飞灰颗粒流的等离子体特性及其含碳量测量方法研究

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1、硕士学位论文飞灰颗粒流的等离子体特性及其含碳量测量方法研究作者姓名徐嘉隆学科专业工程热物理指导教师姚顺春副教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月StudyonplasmacharacteristicsofflyashparticleflowandmeasurementmethodofUnburnedCarboncontentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：：XuJialongSupervisor：Prof.YaoshunchunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou

2、,China分类号：TQ533学校代号：10561学号：201520110716华南理工大学硕士学位论文飞灰颗粒流的等离子体特性及其含碳量测量方法研究作者姓名：徐嘉隆指导教师姓名、职称：姚顺春副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：工程热物理研究方向：清洁能源转换及系统优化论文提交日期：2018年4月17日论文答辩日期：2018年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：马晓茜委员：杨敏林、刘金平、姚顺春、楼波华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：才李嘉陵日期：2olS年6月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）：学校可以公布学位论文的全部成部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人…电子文扣的内容和纸质论文的内容相致。本学位论

4、文属于：口保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于一一一年一一月一一日解密后适用本授权书。�不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览：同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。“”（请在以上相应方框内打J）18.6.3作者签名：然嘉没j日期：20指导教师签名：也歹t月气日期2018.石，5作者联系电话：电子邮箱：联系地址（含邮编：摘要飞灰含碳量是燃煤电厂运营水平的主要指标之一，它直接反映了机械未完全燃烧损失大小，并且关系到NOx排放水平。实现飞灰含碳量的在线测量，有助

5、于指导调整合理的煤粉粒度和风煤比，提高锅炉燃烧控制水平。传统的飞灰含碳量测量采用人工取样和离线检测，其取样时间长，分析滞后，难以满足实时调整锅炉运行的需求，而现有的飞灰含碳量在线测量技术又存在着测量腔堵灰，煤种适应性差等问题。因此，实现可靠的飞灰含碳量在线测量具有广阔的研究前景,它可以为自适应燃烧优化系统提供实时数据。本学位论文利用原子发射光谱技术对颗粒流样品进行直接测量。在调研了飞灰含碳量测量的技术水平和研究现状的基础上，阐述了本论文的研究背景和意义，并介绍了激光诱导击穿光谱技术（Laer-InducedBreakdownSpectroscopy，LIBS）。由LIBS在飞灰含碳量及颗

6、粒流样品测量上的研究现状，提出本文的研究内容。论文搭建了一套适用于颗粒流测量的原子发射光谱实验装置。针对无效光谱的真实起源，掌握了LIBS技术中激光与颗粒流样品的作用机制，并对颗粒粒径和质量流量引起的等离子体特性差异进行研究。在深入研究LIBS技术测量颗粒流的基础上，提出了颗粒流-电火花诱导击穿光谱技术（ParticleFlow-SparkInducedBreakdownSpectroscopy，PF-SIBS）测量飞灰含碳量的新方法，对其电极材料和粒径效应对等离子体特性的影响展开研究，并分析了PF-SIBS的测量优势。随后利用PF-SIBS技术对飞灰样品进行含碳量测量，在对电极材料钨谱

7、线和飞灰中铁谱线进行干扰修正后，结合多元回归分析方法建立飞灰含碳量分析模型，提高了飞灰含碳量的测量准确度和精度，测量结果满足现场应用标准需求，验证了该技术的可行性。最后，对全文进行了概括总结，并对PF-SIBS技术应用于飞灰颗粒流含碳量在线测量进行了展望。关键词：飞灰含碳量；在线测量；激光诱导击穿光谱；颗粒流-电火花诱导击穿光谱；颗粒流IABSTRACTTheunburnedcarboninflyashisoneofthemaini