[發(fā)明專利]一種燃燒穩(wěn)定性在線檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310056702.0
• 申請(qǐng)日: 2023-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115949967A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭馨;趙廣播;高健民;杜謙;張宇;馮冬冬;董鶴鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F23N1/02
• 分類號(hào): F23N1/02;F23M11/04
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

本發(fā)明公開(kāi)了一種燃燒穩(wěn)定性在線檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括火焰鏡頭、火焰探測(cè)器、壓力傳感器、聲波傳感器、燃燒穩(wěn)定性模塊、智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)，其中：火焰鏡頭實(shí)時(shí)獲得火焰形態(tài)圖像，火焰探測(cè)器實(shí)時(shí)獲得火焰信號(hào)強(qiáng)度及波動(dòng)頻率，壓力傳感器實(shí)時(shí)獲得爐內(nèi)壓力波動(dòng)情況，聲波傳感器實(shí)時(shí)獲得爐內(nèi)溫度場(chǎng)，燃燒穩(wěn)定性模塊將燃燒穩(wěn)定性判定結(jié)果反饋給鍋爐智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)，從而對(duì)鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。本發(fā)明能夠很好地反映和調(diào)控煤粉在鍋爐爐膛內(nèi)部的燃燒狀況，準(zhǔn)確判別爐膛火焰燃燒穩(wěn)定性，有利于鍋爐燃燒狀況自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)可以對(duì)鍋爐進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃燒穩(wěn)定性檢測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種閉式燃燒穩(wěn)定性實(shí)時(shí)檢測(cè)調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤粉在鍋爐爐膛內(nèi)的燃燒過(guò)程涉及到復(fù)雜的氣固兩相流混合和高溫燃燒流場(chǎng)分配不均會(huì)引起各種問(wèn)題，尤其是近些年為了消納新能源，火電機(jī)組要求長(zhǎng)期超低負(fù)荷運(yùn)行，為此對(duì)燃燒穩(wěn)定性精準(zhǔn)控制帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。燃燒檢測(cè)及調(diào)控主要實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐運(yùn)行中的燃燒狀態(tài)進(jìn)行診斷與分析，采取有效地方法獲取人眼無(wú)法檢測(cè)到的爐膛內(nèi)部燃燒工況的各類信息，如火焰圖像信息等，配合計(jì)算機(jī)采用高效、精確的數(shù)學(xué)建模方法，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息中提取出能較完整、準(zhǔn)確地反映燃燒狀況的信息或燃燒狀況的特征參數(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)模型得到燃燒穩(wěn)定性與燃燒，比較實(shí)測(cè)工況與數(shù)據(jù)分析得到的特征工況，即可判斷燃燒的安全性與經(jīng)濟(jì)性，從而對(duì)鍋爐進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

目前鍋爐燃燒穩(wěn)定性主要通過(guò)火焰圖像采集監(jiān)控系統(tǒng)或火檢等單一檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)判斷。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜及信息深度挖掘不夠，所以目前火焰視頻圖像或火檢信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)主要應(yīng)用于判斷著火滅火，并且準(zhǔn)確度比較低，往往都是通過(guò)人為經(jīng)驗(yàn)判斷，從而經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決機(jī)組超低負(fù)荷及靈活運(yùn)行過(guò)程中鍋爐系統(tǒng)燃燒狀態(tài)復(fù)雜多變，現(xiàn)有技術(shù)手段難以滿足準(zhǔn)確檢測(cè)和控制需求的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種燃燒穩(wěn)定性在線檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種燃燒穩(wěn)定性在線檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括火焰鏡頭、火焰探測(cè)器、壓力傳感器、聲波傳感器、燃燒穩(wěn)定性模塊、智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)，其中：

所述火焰鏡頭實(shí)時(shí)獲得火焰形態(tài)圖像，并通過(guò)計(jì)算機(jī)二維解析獲得火焰定量尺度特征參數(shù)；

所述火焰探測(cè)器實(shí)時(shí)獲得火焰信號(hào)強(qiáng)度及波動(dòng)頻率，將火焰信號(hào)強(qiáng)度及波動(dòng)頻率反饋到計(jì)算機(jī)中；

所述壓力傳感器實(shí)時(shí)獲得爐內(nèi)壓力波動(dòng)情況，并將電信號(hào)反饋到計(jì)算機(jī)中提取壓力波動(dòng)曲線；

所述聲波傳感器實(shí)時(shí)獲得爐內(nèi)溫度場(chǎng)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)提取等溫線的特征參數(shù)；

所述燃燒穩(wěn)定性模塊采集火焰視頻、火檢信號(hào)、壓力信號(hào)、聲波用于形成燃燒穩(wěn)定性定量指標(biāo)，并將其反饋給鍋爐智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)；

所述鍋爐智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)根據(jù)燃燒穩(wěn)定性模塊反饋的燃燒穩(wěn)定性定量指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)燃燒穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，檢測(cè)完輸出通過(guò)轉(zhuǎn)換器傳給控制器，由PLC對(duì)特定事件給出執(zhí)行指令，通過(guò)調(diào)正機(jī)構(gòu)動(dòng)作，對(duì)燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提出的燃燒穩(wěn)定性在線檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠很好地反映和調(diào)控煤粉在鍋爐爐膛內(nèi)部的燃燒狀況，準(zhǔn)確判別爐膛火焰燃燒穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了基于火焰形態(tài)、火檢信號(hào)、壓力波動(dòng)以及溫度分布等火焰動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的燃燒過(guò)程異常狀態(tài)在線分析，有利于鍋爐燃燒狀況自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)可以對(duì)鍋爐進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障。

2、現(xiàn)有基于火焰圖像的燃燒穩(wěn)定性定量指標(biāo)存在變化劇烈，無(wú)法直接指導(dǎo)燃燒穩(wěn)定性的調(diào)整與自動(dòng)控制的問(wèn)題，而且FSSS系統(tǒng)中的火檢信號(hào)變化平穩(wěn)，但是與燃燒穩(wěn)定性的關(guān)系不明。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明建立了結(jié)合火焰視頻、火檢、壓力、聲波等信號(hào)的燃燒穩(wěn)定性定量指標(biāo)，用于直接指導(dǎo)燃燒穩(wěn)定性的調(diào)整與控制。

附圖說(shuō)明