收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于红外技术的油页岩制油气反应炉温度监控研究

曹琳  
【摘要】:随着世界能源危机的日益严重,国际油价飙升,世界各国寻找石油的替代资源迫在眉睫。我国油页岩资源储量丰富,是石油和天然气的可替代能源之一。因此,利用油页岩制取页岩油再次受到世界各国的广泛关注。油页岩反应炉控制效果的优劣直接影响页岩油的产量,而炉内温度的检测及控制又是油页岩反应炉控制系统中的关键环节之一,因此有必要对油页岩炼油过程中反应炉的温度监控进行深入的研究。本文基于红外热像技术、模型图像处理方法、温度场建模方法,结合油页岩反应炉的工艺特点,对反应炉内的料面温度变化情况进行实时监控,形成一种油页岩反应炉的非接触式温度检测方法。 本文对油页岩干馏工艺进行了研究,对目前环形反应炉各种测温方法进行了分析和总结,找出了对环形反应炉进行温度检测所存在的问题和困难。分析和研究了干馏炉内温度的精确控制对油页岩产油率的影响关系,主要分析了干馏炉内温度变化对有机质、页岩油、残炭的影响关系,得到了使页岩油的质量达到最优的温度最佳控制点;分析了干馏炉温度对热解气体的影响关系,找到了使热解气体的产量、质量达到最大值的温度最佳控制点,为进行反应炉不同反应阶段的温度最优控制提供了理论依据。 针对反应炉内部环境复杂,反映炉热气流发展状态的料面温度特征难以提取的问题,本文从工艺机理的角度分析了料面红外热图像、十字测温等与料面温度场之间的关系,提出了一种反应炉料面区域温度特征提取方法。并对C-V模型进行了改进,将背景填充技术与改进C-V模型及AOS半隐式方法相结合,提出了基于AOS格式的改进C-V模型及背景填充耦合的红外热图像温度场分割算法,解决了红外热图像温度场的自动分割问题。 针对红外热图像各种形状的温度场区域,特别是带有凹形区域的温度场区域,以及热像温度场区域目标和背景颜色相近、边缘不清晰等造成识别困难问题。本文结合了基于边缘的活动轮廓模型和基于区域的活动轮廓模型,提出了一种基于全局最优的活动轮廓模型的红外热像多温度场区域检测方法,实现了对红外热像温度场区域的有效检测及料面中心区域温度特征提取。 从工艺机理的角度分析了反应炉红外图像、十字测温等多源信息与料面温度场之间的关系,研究了基于红外热图像的料面温度场等温线等特征提取技术。针对利用单一检测信息难以建立准确的反应炉料面温度场模型的问题,提出了基于信息融合的反应炉料面温度场建模方法,该方法充分利用反应炉十字测温检测信息,以基于两点法的温度动态定标方法对温度场进行定标。仿真结果表明,该方法具有较好的泛化能力和准确度,验证了该方法的可行性和优良性。 利用提出的建模方法,建立了基于信息融合的反应炉料面温度场监视系统。系统采用可视化界面显示料面温度场模型,更直观地反映料面温度分布情况,为反应炉操作人员提供了炉况的实时、可靠的参考信息。 针对油页岩反应炉可能发生冲顶事故问题,提出了利用红外热成像技术,结合热像不同区域温度变化的趋势及规律,进行了反应炉冲顶事故的预警研究,弄清了反应炉发生冲顶的机理。首先,结合红外热像技术建立了一个反应炉模拟实验装置,通过该装置获得了发生冲顶时的红外热像。其次,通过对红外热图像的分析及不同区域温度曲线变化趋势,对缓慢冲顶、瞬时冲顶的形成过程,冲顶时不同区域温度曲线的变化规律进行了分析与总结。得到了通过红外热图像可以检测到造成冲顶事故的发生条件,可实现对发生冲顶时的预警功能,从而避免事故的发生。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘明;;化工反应炉温度模糊控制器设计实例[J];化工自动化及仪表;1985年03期
2 王金强;吴成进;;电磁感应加热在三氯氢硅反应炉上的应用[J];氯碱工业;2011年02期
3 宋冰;;挥之不去的切尔诺贝利之殇[J];共产党员;2011年07期
4 余正明;;氯化铝反应炉升华管的改进[J];设备管理与维修;1992年01期
5 ;用等离子体法分解CFC_S[J];浙江化工;1992年03期
6 李成章,陶俊法,吕庆胜,俞春明,薛毅,李太贤,王平;云南磷肥厂12kt/a硫酸钾装置的技术特点[J];硫酸工业;1993年03期
7 李虎田,赵伟,孔令琴;氢氟酸旋转反应炉的腐蚀失效分析与防护对策[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年04期
8 ;Rio Tinto公司参加超低CO_2排放的冶炼项目[J];世界钢铁;2009年04期
9 王军辉;;氢氟酸反应炉的腐蚀分析与防护对策[J];甘肃冶金;2010年03期
10 李月满;李刚;;硫磺回收反应炉耐火衬里的修复[J];炼油与化工;2011年04期
11 辛妍;钱永康;;反应炉富氧燃烧特性研究[J];节能;2011年06期
12 张海达;应用VE分析炭黑反应炉功能增加,油耗降低[J];价值工程;1990年04期
13 范汝新;我国新工艺炭黑技术的发展[J];橡胶工业;2000年04期
14 董强;王战宇;刘向阳;;新型自动控制微型反应装置的研制[J];石油仪器;2006年01期
15 钱伯章;;变频技术使加热炉热效率由87%提高到92%[J];炼油技术与工程;2009年10期
16 张亚辉;杨峰;潘维照;吴向东;;氢化铝钠反应器的化学清洗[J];清洗世界;2010年09期
17 郑新兵;何宇蓉;;硫磺回收反应炉衬里失效原因及防范措施[J];耐火材料;2011年03期
18 巴发海;李晋;龚应时;;氨分解反应炉炉胆失效分析[J];机械工程材料;2007年04期
