煤粉火焰三維溫度分布重建及其在燃燒診斷技術(shù)中應(yīng)用的研究.pdf

1、當(dāng)今能源的短缺與環(huán)境狀況的惡化不斷威脅人類的健康和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,只有加強(qiáng)作為能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和重要污染源的電站鍋爐的清潔高效燃燒過程的監(jiān)控和管理,優(yōu)化爐內(nèi)燃燒工況,減少燃燒污染物的排放量,才能確保燃煤電站鍋爐與環(huán)境友好的高效清潔生產(chǎn)工藝.優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒工況,最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)就是對燃燒實(shí)施準(zhǔn)確的檢測,并在此基礎(chǔ)上建立燃燒診斷和優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng).但是長期以來,我們對電站鍋爐爐內(nèi)工況的檢測還不全面,大多是通過蒸汽側(cè)的參數(shù)和有限的火側(cè)參數(shù),借助運(yùn)

2、行人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行燃燒的運(yùn)行調(diào)整,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足燃煤機(jī)組安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的需要.本文的研究,就是通過工業(yè)用CCD攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)燃燒工況的可視化檢測,以獲得對燃燒診斷更直接、更充分的火焰檢測信息.在傳統(tǒng)火焰監(jiān)視電視的基礎(chǔ)上,利用層析成像技術(shù)和逆問題求解的方法,重建了爐內(nèi)的三維溫度分布,在次基礎(chǔ)上開發(fā)了更有效的燃燒診斷技術(shù).本文首先綜述了溫度場測量技術(shù)以及圖像法測溫技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,研究了圖像法測溫技術(shù),重點(diǎn)是利用層析技術(shù)

3、重建三維溫度分布方法的基本原理、主要技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)困難,指出本文在重建煤粉火焰三維溫度分布過程中將要研究解決的主要技術(shù)問題.然后分別研究了重建煤粉火焰三維溫度分布過程中的幾個(gè)主要技術(shù)環(huán)節(jié)及技術(shù)問題:(1)介質(zhì)的輻射特性;(2)投影成像過程;(3)光子束在三維復(fù)雜介質(zhì)中的傳輸;(4)逆問題的求解.最后,根據(jù)爐膛火焰的圖像信息、測量得到的爐內(nèi)溫度場和對鍋爐運(yùn)行參數(shù)的分析,提出了2項(xiàng)基于屏前截面熱負(fù)荷分析的燃燒診斷技術(shù).本文所提出的方法作為一