基于声学测温与最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法

研究电站锅炉炉膛灰污监测问题,提出了基于声学测温和最小二乘支持向量机的电站锅炉炉膛灰污监测方法。该方法采用声学测温装置获得实际运行状态下锅炉炉膛出口烟温,用最小二乘支持向量机获得实际运行状态下锅炉炉膛清洁时的潜在炉膛出口烟温,运用上述两参数定义灰污特征参数来表征锅炉炉膛整体灰污状况。建立了监测模型,从电厂采集数据对模型进行了训练和验证,并对获得的灰污特征参数进行了分析,结果表明:基于声学测温和最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法可以较准确地实现电站锅炉炉膛的灰污监测,为炉膛的吹灰优化打下了良好的基础。     

基于声学测温与人工神经网络的炉膛结渣在线监测方法

以某电厂锅炉炉膛结渣问题为研究背景,以实现炉膛受热面结渣监测为目的,提出了基于声学测温与人工神经网络的炉膛结渣在线监测方法。该监测方法结合非接触式测温工具——声学测温装置和BP神经网络,声学测温装置能够实时测量炉膛出口烟温,为炉膛结渣实时在线监测提供了前提条件,利用BP神经网络的非线性映射优点计算炉膛理想出口烟温,提出利用污染系数判断炉膛整体的结渣状况。在某电厂采集数据进行验证,结果表明:声学测温装置测量的炉膛理想出口烟温与BP神经网络预测的炉膛理想出口烟温相对误差在3%左右,能够满足工程要求。     

电站锅炉声学测温声源研究

电站锅炉的温度测量一直是实现炉膛火焰监测和燃烧控制的热点和难点。新兴的声学法应运而生,实现了炉膛温度在线、非接触式的测量。电站锅炉声学测温的研究中,声源作为测量时延的主要因素,因此声源的选取尤为重要。以声学测温中声源的选择为目的,采用互相关时延估计法,在实验室环境下,对不同的声源信号进行了研究。结果表明,电声源比起气动声源,其构造简单,安全稳定,技术相对成熟,如何提高其声压级是今后研究的重点;声源信号的发声频率500～3 000 Hz为宜;扫频信号、MLS序列、冲激函数等信号都可以作为声源信号,其中要获得准确的时延估计,扫频信号需要较小的扫频周期和较宽的扫频频带;使得声学测温声源信号的选择多样化,为声学测温进一步开展提供了重要的参考。     

基于声学测温的电站锅炉水冷壁壁温实时监测系统研究

提出了一种基于声学测温的新的壁温监测方法,实现对电站锅炉水冷壁壁温的准确实时监测。对水冷壁壁温的声学监测进行了理论研究,开发了一套壁温在线监测系统。在电站锅炉声学监测实验台上进行了实验并与热电偶所测数据进行了对比。研究表明,声学法可以用于锅炉炉膛水冷壁壁温的实时监测,能够解决水冷壁局部超温准确在线监测难题。该系统能适应高温、腐蚀、多尘的恶劣环境,对结渣预警和智能吹灰具有指导意义。     

基于清洁因子模型的炉膛结渣污染监测的研究

进行了电站锅炉受热面污染监测的研究,主要针对锅炉炉膛辐射受热面结渣的问题,采用炉膛清洁因子作为灰污监测模型,基于声学测温技术直接测量炉膛出口烟温,并且通过热力计算和结渣分析,建立炉膛出口烟温、炉膛清洁因子、结渣状态三者之间的对应关系,由清洁因子的数值判断炉膛结渣状况。计算分析结果表明,炉膛清洁因子模型能够达到有效的炉膛结渣实时监测,作为判定指标帮助实现电站锅炉的吹灰优化运行。     

声波测温在W形火焰锅炉中的应用

为提高锅炉运行的经济性和安全性,采用声波测温技术对某330 MW机组W形火焰锅炉的炉膛烟温进行测量,通过与抽气热电偶的测量结果对比分析了声波测温的准确性。试验结果表明:炉膛声波测温系统能够准确反映炉内燃烧烟温分布和变化,据此通过燃烧调整可避免锅炉局部燃烧不完全及结焦,提高锅炉经济性和安全性;在声波测温的协助下开展燃烧调整后,该机组300 MW负荷下锅炉热效率提高了1.4%。     

