【摘要】：電站鍋爐實(shí)時(shí)入爐煤量的測(cè)量一直是鍋爐建模過(guò)程中最為關(guān)鍵的信息之一,然而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的煤量信號(hào)測(cè)點(diǎn)一般位于磨煤機(jī)之前,磨煤機(jī)制粉時(shí)間的不確定性給實(shí)時(shí)入爐煤量的確定帶來(lái)了困難。本文基于燃燒器噴口處拍攝的煤粉燃燒圖像,利用深度學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)提取了圖像中的煤量特征區(qū)域,并在煤量特征區(qū)域與煤量信號(hào)之間建立聯(lián)系,將煤量測(cè)點(diǎn)推遲到燃燒器噴口處,從而實(shí)現(xiàn)了基于視頻信號(hào)的燃燒器入爐煤量實(shí)時(shí)測(cè)量。從現(xiàn)場(chǎng)獲得的火焰圖像較為復(fù)雜,圖像中除了煤量特征區(qū)域和燃燒區(qū)域外,還有可能出現(xiàn)結(jié)焦、遮擋等情況,傳統(tǒng)圖像處理方法不能夠有效解決此類(lèi)問(wèn)題。本文提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火焰圖像分割模型,該模型可以將火焰圖像分成不同的部分,從而獲得煤量特征區(qū)域。煤量特征區(qū)域包含兩個(gè)最直觀的特征:區(qū)域面積和煤粉濃度。本文首先給出基于邊界跟蹤法的區(qū)域面積度量方法,以及基于像素灰度值的煤粉濃度度量方法。在得到煤量特征區(qū)域的兩個(gè)特征后,分析了影響煤量特征區(qū)域特征的兩個(gè)主要因素:煤量和爐膛負(fù)壓。通過(guò)理論分析和仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):煤量特征區(qū)域面積隨煤量信號(hào)的增加而增大,煤粉濃度隨煤量信號(hào)的增加而增大;煤量特征區(qū)域面積隨爐膛負(fù)壓的增大而增大,煤粉濃度隨爐膛負(fù)壓增大而減小。因此,本文對(duì)煤量特征區(qū)域面積特征與濃度特征進(jìn)行融合,從而得到了一個(gè)僅與煤量信號(hào)之間存在強(qiáng)相關(guān)關(guān)系,而與爐膛負(fù)壓信號(hào)相關(guān)性較為微弱的特征參數(shù)。通過(guò)在不同工況下的檢驗(yàn),該參數(shù)在誤差范圍內(nèi)能夠較好的表征煤量信息,從而實(shí)現(xiàn)了基于視頻信號(hào)的燃燒器入爐煤量實(shí)時(shí)測(cè)量。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑第２章鍋爐火焰燃燒圖像特征區(qū)域選擇逡逑爐膛火焰圖像特點(diǎn)分析逡逑煤粉進(jìn)入爐膛燃燒過(guò)程逡逑電站鍋爐的發(fā)電過(guò)程如下圖所示，原煤塊經(jīng)原煤斗落在輸煤皮帶后，經(jīng)進(jìn)入磨煤機(jī)，經(jīng)過(guò)磨煤機(jī)研磨后，合格的煤粉會(huì)被一次風(fēng)攜帶經(jīng)過(guò)燃燒膛。在爐膛中煤粉逐漸吸熱升溫，達(dá)到燃點(diǎn)后發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，同大量的光和熱，燃燒產(chǎn)物會(huì)通過(guò)煙道和鍋爐底部排出，，而釋放出的主要鍋爐水冷Ｍ中的水吸收。大量的高溫蒸汽會(huì)被送往汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成了從煤炭中的化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的過(guò)程。逡逑