19 颜鑫;;论新型干法氟化铝生产工艺与主要设备[J];轻金属;2010年04期
20 郑新兵;何宇蓉;;硫磺反应炉衬里失效原因分析[J];化工设备与管道;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石健;坂本英俊;;红外热图像对塑性变形的研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
2 白月武;张桂荣;;血液储存和运输过程中温度监控的评价[A];中国输血协会第四届输血大会论文集[C];2006年
3 贺娜;兀兰;刘文萍;;基于红外图像和视频分析的林火监测技术[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年
4 朱珍;王忠锋;李力刚;黄剑龙;;基于无线传感器网络的温度监控系统[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
5 王维;赵英凯;;基于DCS的锅炉温度监控系统的设计[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
6 贾波;肖晓;吴长丽;;血液温度监控的方法和在实际工作中的应用[A];中国输血协会第五届输血大会论文专集(摘要篇)[C];2010年
7 项若飞;曾宇;;红外热图像在功率型LED热管理中的应用[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
8 于生祥;邹久朋;;基于uClinux的远程温度监控系统的实现[A];中国仪器仪表学会2005年学术年会测控技术与节能环保学术会议论文集[C];2005年
9 刘伟;;贝朗HD-secura血液透析机温度监控系统原理及故障分析[A];山东医学会医疗器械专业委员会第八次学术年会论文集[C];2000年
10 宋艳彬;杜彬;谭忠盛;;大体积混凝土超长结构裂缝控制技术[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹琳;基于红外技术的油页岩制油气反应炉温度监控研究[D];东北林业大学;2013年
2 罗来科;水陆坦克与背景红外辐射特性研究[D];南京理工大学;2009年
3 刘瑾;人脸识别中的大样本集问题及多模式图像融合方法的研究[D];天津大学;2006年
4 张汉泉;大冶铁矿难选氧化铁矿多级循环流态化磁化焙烧工艺及机理研究[D];武汉理工大学;2007年
5 王科;熔融态金属催化制氢及均相催化制备3,3-二甲氧基丙酸甲酯的研究[D];湖南大学;2009年
6 周密;生物质在流化床气化炉内定向转化过程的模型模拟研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 王科;熔融态金属催化制氢及均相催化制备3,3-二甲氧基丙酸甲酯的研究[D];湖南大学;2009年
8 王光德;中小型煤矿氡监测等关键技术研究[D];成都理工大学;2011年
9 韩志江;镁/水着火燃烧模型及高温均相反应机理研究[D];浙江大学;2012年
10 陈扬文;一维硅纳米材料及镍硅异质结纳米线的制备和表征[D];复旦大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭晔;基于红外热图像的架空输电线路故障检测软件开发[D];南京理工大学;2011年
2 李成龙;基于红外热图像的三维重构方法研究[D];安徽大学;2013年
3 王亮;基于红外热图像识别的大包下渣检测系统的研究[D];浙江大学;2011年
4 厉伟;隧道砖窑温度监控系统研究[D];湖南科技大学;2010年
5 张莉;齐齐哈尔车辆检测厂远程温度监控系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
6 周银锋;基于因特网的远程温度监控系统的研究[D];沈阳工业大学;2013年
7 杨德君;机场跑道温度监控系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
8 王璐;基于工业以太网的碳化炉温度监控系统的设计与研究[D];西安科技大学;2011年
9 柏荣敏;电信机房温度监控系统的设计[D];安徽大学;2012年
10 王云兴;工厂化水产养殖温度监控系统的研究与设计[D];景德镇陶瓷学院;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘少华;让温度监控成为可能[N];现代物流报;2008年
2 黄女瑛 DigiTimes;Wacker计划建流体床多晶硅厂[N];电子资讯时报;2007年
3 周桦;变频技术使热效率由87%提高到92%[N];中国石化报;2009年
4 安然;安全 让核电站退役[N];中国矿业报;2002年
5 通讯员 冯玉平;“花香水清”缘于科技创新[N];三峡日报;2007年
6 北京 饺子;AMD温控主板怎么选[N];电脑报;2003年
7 苏焕琳;九江石化抓环保增产不增污[N];中国石化报;2005年
8 河南 老魏;ATi Radeon 9600XT OverDrive为何无效[N];电脑报;2004年
9 记者刘和平 通讯员林水英;杭钢采用新技术对高压电缆实施温度监控[N];中国冶金报;2010年
10 庄表微;DHL开发药品供应链新系统[N];现代物流报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978