炉膛内断面温度场与辐射参数同时重建实验研究

在电站燃煤锅炉中,可以通过检测边界辐射信息重建炉内的温度场,炉内介质辐射参数则根据MIE理论分析得到。该文提出用CCD拍摄炉内火焰辐射图像,通过黑体炉标定得到火焰辐射强度图像和辐射温度图像,用正则化方法从辐射温度图像中重建介质温度场,介质辐射参数从辐射强度图像中更新,两者交替迭代,直到收敛。在1台300MW机组燃煤锅炉上开展了实验研究,给出了4种负荷工况下炉内介质辐射参数与断面温度场的重建结果。     

600MW四角切圆燃烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

为了研究煤粉锅炉的传热特性,控制燃煤污染物排放,阐述了600 MW四角切圆煤粉锅炉炉内的流动、传热与燃烧过程的数值模拟方法,通过Gambit软件建立炉膛的三维结构及网格生成,在FLUENT软件中选择合理的数学模型,分别进行了空气气氛和富氧气氛下炉内煤粉燃烧的数值模拟过程。模拟结果表明:O2/CO2气氛下,CO2具有较高的比热容,炉膛内烟气的蓄热能力及着火热增加,炉膛整体温度下降,火焰中心上移;随着氧气浓度的提高,煤粉的燃烧得到强化,炉内温度升高,炉内高温区变大,火焰中心逐渐下移,有利于煤粉的着火和燃烧。     

基于光谱分析的煤粉火焰复合判据和燃烧诊断研究

该文研究了煤粉火焰辐射光谱信号，发现在煤粉锅炉中不仅不同火焰及炉墙的黑度不同，在煤粉不同燃烧阶段还存在一些特征谱线。根据是否存在这些特征谱线，以及测得的火焰黑度和火焰的光谱辐射强度可以可靠地构造火焰是否存在的判据。在350MW煤粉锅炉上的实测数据验证了这种复合判据的正确性。这可以给锅炉提供一种新的可靠的火检方法。作者还采用人工神经网络算法根据火焰的黑度和一定波段范围的辐射强度对煤粉火焰的燃烧状况进行诊断作了初步研究，结果表明可以对燃烧的不同状况进行诊断，将有助于优化燃烧。     

锅炉火焰电视系统的安装与调试

前言电站锅炉火焰电视监视装置是一种从护壁上部总体监视炉膛内燃料燃烧状态的彩色工业电视系统，操作员可在控制室内监视器屏幕上看到炉膛内火焰燃烧的真实图像。该装置在锅炉点火、低负荷运行、输煤系统等发生危害锅炉正常运行故障时，能够及时显示炉膛内出现异常情况的电视图像，以便采取相应措施，防止炉膛爆燃。本文以FTV型锅炉火焰电视系统为例，探讨火焰电视的安装角度与调试方法。1火焰电视系统的构成火焰电视监视系统是由主系统和保护系统组成。主系统即输像系统，它主要包括预制管、潜望镜、保护罩、摄像机、信号驱动器和监视器…     

FTV电站锅炉火焰电视监视装置的应用

富拉尔基发电总厂1、3、4号炉分别于1991、1992年安装了辽宁铁岭光学仪器厂生产的FTV电站锅炉火焰电视监视装置。该装置主要原理是：摄像机通过专门设计的很长的潜望镜管，经一个预制孔，部分伸入炉膛内，其前端的镜头对炉内火焰成像，经过潜望镜管内的一组镜片传送到水冷壁外的成像靶面上，用摄象机转变为电视信号，再经视频电缆传输到位于单控室内的监视器上显现出来。从而，运行人员在控制室内通过监视器屏幕就可以看到炉膛内燃烧的真实图像。在锅炉点火、小负荷运行、输煤及制粉系统发生故障时，运行人员能够及时发现炉膛内燃烧情况，…     

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的电站锅炉双炉膛燃烧火焰图像处理及辐射能检测系统，该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，对电站运行操作人员起到了很好的参考和指导作用。     

