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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

余畅  
【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。


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