电站锅炉煤粉火焰安全监测及燃烧诊断方法研究

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1、浙江大学博士学位论文电站锅炉煤粉火焰安全监测及燃烧诊断方法研究姓名：白卫东申请学位级别：博士专业：工程热物理指导教师：岑可法;倪明江20040101浙江大学博士学位论文摘要其次，在热天平和煤粉试验台上进行的煤粉燃烧实验和对Ⅳ仉、S02生成机理的研究结果表明：·随着煤粉粒度的减小、氧气分压的增大、加热速率的提高，煤粉燃烧速度加快；·煤粉在氧气、二氧化碳和氮气的混合气氛中的燃烧速度也随着氧气的分压降低而降低，但燃烧速度的绝对值远低于空气、纯氧中的燃烧速度；●在通常的运行范围内，NOx和S02在一定程度上随炉膛温度、过量空气系数、

2、二次风温、一二次风比率的增大而增大；●在通常的运行范围内，飞灰可燃物含量与过量空气系数成反比，与燃烬风率、烟气再循环率、燃料比、煤粉粒径成正比(过量空气系数一定)，随容积热负荷的变化而有一个最佳值。此外，在工业现场进行了多次关于飞灰可燃物含量、Ⅳq排放量、S02排放量与锅炉运行参数和煤质成分的相关试验。综合试验和理论分析结果，确定出对NOx、S02生成和飞灰可燃物含量有重要影响的电站锅炉运行参数，结合反演出的温度场分布和煤质数据构造自变量矩阵；由飞灰可燃物含量、Ⅳ伉排放量、SO?排放量构造因变量矩阵。由于在生产实际中无法时时

3、获取煤质数据，因此本文分别对考虑煤质数据和忽略煤质数据两种情况，应用PLS和神经网络方法对飞狄可燃物含量、NOx排放量、S02排放量进行了对比计算。最后，详细介绍了为300MW火电机组开发的火焰监测和燃烧诊断系统的硬件构成，软件界面和主要功能。以期指导电站锅炉的安全、经济运行。关键词：安全管理T程，环境工程学，工程热物理，主元分析，偏最小二乘，监测火焰图像，温度场测量，燃烧诊断，模式识别．11．浙江大学博士学位论文摘要AbstractThecombustionstabilityofutilityboilersisdirect

4、lyrelativetothatapowerplantrunssafelyandeconomically．Thereforeafurnacesafeguardsupervisorysystem(FSSS)withcompletefunction，credibleperformancemustbeequippedwithutilityboilers．Nowadaystheequipmentsfordetectingflameinutilityboilersaremainlyusinginfrared，ultravioletor

5、visiblelightprobeswhichjudgetheflame“YES’’or‘‘NO’’accordingtothedetectedflameradiativeintensityandflamefrequency．Becauseofthecomplexityofcoalcombustiondynamiccharacteristic，thevariationofcoalpropertiesandswingoftheburners，suchprobesarealldifficulttocalibrate，SOthey

6、oftenmisdiagnosedwhilerunningwhichaffectsthenormalrunningofboilers．Theimageflamedetectorhastheadvantagesofvisibility，moreinformation，uptohumanvision，SOthatitcallavoidtheaboveaccidentsavailably．Inthisthesis，advancedcomputerimageprocessingtechnologywasadopted，basedon

7、flameimageluminosityinformation，chromainformationandradiativetransferequation，toreconstructthetemperaturedistributionfieldinautilityboiler，toresearchforaquantitativemethodforjudgingthecombustionstabilityofflame，tolookfortheNOx，S02formationmechanismsandtheemissiondi

8、sciplines，toseekfortheeffectsofoxygenpressure，pulverizedcoalparticlediameter、heatingvelocityandatmosphereonpulverizedcoalcombustionvelocity，andto