炉内火焰监测的现状及其发展方向

当前国内自行设计的和引进的红外线炉内火焰监测器均用于判断锅炉内火焰有无,基本上都采用光敏元件检测火焰。而国外最近发表的炉内燃烧监视装置的图像处理技术,除了能监视火焰状况以外,还能定量地给出火焰参数。如,火焰面积火焰长度、火焰中心位置、火焰最大亮度位置、火焰平均亮度,标准偏差等。并且能对每个燃烧喷咀进行控制。本文介绍了目前国内外锅炉内火焰监测的概况。     

火力发电厂锅炉火焰监测技术

就大型电厂锅炉的炉膛安全监控装置(FSSS)中的火焰检测设备、检测手段以及采集信号数据处理方式进行了探讨。     

燃煤锅炉炉内能量监测方法

基于火焰检测系统和图像处理技术,直接由火焰辐射图像的灰度值计算辐射能信号,提出一种以机组功率为基准对辐射能信号进行动态补偿的构建方法.该方法获取的辐射能信号不受测量条件的影响,具有较高的准确性,其值与机组功率具有相同的量程范围,减小两者的差异是当前炉内燃烧调整的方向.在一亚临界燃煤锅炉进行了辐射能信号准确性的动态验证试验,结果发现:该方法构建的辐射能信号较机组原系统中的热量信号更快速、准确地反映出炉内燃烧率的变化,并在此基础上讨论了辐射能信号应用于锅炉燃烧及机组协调优化控制的可行性.     

考虑辐射强度沿截面方向减弱的炉内传热公式

分析了以2个平行平面辐射换热公式作为蒸汽锅炉炉内火焰对四周水冷壁进行辐射传热计算的基本公式,该式是在炉膛截面各处温度相同、从炉膛中心到四周水冷壁平面不发生辐射强度任何减弱的前提下获得的,因此,计算偏差在所难免.假设炉膛为横截面积和高度与近似矩形立方体的炉膛横截面积和高度相同的当量圆柱体,以辐射强度沿射线行程变化的能量方程,推导出一维(横截面的径向)的辐射能在从炉膛中心向四周壁面传递时因火焰介质的吸收、自身辐射和散射作用造成的辐射强度的减弱,并在此基础上推导出考虑了辐射能沿截面方向从炉膛中心向四周壁面减弱后的炉内辐射传热公式.分析了所得公式的特点和适用性.所提出的公式和现有某些计算方法,对大型煤粉电站锅炉燃用含灰量不同的3种典型烟煤时分别进行了炉膛出口烟温的计算,并进行了比较,分析了这些方法存在的不足.     

炉膛喉口面积对W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响

对珞璜电厂引进法国Ｓｔｅｉｎ公司３６０ＭＷ的Ｗ型火焰锅炉进行了冷态模化研究。采用热线风速仪对炉内流场进行测试,在此基础上研究了炉膛喉口面积对炉内空气动力场的影响规律,得出了在不同相对喉口面积下的炉内气流流场图,并对炉内的气流速度分布,气流充满度和平均有效动量流率等进行了比较与分析。研究表明,适当缩小炉膛喉面积,王方面有利于喷入炉内煤粉的着火和燃尽,另一方面有利于减小高温烟气对喉口和前,后拱及冷灰斗     

600MW“W”型火焰锅炉炉内燃烧过程的数值模拟

为了分析"W"型火焰锅炉爆管原因,对某电厂某台600MW"W"型火焰锅炉在100%,75%和50%负荷下以及不同煤质情况下的燃烧过程进行数值模拟计算,研究不同负荷及不同煤质时锅炉炉内速度场、温度场的分布。研究结果表明:100%负荷和50%负荷下速度场和温度场比较对称,75%负荷下则出现明显的偏斜;在100%负荷下,火焰冲刷下炉膛的前后墙两端较严重;在50%负荷下,炉膛火焰中心有所下移,冷灰斗处温度较高;在75%负荷下,后墙火焰冲刷前墙严重,上炉膛温度偏高以致过热器温度过高,这些区域都容易引起受热面结渣和爆管。     

基于DSP的嵌入式炉膛火焰监测系统

针对电站锅炉火焰监视和燃烧诊断系统中火焰图像处理计算能力差、实时性差等问题,提出了一种以数字信号处理为核心的嵌入式火焰监测系统设计方案.系统采用EMP240控制图像的采集与存储,由TMS320VC5416实现温度场测量及燃烧诊断算法,LPC2378作为主控制器负责系统管理、人机界面和网络通信.解决了数字图像海量数据处理和复杂算法采用通用CPU无法实时运行的瓶颈,并且使火焰监控和燃烧诊断的实时性和可靠性得到了保证.     

