炉膛燃烧三维温度场可视化监测系统在对冲式燃烧锅炉上的应用

介绍了炉膛燃烧三维温度场可视化监测系统在230 t/h对冲式燃烧锅炉上的应用效果。该系统投入后使炉膛燃烧从一个近似黑箱的系统变成一个基本可视的系统,能快速、有效地诊断燃烧工况的异常,指导燃烧调整和控制,达到减少污染物排放、优化燃烧的目的,提高了锅炉运行的安全性和经济性。     

ZHC-D型双炉膛燃烧监控系统软硬件设计及实现

目前电站燃煤机组在实时获取较全面的反映炉内燃烧状况,有利于及时进行炉内燃烧调整控制方面仍然存在较大问题。ZHC-D型燃烧监控系统能够实时检测炉内火焰图像和辐射能信息,并计算炉内燃烧三维温度场,为这一问题提供了很好的解决方案。介绍了该系统的结构和硬件软件设计,以及系统在国产某300MW双炉膛电站锅炉中的应用情况。     

炉膛三维温度场监控系统的硬件设计

介绍了我国第一套大型电站燃煤锅炉炉膛三维燃烧温度场监控系统的硬件设计,主要包括火焰采集子系统、冷却风子系统、计算机在线监测子系统,并简要介绍了该系统的主要功能。     

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。     

声学测温技术在电站锅炉中的应用研究

为了实现炉膛温度场实时在线监测,首次在国内某电厂600 MW机组锅炉上进行了多路径声学测温系统的安装调试。结果表明:基于相位变换加权的互相关算法,可以有效去除冷态条件下炉膛强混响影响,准确得出声波飞渡时延估计值;验证了该系统的稳定性和可靠性;声学测温系统将电站锅炉的燃烧情况可视化,有助于确保锅炉的安全经济运行。     

数字图像处理技术在锅炉炉膛火焰监测系统中的研究现状

火电厂锅炉炉膛内的燃烧过程是复杂的物理和化学过程,火焰的温度场分布及燃烧状态对于电厂的安全经济运行具有极其重要的现实意义。随着计算机技术和电子技术的发展,以数字图像处理技术为核心的火焰图像监测系统日益成为主流。从火焰图像中提取更多的监视和诊断信息,获得炉膛辐射水平的定量描述,重建燃烧火焰的温度场分布,此项应用技术已成为燃烧学科目前较为热门的研究方向之一。对数字图像处理技术在锅炉炉膛火焰监测系统中应用的范围、内容、方式及研究现状进行了分析和总结。     

基于炉膛温度场测量与热平衡分析的未燃尽碳预测模型

该文以基于火焰图像处理的温度场测量技术对炉膛火焰的温度分布进行了测量，并以此测量结果对锅炉炉膛进行了热平衡分析。在此基础上，提出了锅炉燃烧过程中未燃尽碳的在线预测模型，并将模型预测结果与炉膛三维温度场计算的结果和灰分析的结果进行了比较验证。该模型的预测结果与灰分析的结果基本相近，可以作为锅炉燃烧的在线经济性评价标准。     

基于燃烧温度场测量的SNCR优化调整试验

为解决煤质多变和频繁调峰运行引起的选择性非催化还原(SNCR)反应区温度窗口偏移的问题,结合燃烧温度场测量技术对SNCR脱硝工艺进行优化调整研究。以某台670t/h燃煤锅炉为试验对象,利用辐射图像处理方法在线监测全炉膛燃烧温度场分布,选择SNCR反应区温度窗口,指导调整喷口投运位置及尿素溶液流量分配,并采用CFD软件对优化调整后SNCR系统的脱硝效果进行了模拟计算。结果表明,结合温度场实时监测技术优化调整后的SNCR系统能够显著提高脱硝效率,并改善炉膛出口NOx分布的均匀性。     

