粗糙集理論在鍋爐燃燒診斷中的應(yīng)用.pdf

1、我國日益嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求減少電站鍋爐的燃燒污染排放，而優(yōu)化鍋爐爐內(nèi)燃燒工況不僅是控制燃燒污染排放的有效途徑，而且能減少燃料量和避免爐內(nèi)爆管事故，從而能提高電站鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟(jì)性。作為燃燒優(yōu)化措施，近年來，我國在燃燒器改造、冷態(tài)空氣動力場數(shù)值模擬等方面做了大量工作，對電站鍋爐燃燒狀況的改善起到了重要作用。然而三大主機(jī)中，相對于汽機(jī)和發(fā)電機(jī)組來說，用于判斷燃燒狀況的爐內(nèi)燃燒監(jiān)測技術(shù)的研究卻是一個相對薄弱的環(huán)節(jié)。今后的主要研究就是

2、建立基于圖像處理和人工智能技術(shù)的燃燒監(jiān)控系統(tǒng)，來實現(xiàn)火焰可視化和燃燒智能診斷，從而為電站運(yùn)行人員提供有效的運(yùn)行指導(dǎo)信息。在鍋爐燃燒器管理系統(tǒng)中，火焰檢測對防止鍋爐爆炸起著重要的作用，這就要求火焰檢測系統(tǒng)提供可靠、準(zhǔn)確的火焰信息。 由波蘭學(xué)者Z.Pawlak提出的粗糙集理論，是一種研究不精確、不確定性知識的數(shù)學(xué)工具。利用粗糙集理論，可以方便地描述知識表示中不同屬性的重要性，減少知識表示空間的維數(shù)。 本課題的主要目標(biāo)是：根據(jù)

3、粗糙集理論和煤粉燃燒火焰圖像特征，利用數(shù)字圖像處理和計算機(jī)技術(shù)，對燃煤電站鍋爐火焰檢測與燃燒診斷的方法進(jìn)行研究，旨在提高火焰燃燒診斷的可靠性。本研究以圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合粗糙集理論來對鍋爐爐膛火焰進(jìn)行檢測、分析和診斷，為對鍋爐燃燒做全面、準(zhǔn)確的診斷提供依據(jù)。 本文的主要內(nèi)容是：從全爐膛看火電視獲得鍋爐爐膛火焰圖像，將粗糙集理論運(yùn)用于火焰圖像的處理和燃燒狀況的診斷。主要工作包括： 1.針對現(xiàn)代鍋爐火焰大面積檢測的要求，

4、確定了“基于粗糙集和數(shù)字圖像處理技術(shù)的鍋爐爐膛火焰檢測系統(tǒng)”的技術(shù)研究路線。 2.研究了鍋爐火焰燃燒和輻射的物理過程、圖像處理的一般方法以及粗糙集的理論知識。 3.本文根據(jù)噪聲理論，分析了圖像噪聲的來源。全爐膛火焰的燃燒過程伴隨著大量動態(tài)的隨機(jī)噪聲，這些噪聲信號必須消除。為便于計算機(jī)對鍋爐燃燒狀況進(jìn)行識別，針對火焰圖像的特點，對獲取的火焰圖像進(jìn)行了處理，結(jié)合粗糙集的理論，選取了有利于提取火焰燃燒特征的處理方法。采用粗糙集