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基于图像处理技术的煤/煤气混烧的火焰黑度检测与分析

作　者: 余畅
导　师: 周怀春；傅培舫
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 燃煤锅炉火焰黑度图像处理焦炉煤气高炉煤气
分类号: TK227
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 35次
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内容摘要

为了充分利用工业废气,电站的燃煤锅炉改变了以往只烧煤的状况,掺烧了一定的工业废气,如高炉煤气和焦炉煤气。炉内煤粉的燃烧过程本来就是一个复杂的物理化学过程,掺烧后的情况更加复杂。我们需要研究炉内的传热情况,而火焰黑度则是反映炉内传热的重要参数。在电站锅炉中,燃料在炉膛内燃烧并放出大量热量,煤粉火焰和水冷壁之间的换热以辐射为主。火焰黑度反映了炉内颗粒燃烧状况与煤粉颗粒的辐射特性。近年来,基于火焰图像的三维温度场检测技术不断发展,为炉内燃烧分析提供了新的方法,用图像法进行非接触测量具有良好的应用前景。本文用已应用的工业系统进行炉内火焰图像记录,对多种燃烧方式的对比,分析煤气掺烧的火焰黑度。分别用便携式系统和在线检测系统对图像黑度进行了分析。本文对火焰黑度的计算软件做了一些改进,在原有的计算软件中添加了计算黑度的程序。实验对200MW容量的机组670t/h通过对火焰黑度进行分析,分别用便携式系统和在线检测系统分析,得到一些有用的结论。在燃烧器区域,增加高炉煤气,黑度会减小,增加焦炉煤气,黑度增加。在同一台锅炉中,掺烧高炉煤气,会抑制煤粉燃烧,添加焦炉煤气,会促进煤粉燃烧。在负荷一定的时候,煤气越多,需要的煤粉越少,可以节约燃料,尽可能的多加入焦炉煤气少加高炉煤气,可以加强燃烧效果。过量空气系数越大,黑度越小;C/H比在小于10的范围内,C/H比越大,黑度越小。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-22
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 相关领域及其研究现状  9-21
  1.3 本文的主要工作和内容安排  21-22
2 火焰黑度的计算方法及对象  22-29
  2.1 火焰黑度传统数学计算方法  23-24
  2.2 火焰黑度在线计算方法  24-28
  2.3 本章小结  28-29
3 火焰黑度的测试系统及其标定  29-51
  3.1 黑体炉标定  29-40
  3.2 计算机在线监测系统硬件介绍  40-43
  3.3 计算机在线监测系统的软件系统  43-44
  3.4 便携式火焰图像探测器硬件介绍  44-45
  3.5 便携式火焰图像探测器软件的设计  45-50
  3.6 本章小结  50-51
4 检测的结果及分析  51-64
  4.1 煤粉和煤气的工业分析  51
  4.2 便携式图像检测系统的检测结果分析  51-60
  4.3 在线火焰图像检测时黑度变化的分析  60-63
  4.4 本章小结  63-64
5 全文总结与展望  64-66
  5.1 全文总结  64
  5.2 工作展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-70

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