基于声波法炉膛温度场在线监测系统的锅炉运行调整

利用基于声波法炉膛温度场在线监测系统指导燃烧调整。通过对比发现,传统的测温方式与声波法测温得到的结果有很高的一致性,偏差在±10%以内。借助该系统对国内某电厂进行底层燃烧器掺烧神华煤的燃烧调整,取得了初步的效果。声波法测温系统在火电机组炉膛上的成功应用,可以帮助直观显示火焰中心位置,防止火焰烧偏。为锅炉提供精准的炉膛稳燃温度场数据,降低锅炉低负荷运行灭火风险。在变煤种燃烧方式下做到最优化运行,为机组长期安全经济运行提供了保障。     

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。     

300MW锅炉燃烧三维温度场可视化监测系统设计及运行分析

基于对燃烧火焰图像本质的分析，在沙角A电厂5号机上进行了三维可视化监测系统的硬、软件设计，得到了炉内实时三维温度场和总辐射能信号，通过与热工信号的相关性分析，提出彩炉量总钢射能参与协调控制的思想。     

炉内燃烧三维可视化诊断及机组负荷控制新技术

介绍了一种基于炉内燃烧三维温度场可视化的监测方案。通过三维温度场所获得的总辐射能，建立辐射能信号与机组负荷之间能量平衡的新的协调控制模型，可更好地实现锅炉燃烧优化控制，提高机组负荷控制水平。     

在DCS中实现炉内三维温度场可视化技术

针对火电厂DCS缺乏全面而直观地反应炉内燃烧信息的现状,研发了在DCS中实现炉内三维温度场可视化的方法。给出了1台300 MW机组的双炉膛锅炉炉内三维温度分布的DCS组态画面实现实例,通过该画面可直观地了解炉内燃烧工况,并指导炉内燃烧调整和优化。     

燃烧三维温度场及辐射能信号特性的分析

针对电站锅炉炉内工况的特点,从研究温度场入手,通过对火焰图像的分析,得到了炉内燃烧实时的三维温度场,并以此获得锅炉燃烧的辐射能信号,为实现燃烧优化控制提供了新的研究途径。     

基于CAT技术的130t/h煤粉锅炉炉膛温度场在线仿真显示

从锅炉存在的问题着手,在完善风粉系统的测量仪表的基础上,对锅炉相关指标进行在线采集后,使用数值计算软件计算炉膛温度场分布,再经过二次重构,实时显示炉膛温度,为锅炉操作人员提供监测数据。     

基于炉膛辐射能信号的直流炉燃烧优化控制试验研究

采用基于火焰图象处理的炉膛辐射能信号监控系统对姚孟电厂300MW直流锅炉进行了现场检测.在此基础上,将炉膛辐射能信号引入炉膛燃烧控制回路,对锅炉进行了风煤比燃烧优化控制试验.试验结果表明,建立在辐射能信号为基础的相关控制策略,能够有效地强化炉膛燃烧,降低NOx的生成.     

炉膛辐射传热数学模型及其仿真

为了准确计算炉膛内的辐射传热量，以辐射传热计算的假想面模型为基础，把锅炉炉膛沿高度方向分区，以炉膛内的燃烧与辐射传热过程为研究对象，建立了比较精确的炉内传热一维集总参数模型，推导出计算真实壁面和假想壁面有效辐射力的矩阵表达式，然后通过求解介质的能量方程，获得了炉内的一维温度分布以及各区段水冷壁的吸热量和热流密度。模型可以实现传热与燃烧子模型间的耦合求解，只需根据锅炉运行的外部参数便可实现炉内传热的自动计算。计算结果与其它文献三维模型的预测值非常一致，但由于模型采用了一维简化处理，收敛较快，可以满足电站实时仿真计算的需要。     

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%。     

炉膛火焰温度场重建非线性优化算法研究

随着数字图像处理技术的发展，使得利用面阵CCD进行电厂锅炉炉膛温度测量成为可能，该文分析了基于火焰辐射图像的炉膛温度场的测量原理，建立了针对测试系统和测量对象的非线性优化数学模型，提出了一种非线性寻优算法，最后在某电厂锅炉进行了验证性试验，并给出了实验结果，结果表明，这种测试方法方便可行，具有一定的应用前景。