[發明專利]基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201910544203.X
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110276129B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 楊健晟;龍凱
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H04N9/70;F23N5/20;G06F111/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 張行超

本發明公開了一種基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的方法、系統及裝置，所述方法包括：S1、所述燃燒控制系統控制圖像采集裝置拍攝獲取所述燃燒爐內火焰顏色的RGB原圖；S2、所述燃燒控制系統將所述RGB原圖轉換為只含有藍綠色火焰的RGB圖像；S3、所述燃燒控制系統計算經轉換后的所述RGB圖像的B/G值；S4、所述燃燒控制系統將所述B/G值輸入火焰當量比判斷模型，計算所述火焰顏色的當量比；S5、所述燃燒控制系統將所述當量比與設定的當量比α比較，根據設定策略調整燃料與空氣供給量比例。本方法根據火焰顏色分析出火焰燃燒的當量比，進而控制優化燃料和空氣的供應量。

技術領域

本發明涉及一種基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的方法、系統及裝置，屬于燃燒診斷中光學檢測技術領域。

背景技術

我國能源供給主要來自化石燃料燃燒。在火力發電、鍋爐供熱、冶金等一系列工業生產中，通過對燃燒爐內火焰檢測與燃燒狀態判斷，從而控制化石燃料與空氣的有效供應量，是提高生產效率、節約成本的有效手段之一。因為燃料是否完全燃燒直接影響到能量轉換效率，并且不完全燃燒所產生的溫室氣體還會對生態環境造成破壞。因此，如何通過檢測技術對爐內火焰燃燒狀態判斷是工業生產中一個重點。

傳統基于探針采樣的方法，不僅檢測結果具有滯后性，還與探針布局的位置息息相關，并且由于探針需要直接與反應物接觸，故障率一直比較高?；诩す獾臋z測技術可以避免與反應物接觸，并且由于激光的高精度使得檢測結果精確度很高，但是由于激光光路設置復雜、操作繁瑣、成本高，并存在安全問題等一系列因素，使得基于激光的工業燃燒檢測技術一直未得到大規模普及。

數字相機也具有非接觸特點，因此也被用于爐內火焰檢測。目前常用的方法是通過數字相機采集火焰圖像，通過圖像處理技術提取火焰亮度值與火焰頻率等信息，進而判斷燃燒狀態。但這種燃燒狀態的判斷僅僅限于燃燒的穩定性，對燃料與空氣混合的比例以及混合的空間分布等信息不得而知，因而無法控制燃料和空氣的供應量，對最優化能源轉換效率幫助有限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的方法、系統及裝置，以解決現有數字相機火焰檢測僅能根據圖像判斷燃燒穩定性，無法分析出當量比(燃料與空氣混合的比例)，進而無法控制優化燃料和空氣供應量的技術問題。

本發明的技術方案是：

第一方面，本發明提供一種基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的方法，所述方法包括：

S1、所述燃燒控制系統控制圖像采集裝置拍攝獲取所述燃燒爐內火焰顏色的RGB原圖；

S2、所述燃燒控制系統將所述RGB原圖轉換為只含有藍綠色火焰的RGB圖像；

S3、所述燃燒控制系統計算經轉換后的所述RGB圖像的B/G值；

S4、所述燃燒控制系統將所述B/G值輸入火焰當量比判斷模型，計算所述火焰顏色的當量比

S5、所述燃燒控制系統將所述當量比與設定的當量比α比較，若所述當量比與所述當量比α不同，則所述燃燒控制系統控制所述燃燒爐的燃料供給管道的燃料供應量，或者空氣供給管道的空氣供應量，使所述當量比與所述當量比α相同。

第二方面，本發明提供一種基于燃燒控制系統控制燃燒爐供給燃料當量比的裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用于：所述燃燒控制系統控制圖像采集裝置拍攝獲取所述燃燒爐內火焰顏色的RGB原圖；

轉換模塊，用于：所述燃燒控制系統將所述RGB原圖轉換為只含有藍綠色火焰的RGB圖像；

第一計算模塊，用于：所述燃燒控制系統計算經轉換后的所述RGB圖像的B/G值；

第二計算模塊，用于：所述燃燒控制系統將所述B/G值輸入火焰當量比判斷模型，計算所述火焰顏色的當量比