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上传人:jiyudian11 2022/7/30 文件大小:27 KB

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文档介绍

文档介绍:燃料与燃烧》
论文报告
课题名称: 测试技术于工业燃烧系统的应用
项目负责人: 马柯
学 号:
院 系: 动力与能源工程学院
完成时间:
测试技术于工业燃烧系统的应用
马柯
(哈工程,哈尔焰之稳定性对于燃烧行为而言,相当重要, 过往均由具经验之工程师透过肉眼观察、判断燃烧 状况,在摄影机技术较为成熟后,透过影像分析方 式取代工程师之肉眼,可进行实时、长期之监控工 作。
光学摄影机用来拍摄石化燃料之火焰(fossil fuel fired flame),摄影机系统架构如图一所示。透过此 系统能实时获得火焰影像,并取得影像几何信息特 征,如:火焰根部距离、火焰面积与火焰扩散角度 等,研究中将撷取的火焰特征与燃烧过程进行分析 比对,结果验证火焰影像特征信息具备足够的信息 来呈现燃烧过程变化。于研究中,同时以统计相关 性、灵敏度分析方法,找出那些火焰特征对于燃烧 系统为重要的影响因子,有助于后续火焰影像特征 监视系统的建置。
由上所述,燃烧火焰是表征火焰燃烧状态最直 接的媒介。炉膛安全监视系统的成功投运,在很大 程度上取决于可靠与准确的火焰检测系统。火焰在 燃烧过程中会福射出各种类型的丰富的信息,如光 能(紫外光、可见光、红外光)、热能、声能和图 像等。所有这些形式的信息构成了火焰检测的依 据。火焰检测技术正是利用感光探测器、感温探测 器或者图像探测器获取火焰燃烧产生的光照、温度 或者图像的效应,通过后期的数据处理判断火焰的 燃烧状态。国内外不少学者对火焰检测技术进行深 入的研究,推动了其快速发展。现代火焰检测技术 可分为直接式和间接式。常用的直接式火焰检测技 术包括检出电极法、差压法和温度法等。这些方法 的原理虽然简单,但可靠性欠佳,对现场噪音十分 敏感,火焰检测器的参数也难于整定,存在着较大 的局限性,目前已基本被间接式火焰检测技术淘汰 间接式火焰检测技术是目前比较先进的火焰检测 手段,通常利用不同形式的福射能量来检测火焰。 其中,福射式火焰检测技术是目前使用最广泛,也 是较行之有效的方法,下面将对其作详细介绍。
燃烧过程可以简苹地看作是燃料的氧化过程, 这一过程主要发生在靠近燃烧器的上游区。但是, 在这燃烧区内存在着大量未充分燃烧的中间产物, 其浓度直接影响了火焰的时频信号特性。此外,燃 料颗粒在燃烧时会形成光子流,存在光波闪烁和脉 动现象,火焰福射的闪烁频率与光照强度是不断变 化的。故从检测手段來看,福射式火焰检测法可以 分为福射强度检测法和火焰频率检测法。
福射强度检测法的原理是:利用光电探头接收 火焰福射信号,由于火焰福射光照强度在平均光照 强度的水平上进行波动,利用数字信号检测手段提 取出平均光照强度作为火焰的福射强度。资料[13] 表明,当火焰存在时,福射信号的福射强度在数值 水平上较高,而当火焰不存在时,福射信号的福射 强度在数值水平上较低。通过对时域上的辐射强度 设定阈值的方法,可以判断出某一时刻火焰的‘‘有” 或者“无”的燃烧状态。这种检测方法最大的局限 性在于其仅仅考虑了火焰的有和无两种工况,忽略 了其他燃烧工况对火焰福射信号的影响。比如燃料 量较小时,福射信号时域中的福射强度的水平处于 较低状态;而燃料量增大时,火焰的福射信息就会 增加,辖射信号时域中的福射强度的水