电站锅炉中声学测温的试验研究

在国内某电厂的300MW机组锅炉上,利用炉墙上的观火孔,分别用扫频信号、白噪声信号和正弦信号进行了冷态下的声学测温试验。利用锅炉四管泄漏报警装置的测点,在电厂满负荷运行锅炉上进行了热态炉膛噪声测量和分析,发现炉膛噪声以频率为1000Hz以下的低频燃烧噪声为主,总声压级范围约为110～120dB。因此,当选用电动势声源时,建议使用频率范围为1K～10K的扫频信号,并适当缩短扫频周期和增大声功率。对声学测温技术的实际工程应用具有重要参考价值。     

炉内烟气温度声学测量法及其温度场的确定

介绍了一种新的炉膛烟气温度测量技术——声学测温法，并将它和几种传统的测量技术进行了比较，阐述了声学测温法确定炉内温度场在实现锅炉控制和运行最优化方面的技术优势。同时，指出了该方法在实际应用中存在的两个较为突出的问题。     

红外测温技术在炉膛温度场检测中的应用

为了实现电站锅炉炉膛温度场在线监测,基于红外测温的基本原理建立了炉膛温度场重建的数学模型;采用LSQR(Least Squares QR-Decomposition)算法求解温度场重建模型,对炉膛火焰分布的单峰模型和双峰模型进行了仿真重建,针对两种不同的温度场模型均能得到精度较高的温度场分布图;采用红外测温技术在国内某300 MW机组锅炉上进行了测温试验,重建了炉膛某截面温度场,试验结果准确反映了炉膛温度场的分布状况。仿真和试验结果表明:红外测温技术可以用于重建二维平面温度场,实现炉膛温度场实时在线监测。     

高钠煤掺烧对某660 MW机组锅炉炉膛结渣影响的测量

为了减轻燃用高钠煤引起的锅炉炉膛结渣,采用掺烧沾污性弱的煤种。本文利用黑体炉标定了彩色CCD测温系统,研究了离焦和曝光时间对测温准确性的影响,并应用该系统测量了某超超临界660 MW机组锅炉在掺烧不同比例神华煤时的炉膛出口温度,得到炉膛吹灰前、后的温度变化以及吹灰后的温升速率,提出稳定负荷下监测炉膛结渣的方法。结果表明:标定区间950~1 250℃内,测温系统的最大偏差为1.48%,在炉膛出口温度允许的偏差范围内;掺烧方案4和方案5的炉膛吹灰前后温度变化以及吹灰后的温升速率明显高于方案1—方案3,说明随着神华煤(高钠煤)掺配比例的增加,锅炉炉膛的结渣越严重,神华煤的掺配比例不宜超过80%;锅炉在全负荷运行时,宜投用5台磨煤机,A磨煤机为保利煤,B—E磨煤机为神华煤,炉膛吹灰器的投用时间间隔为15 h。     

电站锅炉声学测温中时间延迟估计的仿真研究

为了在电站锅炉声学测温中获得准确的声波飞渡时间，针对强噪声环境下弱信号检测问题，研究了声信号的时间延迟估计。对从国内某电站锅炉采集的炉膛噪声进行了频谱分析和统计分析，认为炉膛噪声是以中心频率250~ 1000 Hz的低频燃烧噪声为主的类高斯噪声。指出了电站锅炉环境下几种传统的时延估计方法的不足，提出了一种基于高阶累积量的时延估计方法。在指数分布信号中加入实测炉膛噪声信号，设定不同的信噪比，分别对基于ML互相关方法和基于3阶累积量方法进行了100次蒙特卡罗时延估计仿真试验。结果表明，在较低的信噪比下，3阶累积量方法仍可以抑制非高斯信号中相关高斯噪声的影响。不仅为声学测温中的声波飞渡时间测量提供了指导，而且对基于时延估计的锅炉四管爆漏声源定位有一定的参考价值。     

燃煤电站锅炉受热面灰污监测与智能吹灰控制技术

在分析电站锅炉受热面积灰结渣危害和定时定量顺序吹灰方式不足的基础上,详细介绍了锅炉不同受热面积灰结渣的监测方法,包括炉膛水冷壁灰污监测中的炉膛出口烟气温度法、热流计法、水冷壁背火侧温差法及基于声学测温的炉膛局部污染监测方法,采用洁净因子的对流及半对流半辐射受热面灰污监测技术,以及回转式空气预热器受热面灰污监测技术。论述了智能算法在锅炉吹灰优化方面的应用现状及国外大型公司吹灰优化的产品及技术路线。     

数字式火焰电视监测系统研制及应用

介绍了东方锅炉研制的基于双波长理论、采用内窥式成像传感器获取锅炉燃烧火焰图像、通过计算机处理得到炉膛火焰温度场的数字式火焰电视监测系统的结构特点、系统功能和实际使用效果。数字式火焰电视系统与常规炉膛火焰电视和光电高温计的相比,同时具有看火和测温功能,优点明显,是常规炉膛火焰电视系统或光电高温计的替代升级产品。     

