自适应Retinex与Canny的炉膛火焰边缘检测算法

对炉膛火焰图像的增强与检测是获得炉膛内部燃烧情况的重要手段.首先,提出了一种自适应多尺度Retinex算法,提高了火焰清晰度和炉膛火焰与炉膛的对比度.其次,提出了识别火焰边缘改进的Canny算法,提高了火焰边缘清晰度.仿真结果表明,炉膛火焰与环境对比度得到提高,改善了图像的视觉效果,火焰边界连续且轮廓清晰.     

电厂天然气锅炉富氧燃烧数值模拟

对传统燃烧方式下和应用富氧燃烧技术(O2/CO2燃烧技术)时电厂天然气锅炉内的燃烧特性进行数值模拟研究.结果表明随着氧气浓度的增大,整个炉膛的高温区分布趋于集中,烟气温度增加,火焰分布更为集中,充满度也越来越差.当氧气浓度为25%时,炉膛内的温度分布和烟气辐射特性与传统燃烧方式下最接近.当氧气浓度由21%上升到40%时,炉膛内烟气温度得到较大幅度的提高,燃烧器所在截面温度上升300 K以上,火焰充满度变差.     

燃烧器火焰监测技术的分析与研究

燃烧器火焰监测技术的分析与研究秦自力（东南大学动力工程系，南京２１００１８）火焰监测器（也称火检器）是ＦＳＳＳ系统中的关键部件，通过时炉膛火焰燃烧状态的监测和诊断，可避免因燃烧不稳或低负荷而导致的炉膛熄火和爆炸，提高燃烧过程的安全性，保证锅炉稳定经济...     

炉膛煤粉空气射流的火焰稳定性分析

本文结合锅炉炉膛煤粉空气射流的流场特征,分析煤粉气流的预热、着火及燃烧过程,提出以炽热燃烧的回流区为研究对象的分析煤粉射流气流火焰稳定的集总分析模型,并用它分析了几种典型的炉膛煤粉射流流场.结果表明,对于任何给定特征尺度的回流区只要满足一定的温度、煤粉浓度及射流速度等条件,就能实现对射流火焰的稳定.     

基于神经网络的火焰燃烧稳定性算法研究

本文旨在研究锅炉火焰燃烧的稳定性问题,提高锅炉燃烧火焰的检测准确度.针对锅炉燃烧监控系统所采集的火焰动态图像进行分析来检测锅炉内火焰燃烧稳定性,燃烧受影响的火焰出现短时脉动时,传统的基于灰度方差的检测方法不能避免火焰脉动的影响,造成对锅炉内燃烧稳定性检测准确度不高的问题.本文提出一种基于神经网络的火焰燃烧稳定性检测方法,选取与火焰稳定性直接相关的多个特征作为神经网络的输入向量,对样本多次训练能去除杂质燃烧或调峰引起的微小脉动的影响,克服了传统方法检测准确度不高的问题.实验证明,该方法能够有效避免杂质和调峰对燃烧的影响,对锅炉内的燃烧稳定性做出准确检测.     

基于神经网络的电站锅炉燃烧诊断方法研究

根据电站锅炉燃烧过程的特点,利用图像处理技术提取了表征火焰燃烧特性的特征量,提出了基于BP神经网络的锅炉炉膛火焰燃烧状态的模式识别方法.针对锅炉燃烧诊断实时性强的要求,设计开发了一套PC机加信号处理系统(DSP)的实时图像采集与燃烧诊断系统,在200MW锅炉上进行试验.结果表明,该系统简便实用,可实现锅炉运行过程的燃烧诊断,为电站锅炉的安全、经济运行提供可靠的依据,具有一定的工程应用前景.     