膛到燃燒這一過(guò)程，安裝位置如下圖所示：逡逑圖２－２邋ＣＣＤ相機(jī)安裝位置示意圖逡逑圖２－３是一些從現(xiàn)場(chǎng)拍攝到的火焰圖像，由于相機(jī)安裝位置、拍攝角度等多逡逑種原因，不同相機(jī)拍到的火焰圖像會(huì)有一些差異，但同時(shí)這些圖像還會(huì)具有一些逡逑共性的特點(diǎn)，可以作為我們本課題研究的出發(fā)點(diǎn)：逡逑（１）畫(huà)面中能夠觀察到一個(gè)近似于峰形的煤量特征區(qū)域從圖像的邊緣延伸逡逑到畫(huà)面中心，且從峰狀煤量特征區(qū)域的峰底到峰頂，畫(huà)面的亮度不斷增加，表明逡逑煤粉濃度不斷降低，這一方面是因?yàn)槊悍蹥饬鞯牟粩鄶U(kuò)散，另一方面是因?yàn)槊悍坼义现饾u開(kāi)始燃燒。逡逑（２邋）煤量特征區(qū)域的一些特征與給煤量信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性。例如，逡逑在煤量特征區(qū)域面積變化不大時(shí)，當(dāng)給煤量增加時(shí)，煤量特征區(qū)域的整體顏色會(huì)逡逑更加深；當(dāng)煤量特征區(qū)域整體顏色深度變化不大時(shí)，當(dāng)給煤量增加
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TM621.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史波;馬寧;;入爐煤采樣機(jī)雨季應(yīng)急使用改造[J];中國(guó)設(shè)備工程;2017年10期

2 王惠杰;王雷雨;;基于正反平衡校驗(yàn)的入爐煤質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)[J];電力科學(xué)與工程;2017年10期

3 谷俊杰;張巖;劉康;孫苗青;;鍋爐入爐煤量預(yù)測(cè)模型研究[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2016年02期

4 張國(guó)良;;火電廠入爐煤采樣機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J];科技與企業(yè);2015年06期

5 孟晉斌;;焦化廠降低入爐煤成本的探討[J];科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì);2012年23期

6 李永恒;;提高入爐煤合格率促進(jìn)煤氣爐高產(chǎn)[J];中氮肥;1988年01期

7 張霓;熊愛(ài)萍;舒松;;入爐煤品質(zhì)準(zhǔn)確性探討[J];貴州電力技術(shù);2016年07期

8 李幼文;曹玉祥;;造氣爐入爐煤預(yù)熱改造[J];化工設(shè)計(jì)通訊;2011年05期

9 馬巖;;結(jié)焦時(shí)間及入爐煤的粘結(jié)性對(duì)焦炭性能的影響[J];機(jī)械管理開(kāi)發(fā);2007年03期

10 付強(qiáng),林木松,李書(shū)杰,張宏亮;火電廠入爐煤采樣方式比較研究[J];中國(guó)電力;2004年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉廣新;;配煤摻燒入爐煤發(fā)熱量控制方法探討[A];電力行業(yè)優(yōu)秀管理論文集——2014年度全國(guó)電力企業(yè)優(yōu)秀管理論文大賽獲獎(jiǎng)?wù)撐模ā吨袊?guó)電力企業(yè)管理》2014年第一期增刊）[C];2014年

2 楊紅艷;;影響入爐煤采樣器性能參數(shù)及控制措施[A];全國(guó)火電300MWe級(jí)機(jī)組能效對(duì)標(biāo)及競(jìng)賽第三十九屆年會(huì)論文集[C];2010年

3 宋金玲;;入爐煤回歸校核方程的建立與應(yīng)用[A];第四屆火電行業(yè)化學(xué)(環(huán)保)專(zhuān)業(yè)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

4 李增枝;;實(shí)施入爐煤煤質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)提高鍋爐運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性[A];全國(guó)火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競(jìng)賽第36屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

5 林超;;雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)入爐煤量計(jì)算研究[A];2016年中國(guó)發(fā)電自動(dòng)化技術(shù)論壇論文集 第一冊(cè)（獲獎(jiǎng)?wù)撐模C];2016年

