基于实时辐射能信号的锅炉燃烧优化

基于热辐射图像处理的可视化监测技术,实时采集炉内燃烧火焰图像信息,以此计算炉膛辐射能信号。该方法获取的辐射能信号与机组发电功率具有相同的量程,其值直接反映出当前炉内能量所具备的发电能力。在此基础上分析了辐射能信号参与入炉煤量优化调整的控制策略,并在一台300 MW锅炉上进行了优化系统投运实验。结果表明,引入辐射能信号到锅炉燃烧控制回路是可行的,改善了机组协调控制的品质。     

Computation and measurement for distributions of temperature and soot volume fraction in diffusion flames

A combined computational and experimental investigation to examine temperature and soot volume fraction in coflow ethylene-air diffusion flames was presented.A numerical simulation was conducted by using a relatively detailed gas-phase chemistry and complex thermal and transport properties coupled with a semi-empirical two-equation soot model.Thermal radiation was calculated using the discrete ordinates method.An image processing technique and a decoupled reconstruction method were used to simultaneously me...     

燃烧调整对炉内温度分布及NOx排放的影响

采用具有三维温度场可视化监控系统的300MW四角切圆燃煤锅炉,研究燃烧调整对炉内温度分布和NOx排放规律的影响。结果表明,总风量调整、总燃料量扰动、燃烧器摆角调整、层间燃料量调整、燃烧器不同组合以及单层燃烧器燃料调整直接影响炉内沿高度方向的温度场分布、NOx的排放量、飞灰含碳量和辐射能。NOx排放量与实时炉内温度分布密切相关,这与已逐渐成熟的NOx生成机理的研究结果一致。     

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。     

锅炉诊断技术的现状和展望

目前,提高火电机组可用率,降低事故率,已成为世界各国和我国电力行业节约能源和提高经济效益的重要途径。锅炉诊断技术的研究和应用,对此具有重要意义,正日益受到有关电力研究所、电力公司和电站的重视。近几年来,相继开发出了各种锅炉诊断技术,从分类上看有燃烧诊断技术、材料损伤和剩余寿命诊断技术、运行故障(如炉管泄漏、炉膛结渣等)诊断技术.化学监测技术等.从规模上看,有性能优良的诊断工具和装置,也有应用人工智能的诊断专家系统。下面分别加以叙述.     

管式炉热物理量场反演

通过建立工业管式裂解炉模型,结合辐射图像处理方法,开展了管式炉炉内热物理量场反演模拟研究.针对管式炉内复杂边界条件下的辐射传递方程求解问题,在蒙特卡洛方法中加入多尺度网格及能束步进求解策略,实现了炉管、火焰和炉壁辐射的解耦计算.模拟研究结果表明,较小的测量误差条件下温度场重建误差小于4%,最大偏差小于30,K,并且能够实现对每根炉管表面温度的准确重建.该项研究将为提高管式炉安全监视和热力过程控制水平提供参考.     

应用火焰探测诊断煤粉燃烧的试验研究

本文通过火焰探测对煤粉燃烧诊断技术进行了试验研究.首先,利用单色仪获取了煤粉火焰的光谱分布特性,计算了煤粉火焰的色度坐标,发现其煤粉浓度的变化.对稳定燃烧工况和非稳定燃烧工况的火焰信号进行了频谱估计.以上研究成果可用于实际燃烧设备的燃烧监测与管理系统中.图8参8     

煤粉燃烧一维温度分布可视化模拟研究

现有的红外线热像仪监测火焰时只能提供火焰累积温度图像，无法提供火焰内部温度分布信息。在一定条件下煤粉炉膛内的局部燃烧过程可近似为一维对象，本文作者提出采用两只探头分别从其两炉壁开孔处拍摄火焰图像，运用图像处理技术和辐射传递原理重建出两探头之间的一维温度分布。对两种典型温度分布对象，采用两种火焰监测方式，分别进行了模拟研究，并给出了实验的初步结果。结果表明以适当的拍摄角度可获得良好的重现效果，说明其方法具有应用价值。