過程是發(fā)生在大空間范圍、不斷脈動的、具有明顯三維特征的物理和化學過程，并具有動態(tài)、高溫、參數(shù)復(fù)雜和環(huán)境惡劣等特點。因此，針對大型鍋爐內(nèi)燃燒火焰變化的多樣性，為能實時掌握爐內(nèi)火焰燃燒狀況，爐內(nèi)三維溫度場重建技術(shù)的研究成為解決問題的關(guān)鍵。
　　 基于圖像處理技術(shù)的爐內(nèi)燃燒火焰三維溫度分布的求取是非接觸的測量方法，具有傳統(tǒng)接觸式測溫方法所不具備的很多優(yōu)點。要實現(xiàn)爐內(nèi)燃燒火焰三維溫度場的重建，彩色CC

2、D攝像機獲取的爐膛內(nèi)燃燒火焰輻射能圖片對應(yīng)的二維溫度值的求取則成為關(guān)鍵問題。
　　 本文首先設(shè)計了基于圖像處理的火焰溫度測量系統(tǒng)，將該系統(tǒng)應(yīng)用于北京順義城北供熱中心的1＃90噸大型燃煤熱水鍋爐，搭建了爐膛內(nèi)三維溫度場在線監(jiān)測系統(tǒng)，對該系統(tǒng)進行了標定。然后，研究了基于圖像的火焰溫度測量方法，闡述了基于SVM的火焰溫度測量法的基本理論，為SVM測溫網(wǎng)絡(luò)以及GA_SVM測溫網(wǎng)絡(luò)的建立奠定了理論基礎(chǔ)；建立了SVM測溫網(wǎng)絡(luò)模型，為進一步減

3、小計算誤差，采用遺傳算法(GA)對SVM網(wǎng)絡(luò)進行了參數(shù)優(yōu)化，闡述了GA優(yōu)化SVM網(wǎng)絡(luò)的具體步驟，建立了GA_SVM測溫網(wǎng)絡(luò)模型；分別對SVM測溫網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測結(jié)果及GA_SVM測溫網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測結(jié)果進行了分析。最后，采用本文建立的SVM網(wǎng)絡(luò)和GA_SVM網(wǎng)絡(luò)對火焰輻射能圖片的二維溫度值進行了求取，結(jié)合正則化方法完成了爐內(nèi)燃燒火焰三維溫度場的重建。通過熱電偶點測量值對仿真結(jié)果進行了實驗驗證，驗證結(jié)果比較理想，同時也證明將SVM網(wǎng)絡(luò)用于三維溫度