6 宋兆龍;瞿國(guó)圣;談劍;王恒山;賈文寶;;基于核探測(cè)技術(shù)火電廠入爐煤質(zhì)在線(xiàn)檢測(cè)裝置的研究開(kāi)發(fā)[A];第七屆全國(guó)中子計(jì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

7 周潤(rùn)洪;曾昭穎;吳坤松;;入爐煤取樣裝置旁路系統(tǒng)改造[A];2010年全國(guó)發(fā)電廠熱工自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)會(huì)議論文集[C];2010年

8 王德君;;電廠燃煤矩陣管理[A];2017火電廠超低排放SCR系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2017年

9 崔海娥;;關(guān)于提高入爐煤分析速度與準(zhǔn)確度的實(shí)踐探索[A];全國(guó)火電200MW級(jí)機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)第二十三屆年會(huì)論文集[C];2005年

10 于飛;高富榮;;加強(qiáng)入爐煤的摻配 優(yōu)化煤場(chǎng)庫(kù)存結(jié)構(gòu)[A];全國(guó)火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競(jìng)賽第38屆年會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 羅仕華;豆壩電廠加強(qiáng)入爐煤質(zhì)量監(jiān)督[N];西南電力報(bào);2003年

2 通訊員 聶卿;漳澤發(fā)電分公司嚴(yán)格控制入爐煤熱值差[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

3 鄧衍長(zhǎng);瞄準(zhǔn)先進(jìn)指標(biāo) 組織降耗攻關(guān)[N];三明日?qǐng)?bào);2009年

4 牛獻(xiàn)力邋范田;強(qiáng)化管理弱化漲價(jià)危機(jī)[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

5 本版編輯邋黃裕濤 趙泉 楊德軍 謝蘊(yùn)韜;惜煤如金點(diǎn)燃奧運(yùn)[N];中國(guó)電力報(bào);2008年

6 本報(bào)記者 周美玲 通訊員 王志麗;生產(chǎn)用煤實(shí)現(xiàn)質(zhì)穩(wěn)效高[N];中國(guó)石化報(bào);2019年

7 劉向前;臨沂發(fā)電公司讓機(jī)組“吃飽吃好”[N];中華合作時(shí)報(bào);2004年

8 ;多措施破解燃煤難題[N];中國(guó)電力報(bào);2012年

9 龍巧燕;株電擰緊“節(jié)能閥門(mén)”見(jiàn)成效[N];華中電力報(bào);2010年

10 江浩 宋兆龍;向“黑金”要效益[N];中國(guó)電力報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 許誠(chéng);燃煤電站余熱資源的熱力學(xué)評(píng)估、能級(jí)提升與高效利用[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭琦;基于視頻信號(hào)的燃燒器入爐煤量實(shí)時(shí)測(cè)量[D];華北電力大學(xué)(北京);2019年

2 王帥;利用EDPFNT+實(shí)現(xiàn)入爐煤精確分爐計(jì)量[D];華北電力大學(xué);2018年

3 劉翠翠;基于支持向量機(jī)的中速磨入爐煤量軟測(cè)量技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2016年

4 常建平;入爐煤元素分析和飛灰含碳量的軟測(cè)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

5 劉志華;基于煙氣成分分析的電站鍋爐入爐煤質(zhì)監(jiān)測(cè)模型的研究[D];中南大學(xué);2007年

6 李樹(shù)杰;A廠Shell氣化爐入爐煤質(zhì)指標(biāo)優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2016年

7 徐鑒;熱電燃煤摻燒配比分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];黑龍江大學(xué);2015年

8 楊和彥;殼牌煤氣化煤質(zhì)指標(biāo)體系的建立[D];安徽理工大學(xué);2012年

9 劉釗;云南復(fù)雜煤質(zhì)對(duì)火電廠生產(chǎn)運(yùn)行的影響研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

10 張樂(lè);黑貓焦化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)物料能量平衡計(jì)算及工藝優(yōu)化[D];西北大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2688710