生物质锅炉炉膛温度测量方法比较

<正>水冷振动炉排直燃生物质锅炉炉膛温度受多种因素影响,如炉排的振动、炉膛内烟气浓度分布等,目前国内现运行的水冷振动炉排直燃生物质电厂中基本采用两种测温方式:热电偶和红外线测温仪。从不同方面对两种测温方式进行了比较。炉膛温度是反映燃烧过程的重要参数,锅炉效率降低,炉膛结焦,炉管爆破,炉膛爆炸乃至NO_x的生成大都和炉内温度有关,并且振动炉排生物质锅炉的炉排振动过程中会使炉膛燃烧不稳定,使得温度测量结果有波动,炉膛温度的周期性波动对机组的自动化控制有很大影响,因此准确测量炉膛温度对于炉膛安全以及机组控制有极为重要的意义。     

炉内温度声学测量的声源特性试验研究

采用Labview和Matlab软件编写了各种电声程序,并在冷态炉膛试验台上对电站锅炉声学测温中的声源特性进行试验研究.结果表明:广义互相关延时估计经过滤波处理后能够在封闭混响环境下得到准确的时延估计值;采用广义互相关延时估计法后,正弦信号、三角波信号等不适合作为电声源信号;扫频信号具有较好的测量效果;泊松噪声信号和M...     

炉膛出口烟气测温装置的分析与比较

本文就炉膛出口烟温测量装置为立足点,结合近年来测温装置的使用情况及其发展趋势,分析了现有传统的测温装置存在的优势和弊端,新兴的红外和声波测温的原理及其各自的特点,提出了解决锅炉能够在全负荷范围内长期连续测量炉膛出口烟温装置困难问题的方案。     

一种煤粉炉内断面温度场在线监测系统

建立一种基于可见光辐射测温方法的炉膛断面温度场在线监测系统。在锅炉最上层燃烧器之上的某一断面安装4个炉膛火焰探测器,通过对火焰辐射图像的处理,计算出该断面的温度分布。系统能在1s之内完成温度场的计算、显示、数据存储等多项功能。系统经过黑体炉标定,有较高的测量精度。在两台300MW四角切圆煤粉炉上的检测结果表明,锅炉最上层燃烧器以上7m的炉膛断面温度分布呈单峰分布,在炉膛四角存在低温区,与锅炉运行特征相符合,与热电偶的检测结果相比误差小于4%。     

一种火焰辐射图像探头的标定方法

以黑体炉为辐射热源，利用数字图像处理技术对一组火焰图像探进行了标定，标定结果可用于火焰图像比色法测温及电站锅炉炉膛火焰图像监测系统。     

电站锅炉声学测温中的声源选择及其声信号互相关特性分析

以选择声学测温中的声源和声信号为目的,针对电站锅炉的声学特性,分析了声学测温中的声信号的频率范围、声压级要求。比较了火花放电声源、电动声源和气动声源的优缺点,建议采用频率在1.5～10kHz,声压级大于120dB(0dB=20μPa)的气动声源。用Matlab编写程序并驱动扬声器发声,基于MKⅡ多通道声学测试分析系统,对几种典型声信号进行了常温下的互相关特性分析实验研究,指出了正弦信号不适合作为声学测温的声信号:扫频信号则要尽量减小扫频周期。提出了一种新的信号,伪随机二进制序列,在常温下的实验结果和理论上尖锐的互相关特性分析一致。利用压缩空气机作为气动声源,由频谱分析可知其具有类似白噪声的频率特性,互相关特性分析实验结果很好,进一步证明了气动声源的喷射声信号在测量精度上的优势。不仅为声学测温中的声源选择提供了指导,而且互相关特性分析对锅炉四管泄漏声源定位中的延时测量有一定的参考价值。     

200MW发电机组锅炉炉膛负压波动分析及处理

针对某发电厂200 MW机组锅炉炉膛负压波动的问题,从锅炉运行状况和参数变化、炉膛负压测量系统、锅炉运行参数调整和炉膛结焦等方面进行分析,提出了相应的处理措施。分析结果表明:炉膛负压波动的主要原因是锅炉大块焦渣掉落引起,运行人员操作不当导致的一次风压波动是次要原因;而炉膛压力测量系统存在缺陷产生了假波动或波动幅度扩大,使波动时间延长。