華中科技大學能源與動力工程學院副院長周懷春教授研發的“670t/h燃煤鍋爐爐內三維溫度場實時監測及燃煤優化研究”項目,日前通過專家鑒定。
大型燃煤火力發電廠是我國能源工業的重要組成部分,其生產的電能占全國總發電量的70%以上。在研究中,周教授發現現代電站燃煤鍋爐運行中存在許多問題:鍋爐燃燒不穩,調整不當導致鍋爐滅火、機組跳閘事故頻發,已嚴重危及機組的安全運行,而目前的監控手段無法及時發現這種變化。在大量摻燒高爐煤氣時,影響煤粉顆粒在爐內的充分燃燒,飛灰含碳量上升,耗煤量大,機組的經濟運行性差……
針對這些具體問題,周教授將突破口放在了觀察爐內火焰的高溫成像裝置的研究上。他提出了一種成像過程中所接收的輻射能分額的快速計算方法、將火焰彩色圖像轉化為溫度圖像,并將該溫度圖像進一步與爐膛三維溫度場相關聯,建立了一個新的輻射成像模型。通過沿爐膛高度布置的多個火焰圖像探測器,經過先進的圖像處理、輻射傳遞計算和溫度分布求解算法,建立了實時獲得爐膛三維溫度場可視化信息,以及其它燃燒可視化信息的燃燒檢測方法。
目前,該技術已在全國多家電廠成功應用,取得了良好的安全、經濟和環境效益。
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