燃煤锅炉火焰相关检测的信号处理方法

炉膛灭火是引起燃煤锅炉爆然的一个重要原因，因此利用火焰检测器检测火焰的燃烧工况显得特别重要，相关检测法是近年来提出一种较好的火焰检测方法，对相关检测器所检测到的信息的处理方法是关系到其应用能否成功的一个重要方面。本文提出了一种较为实用的信号处理方法－数学滤波器的设计方法和极性相关算法，并给出了仿真结果。     

基于炉膛火焰图像处理的工业锅炉炉膛平均辐射能的计算机算法

初步建立一种基于工业锅炉燃烧火焰图像处理工业锅炉炉膛平均辐射能的计算机判定算法,从理论和实现等方面讨论上述算法的可实现性和可操作性.     

TN810064炉膛温度红外辐射吸收测量系统原理及应用研究

ＴＮ８１００６４炉膛温度红外辐射吸收测量系统原理及应用研究［刊］／黄德中（富春江水电职工大学）／／红外技术──１９９５，（５）．４６～４８．２２ＴＮ８１锅炉炉膛火焰燃烧温度直接关系到炉膛燃烧情况是否良好，是锅炉安全高效运行的重要指标。本文介绍了其测量...     

基于向量量化网络的火电厂炉膛火焰检测

通过对火力发电厂锅炉炉膛火焰检测装置及炉膛燃烧器的分布位置进行分析,结合神经网络的LVQ结构及MATLAB编程,介绍一种火焰检测的新方法.该方法首先通过火焰检测装置把采集到火焰有无的光信号转换成电信号,然后再经过滤波放大等环节把电信号转换成数字信号,送入微机用MATLAB编写的LVQ程序进行检测,根据仿真的数据及曲线可以看出此种方法能够及时准确地为运行人员提供报警信息,达到预先设定的目标.     

氧浓度对斯特林发动机燃用不同燃料时燃烧火焰特征的影响

利用高速摄影技术,研究了以乙醇为燃料时斯特林发动机引射气流中氧浓度对燃烧的火焰长度、色度、燃烧速度以及燃烧稳定性等的影响.结果表明：在引射空气时,随着氧气浓度的提高,火焰的稳定性及火焰传播速度提高,燃烧火焰长度变短,火焰变得更明亮,且柴油火焰亮度比乙醇大;在有引射气流的作用下,氧浓度对燃烧特征参数的影响较小.

     

以乙醇为燃料的斯特林发动机燃烧火焰特性分析

斯特林发动机的燃烧特性直接影响到整机性能.采用可视化试验台架,利用高速摄影机拍摄以乙醇为燃料的斯特林发动机燃烧火焰图片,分析了乙醇燃料引射式燃烧的火焰脉动和形态的特点;根据燃烧方式与火焰RGB值的对应关系,分析了引射空气量的变化对斯特林发动机燃烧方式的影响.结果表明,加入适量引射空气可提高火焰的稳定性,降低火焰长度,增大火焰张角,使燃烧室火焰充满度提高,并且乙醇火焰燃烧方式转变为半预混合、半扩散式.     

电场与燃烧耦合研究进展

 为了提高能源转换效率、降低燃烧副产物的排放,利用电场增强燃烧、控制燃烧火焰特性已逐渐引起研究人员的注意.本文从竖向、横向(即径向)和单电极式等不同的电场形式对燃烧场的影响展开论述.不同的电场形式下,通过改变电场参数,对电场中不同燃料的燃烧火焰特性变化规律进行研究,以此考查电场与燃烧耦合时的特性.研究表明,利用竖向电场力来平衡浮力可以粗略模拟微重力下燃烧时的扩散火焰,燃烧速率受电场强度影响,4kV时最小;利用横向电场可以改变火焰形状(如高度降低)及颜色,也可以助燃低热值燃料,实现可靠点火和稳定燃烧;对于单极式电场,观察到3种不同类型的振荡火焰.然后,对利用电场降低燃烧副产物的可行性进行了阐述.最后指出,迄今未见对不同电场形式与燃烧火焰特性的系统研究,缺乏相应的基础数据、电场参与下的燃烧反应动力学模型以及完备的燃烧场耦合机制分析.     