火焰检测器的光路设计

为了检测电站用锅炉内燃烧器的火焰，我们设计了火焰检测中的光路测试系统，包括被测火焰光的确认，采用光导束把光谱引出锅炉，用双通道光电检测，经过实地考察，性能稳定可靠。     

锅炉火焰监控系统

利用光电转换和单片机应用技术对火力发电厂锅炉火焰状态进行了监控设计，预防和罅了危及锅炉炉膛安全的一些不安全因素的发生。阐述了原理，给出了硬件结构图和应用软件设计方法，提出了实际应用中应注意的问题。     

污水COD在线监测方法及其发展方向

化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量。它反映了水中受还原性物质污染的程度,该指标是有机物相对含量的综合指标之一。对于工业废水的研究、污水处理厂的效果评价及城市污水水质监测来说,化学需氧量（COD）在污染物总量控制和水环境管理中发挥重要的作用。本文对污水COD在线监测原理进行介绍,并结合我国水体环境保护监测技术的发展趋势,对各种污水COD在线监测方法进行对比及就其发展方向进行探讨。     

锅炉的燃烧分析及火焰检测系统

以煤粉燃烧为例分析了炉膛中火焰的燃烧状态,说明了炉膛火焰检测系统在炉膛安全生产中的重要性.介绍了红外火焰检测装置的原理结构及其火焰信号处理器的改进措施.     

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。     

常规大容量煤粉锅炉炉内通过燃烧控制降低NO_x的主要措施探讨

本文根据NO_x生成的机理,从快速着火、高温燃烧、控制火焰结构等几个方面阐述了国内电厂大容量煤粉锅炉降低NO_x的有效措施；同时定量分析了几种因素对NO_x排放的影响。     

蓄热式火焰炉的热工特性

建立了火焰炉数学模型,根据模型分析了炉子结构参数一定时操作参数变化对生产指标的影响,得出蓄热式炉和换热式炉的Q-P方程和b-P方程,并进行了比较·结果表明,在正常生产条件下,随着蓄热式炉生产率增加,炉子热负荷逐渐增加,呈线性关系;单位能耗下降很慢,呈线性关系;废气温度和热效率近似不变,呈线性关系·换热式炉热负荷和废气温度逐渐增加,单位能耗先降后升,热效率先升后降,炉子有经济工作点·与换热式炉相比,蓄热式炉工作的范围较大,能较好适应产量变化大的生产需求·     

陶瓷涂层的火焰喷涂及其耐磨性能

本文介绍了采用氧乙炔火焰喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２陶瓷材料。对其耐磨性能和机理进行的试验研究结果表明，在Ａｌ２Ｏ３中加入一定量的ＴｉＯ２不仅使Ａｌ２Ｏ３可以采用氧乙炔火焰喷涂，并且涂层的孔隙率下降，抗压强度增加，耐磨性能提高。     

600MW机组锅炉火焰检测装置存在的问题分析及改进

对哈三电厂600MW机组锅炉火检一直不稳定的原因进行了详细的分析，同时结合现场实际情况，对原火焰检测装置提出了科学的改进方法。对火检探头进行优化设计，并对改进后火焰检测装置现场应用情况进行了总结．     

有侧开缝的竖直通道内旋转火焰高度特性

为研究侧开缝竖直通道内旋转火焰高度的特性,搭建了内部尺寸为32cm(长)×32cm(宽)×200cm(高)的竖直通道,选取正庚烷和酒精为燃料,在斜对侧开缝和正对侧开缝两种形式下进行了不同直径火源的旋转火焰实验.实验结果表明,初期旋转火焰的高度值首先经历一个相对短暂的前期稳定阶段,之后达到最大值稳定阶段;以正庚烷为燃料形成的强烈旋转火焰高度在后期迅速下降,而以酒精为燃料时火焰高度的下降会经历一个缓冲的阶段;当以正庚烷为燃料时,火焰高度同时受到浮力和旋转强度的双重影响.并根据实验结果对火焰高度的无量纲表达式进行了修正.     

电站锅炉数字图像火焰监控系统设计与实现

针对现有的锅炉火焰检测系统主要以开关逻辑量为主以及现有的图像检测系统的缺点，设计了基于通用视频采集硬件的锅炉火焰图像检测系统。采用计算机软件对火焰图像进行了预处理给出了一种最佳的分割算法。引入了针对不同特征的重要性修正因子。同时为了适应多炉型、多煤种、复杂工况的情况，对我们提出的一种自适应聚类中心主动优化算法做了分析描述，也给出了系统的软件模块图，并对各模块的功能做了分析。最后给出了我们的实验结论。     

火焰在环形通道内形态演变的实验研究

采用实验方法研究环形通道内体积比为1∶3的乙烯/氧气混合气体以及体积比1∶2.5的乙炔/氧气/氩气混合气体的火焰形态演变过程.实验方面采用高速摄影观察环形通道内的火焰传播.火焰经历了四个主要阶段:球形火焰、手指型火焰、舌形火焰和爆轰,其中舌形火焰在整个爆燃到爆轰转变(deflagration to detonation transition,DDT)过程中占据了最长的时间,并且在爆轰起爆中占据重要作用.另外,舌形火焰与边界层的作用使得火焰表面积和火焰速度有所增加.也讨论了初始压力对DDT起爆距离的影响,对于同种气体,初始压力的增大有助于缩短DDT起爆距离.此外,在爆轰敏感性相同的前提下,不规则系统中的DDT起爆距离要短于规则系统中的DDT起爆距离.