大机组调峰对锅炉运行的影响及运行优化研究

利用炉膛断面温度场可视化监测系统、节能环保车、炉内三维数值模拟等先进的技术和设备对大机组调峰稳定性和运行方式优化进行试验和理论研究。     

基于全炉膛火焰图像处理及辐射能检测应用研究

利用计算机图像处理技术设计了一套电站锅炉双炉膛燃烧火焰图像处理及辐射能检测系统，将火焰的灰度图像转换为温度图像分布，并计算出辐射能大小。简要介绍了姚电公司300MW燃煤锅炉上安装的火焰图像监视系统硬件和软件设计与实现。给出了火焰温度图像和辐射能检测结果，证实辐射能信号能够快速反映炉内燃烧工况的变化。     

基于辐射图象处理的炉膛燃烧三维温度分布检测原理及分析

采用数字化摄象装置从电站锅炉炉膛第三级燃烧空间摄取燃烧辐射圈象时，所得到的二维灰度分布图象实质上是燃烧介质的三维辐射能量通过光学成象的方式在图象传感器（如CCD靶面）二维平面上的某种累积效应，以此原理为基础，本文建立了二维辐射国象和三维辐射能量（温度）分布的数学关系式，并从比色测温法入手，从理论上解决了其中难度较大的从幅射能转换到图象灰度的定量关系问题，使得这种方法变得简单易行。最后对这种方法实施的可行性进行了分析，并讨论了改进测量精度的途径。这种方法容易推广到内燃机燃烧、航空发动机燃烧等场合的三维温度分布检测中。     

多功能煤燃烧试验台计算机监控系统设计应用

根据煤燃烧试验的特性和要求，采用基于PC总线的工控机、PCL板卡和可视化监测装置．自主开发和设计一套多功能煤燃烧试验台计算机监测控制系统。文中详细阐述了监控系统的功能、软硬件设计及控制原理，并通过实验分析证明系统具有功能强大，可靠性高等特点。     

一种考虑控制系统耦合关系的汽包锅炉简化模型与分析

考虑了控制系统间的耦合关系，根据基本物理定律，建立了一种汽包锅炉简化模型，并对模型进行了分析。在建模过程中，提出了系统压力变动焓的概念，对影响系统压力变动焓的因素进行了分析。利用该参数把锅炉给水和减温水的影响引入汽包锅炉简化模型，体现了控制系统间的耦合影响。同时，提出了一种新的水位控制系统和主汽温控制系统前馈信号，可更好地削弱耦合回路的影响，进一步改善控制效果。文中为研究复杂的电站机组系统提供了一种新思路和新方法。     

电站锅炉过热系统分布式传热模型及其应用

根据热量来源将过热系统传递的能量分为屏前/屏后烟气辐射、屏间烟气辐射、炉膛火焰辐射、炉顶管辐射、管屏表面自身辐射以及对流传热6种类型。将屏前/屏后烟气辐射以及炉膛火焰辐射视为烟黑体窗平面的辐射，在此基础上把6种类型的传热归结到一个封闭系统内，进而建立了一种可同时反映各种不均匀性因素的过热系统分布式传热模型。应用模型对某台300MW机组后屏过热器热流分布进行模拟，揭示了各种类型热流的不均匀性和对总传热量贡献的差别。该模型可以用于过热系统的分布式热力计算，并可为过热系统分布参数动态模型的建立提供必要的边界条件。     

火电机组过热器压力和温度的动态研究

基于过热蒸汽比焓和密度的双线性拟合函数，用机理分析法建立了一段过热器集总参数的压力和温度的动态模型。研究表明：该模型能够反映在机组负荷变化范围大的工况下过热系统的主蒸汽压力和温度的动态特性,以及受到减温喷水量或主汽门调门开度扰动时，主蒸汽压力和温度的耦合动态响应。此外，用辐射能信号的函数替代过热器的有效吸热量并结合火电机组的其他实测数据可以对所建模型进行对比验证。     

辐射能信号与锅炉吸热量静态关系的试验分析

通过三维温度场监控系统采集某300 MW机组燃煤锅炉燃烧火焰图像,计算得到炉膛燃烧的辐射能信号,并根据锅炉运行参数计算了锅内过程不同阶段的吸热量。计算表明,除空气预热器外,在(200~300)MW负荷范围内,辐射能信号与锅炉不同阶段的吸热量均呈线性变化。把辐射能的微分信号引入到锅炉过热器的减温调节系统后,使过热蒸汽温度最大偏差<3℃,取得了良好的实际调节控制效果。