基于Python的CO2/O2氛围下柴油燃烧火焰特征分析

为分析柴油在CO2/O2氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程. 基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析. 结果表明：在空气和CO2/O2氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35% CO2+65% O2氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px. 在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO2浓度减小和O2浓度增大,红绿分量比有所减小. 与在空气下燃烧相比,柴油在CO2/O2氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降.     

Experimental and LES investigation of flame propagation in a hydrogen/air mixture in a combustion vessel

This work presents an experimental and numerical investigation of premixed flame propagation in a hydrogen/air mixture in a closed combustion vessel. In the experiment, high-speed schlieren video photography and pressure sensor are used to examine the flame dynamics and pressure transient. In the numerical study, a large eddy simulation （LES） based on a RNG sub-grid approach and a LES combustion model is applied to reproduce experi- mental observations. The effects of four physical phenomena on the burning velocity are considered in the combustion model, and the impact of grid type on the combustion dynamics is examined in the LES calculations. The flame experiences four stages both in experiment and LES calculations with structured and unstructured grids, i.e., spherical flame, finger-shaped flame, flame with its skirt in contact with the sidewalls, and tulip-shaped flame. The flame speed and pressure in the vessel develop with periodical oscillations in both the experiment and LES simulations due to the interaction of flame front with pressure wave. The numerical simulations compare well with the detailed experimental measurements, especially in term of the flame shape and position, pressure build-up, and periodical oscillation behaviors. The LES combustion model is successfully validated against the bench-scale experiment. It is put into evidence that mesh type has an impact to a certain extent on the numerical combustion dynamics, and the LES calculation on structured grid canpredict the flame dynamics and pressure rise more accu- rately than that on unstructured grid with the same mesh resolution. The flame shape is more asymmetrical in the LES on an unstructured grid than that on a structured grid, and both the flame speed and the pressure rise at the later flame stage are underestimated in the LES on the unstructured grid.     

甲烷-空气预混燃烧火焰的测量分析

本文介绍一种测量分析甲烷-空气预混燃烧火焰成份及其浓度的方法,并划分出火焰的反应区、产物区和环境区。该方法可用于烃类-空气类燃烧火焰的测量分析。     

阻燃机理的研究

阻燃是一种燃速非常低的特殊燃烧过程。本文根据燃烧的基本原理讨论了阻燃材料的阻燃机理,建立了物理模型和数字模型,并提出了用阻燃系数来表示阻燃材料的阻燃能力。 k=1/r k——阻燃系数 r——阻燃材料的燃烧速度阻燃系数愈大,阻燃效果愈好。     

Microstructure of premixed propane/air flame in the transition from laminar to turbulent combustion

In order to explore the flame structure and propagation behavior of premixed propane/air in the transi-tion from laminar to turbulent combustion, the high speed camera and Schlieren images methods were used to record the photograph of flame propagation process in a semi-vented pipe. Meanwhile, the super-thin thermocouple and ionization current probe methods were applied to detect the temperature distribution and reaction intensity of combustion reaction. The characteristics of propane/air flame propagation and microstructure were analyzed in detail by the experimental results coupled with chemical reaction thermodynamics. In the test, the particular tulip flame behavior and the formation process in the laminar-turbulent transition were disclosed clearly. From the Schlieren images and iron current results, one conclusion can be drawn that the small-scale turbulent combustion also appeared in laminar flame, which made little influence on the flame shape, but increased the flame thickness obviously.     

低旋流燃烧和流动特性数值模拟研究

为研究低旋流燃烧(LSC)技术背离传统旋流燃烧机理的燃烧方式,以及其所具有的燃烧效率高、稳定性强、火焰区域温度低和NOx排放量极低等特点,采用数值模拟方法,对LSC燃烧和流动特性以及受喷射器多孔板阻塞比的影响进行初步研究.结果表明:LSC喷射器能够形成典型扩散湍流流动和"扫帚形"低温火焰结构;多孔板阻塞比对LSC喷射器扩散湍流流动分布、中心线上轴向气流速度和湍流强度有很大影响.