多层辐射能信号检测在燃烧诊断中的应用研究

为获取煤粉炉内详细而有效的检测参数,通过布置在某300MW电厂锅炉炉本体上的16支CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)火焰探头从不同高度、不同层面实时拍摄炉内火焰图像,经图像处理技术处理后得到反映炉内多个区域燃烧强度的多层辐射能信号。通过对一次炉膛灭火事故的分析表明,炉内多层辐射能事故响应时间更迅速,提供的炉内燃烧工况信息更全面。在查明灭火事故的起始位置及发展过程的基础上,采取了相关措施后,该炉至今未发生类似灭火事故。多层辐射能检测信号可作为一个有效工具应用于大型燃煤电厂锅炉的燃烧诊断中。     

W型锅炉拱顶燃烧器采用旋流和直流时气相流动特性对比

国内电厂主要采用四角燃烧固态排渣煤粉炉来燃用无烟煤,而国外普遍采用Ｗ型火焰（下射火焰）燃烧技术燃烧无烟煤。与普通的四角切向燃烧方式相比,Ｗ型火焰锅炉具有着火条件好,火焰行程长,负荷调节范围大,一、二次风分级送入,可降低ＮＯｘ排放;烟气在炉内作１８０°转弯,可将１０％～１５％的粗灰粒分离下来,减轻了对流受热面的飞灰磨损;通过喉口时烟气可充分混合。上炉膛深度小,气流在其中不旋转,炉膛出口处的烟气温度场和速度场比较均匀,减小了过热器和再热器的热偏差等优点。国外实践表明,Ｗ型火焰固态排渣煤粉锅炉可燃用可…     

火焰中心位置对锅炉燃烧影响的数值模拟研究

火焰中心位置是影响锅炉燃烧的重要因素,某电厂四角切圆锅炉冷灰斗有结渣现象,针对该电厂660 MW机组超临界燃煤锅炉,利用FLUENT软件对该锅炉炉内6种工况燃烧过程进行了模拟计算。在验证了模型正确性的基础上,100%BMCR负荷下,通过调节燃烧器摆角来改变火焰中心高度,对炉内燃烧状况进行模拟,并对各工况下煤粉粒子三维轨迹、温度场、速度场、耗氧量以及NOx排放量等进行比较,确定该负荷下的摆角为0°时,火焰中心高度为24.11 m,燃烧效果良好。     

褐煤和烟煤火焰检测的比较分析

通过对褐煤和烟煤进行理论分析,得出褐煤的着火热比烟煤大,且褐煤的火焰检测初始燃烧区比烟煤远。并对炉膛火焰燃烧情况进行了分析,得出火焰检测装置应安装在炉膛中心火焰旋转的下游、燃烧器水平中心线的上侧的结论。     

光学厚度对大型炉膛三维温度场重建的影响分析

由于工业炉膛的大尺寸以及炉内介质的消光作用，从火焰图像中重建炉膛内三维温度场时，光学厚度是一个重要的影响因素。文中通过建立的辐射成像模型，根据CCD摄像机得到的火焰温度图像，用Tikhonov正则化方法重建炉膛三维温度分布。针对一台10m′10m′20m的大型炉膛，给出了不同的光学厚度下三维温度场的重建误差，并考虑测量误差、介质辐射参数分布、壁面辐射对炉内温度场重建的影响。结果表明：当光学厚度在1~15范围之内，炉内三维温度场的重建结果较好。     

沙角C电厂锅炉微油点火技术应用的试验分析

对沙角C电厂锅炉微油点火技术应用进行试验分析的结果表明,利用原有WRTE大油枪加热炉温制取热风的方式启动磨煤机,使炉膛得到预热,有利于微油点火初始阶段煤粉的引燃和燃尽。气化微油点火燃烧器投煤后煤粉能顺利点燃,火焰明亮,燃烧器喷口火焰温度始终保持在较高温度,燃烧稳定,燃烧器在启动过程中壁温正常,不结焦。计算分析发现,2号锅炉气化微油点火技术的应用能使电厂启动节油率达到89％,取得了良好的经济效益。     

基于数字图像处理的温度检测算法研究

介绍了基于数字图像处理的温度检测技术原理。针对神经网络温度计算法在计算煤炉的温度时存在较大误差问题，提出用最小二乘法和改进输入的神经网络法计算温度。这两种算法以彩色CCD摄像机输出的三基色之间的比值为自变量或输入量，更好地体现了比色测温原理，因此能较好地消除在实际测温过程中黑度系数、烟尘和火焰脉动对计算结果带来的影响。通过在煤炉上的实验表明，这两种方法的计算精度均高于原神经网络法的精度，而改进输入的神经网络温度算法的计算精度略高于最小二乘法的计算精度，而最小二乘法更加简单实用。     

单色火焰图象处理技术在锅炉燃烧监控中的应用研究

首先分析了火焰图象处理中单色性选择的意义，然后重点介绍了在200 MW电站锅炉上实现的 炉膛燃烧二维温度分布检测的试验研究。结果显示，即使炉内燃烧工况比较平稳，燃烧温度 的波动幅度也达到180 K；燃烧温度随燃料调节呈现相应变化；过热器壁温及烟气含氧量也 与燃烧温度明显关联。最后简要介绍了在此基础上构成的一种炉膛燃烧三维温度分布检测方 法，以及将反映炉膛辐射能量的图象灰度作为中间被调量构成的一种新型燃料控制方式，展 望了这几种新方法在电站锅炉上的广阔的应用前景。     

130t/h褐煤锅炉燃烧系统设计要点分析

对通辽发电总厂和赤峰热电厂设计褐煤的燃烧和结渣特性进行了分析,通过采用合适的炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷及双调节煤粉浓缩燃烧技术对燃烧系统进行设计。投产后两台锅炉达到50%负荷不投油稳燃,同时有效防止了炉内和喷口结渣。     

HM型等离子燃烧器多级燃烧特性数值模拟

用Fluent软件对HM型等离子燃烧器的点火燃烧特性进行了二维数值模拟，计算了煤粉空气混合物从等离子点火区到炉膛内主要断面的温度场、着火过程成分变化和煤粉进入炉膛初期的燃尽率等。结果表明：一级燃烧筒内的煤粉在离开等离子体点火区距离约D1（一级筒直径）的部位挥发分开始着火；一级燃烧筒中心线上的温度从点火区开始首先降低然后升高；二级煤粉在距离二级燃烧筒入口约2倍D2（二级燃烧筒直径）处开始着火，二级燃烧筒断面温度中部高四周低；三级煤粉在距离二级燃烧筒出口约2m处开始着火，并形成稳定的火球状火焰。计算结果还表明：燃烧器燃尽率较高，当形成稳定的火焰时，挥发分已经完全燃烧，碳的燃尽率达到46%以上。     

基于图像处理及辐射传热逆问题求解的二维炉膛温度场重建

基于辐射图像处理和辐射传热逆问题求解,建立一种二维炉膛温度场重建方法。该方法中,图像采集装置（如ＣＣＤ摄像机）成像单元接收的辐射能由炉膛中各气体和壁面单元发射的辐射能决定。采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法计算出ＣＣＤ摄像机各成像单元所接收的各气体和壁面单元的辐射能的份额,即炉膛温度可从ＣＣＤ摄像机成像单元接收辐射能中重建温度分布。研究对象为一个由灰色炉膛壁面和灰色气体所组成的二维辐射－吸收系统。在Ｃ     

基于火焰图像的燃烧稳定性诊断和分析

通过采集某200 MW燃煤机组火焰图像获得炉膛中的辐射能,建立其与机组功率之间的动态和静态模型,以进行燃烧监测与控制,同时进行稳定性的分析。