循环流化床锅炉火焰温度及黑度图像检测

本文在图像处理技术的基础上提出了一种改进的比色法.对于充满颗粒介质的燃烧过程,该方法可从一个彩色CCD图像中获得介质温度和黑度图像.本方法不依赖于CCD的光谱特性及其三基色代表性波长,也不依赖于图像处理系统.在一台480 t/h燃煤循环流化床锅炉上进行了试验.与热电偶测量结果相比,使用本方法测量温度是可行的,而且其与锅炉负荷的相关性也是明显的.使用本系统得到的火焰黑度可以做进一步的研究.     

煤灰相变及其机理的研究

煤灰的熔融和结渣特性就是影响燃煤锅炉正常运行的主要原因,煤灰燃烧过程中的相变的研究对分析锅炉低温共熔和结焦有重要意义.本文分别对灰样和加入助熔剂的灰样进行热重分析,结合TG、DTG、DSC曲线在DDSC曲线上判别发生相变的温度段,然后利用X-射线衍射法对其机理进行分析并验证热重实验的结论.XRD法分析结果验证了TG-DSC法的DDSC曲线能够判别煤灰中的相变温度段,证明运用TG-DSC分析煤灰发生相变的温度段是有一定可行性的,而且把TG-DSC和XRD两种方法结合起来研究煤灰相变机理的技术是有效的.     

Finite-difference time-domain modeling of curved material interfaces by using boundary condition equations method

To deal with the staircase approximation problem in the standard finite-difference time-domain(FDTD) simulation,the two-dimensional boundary condition equations(BCE) method is proposed in this paper.In the BCE method,the standard FDTD algorithm can be used as usual,and the curved surface is treated by adding the boundary condition equations.Thus,while maintaining the simplicity and computational efficiency of the standard FDTD algorithm,the BCE method can solve the staircase approximation problem.The BCE method is validated by analyzing near field and far field scattering properties of the PEC and dielectric cylinders.The results show that the BCE method can maintain a second-order accuracy by eliminating the staircase approximation errors.Moreover,the results of the BCE method show good accuracy for cylinder scattering cases with different permittivities.     

F风下倾对W型炉内燃烧及NOx排放的影响

本文通过数值模拟和在实际锅炉上的试验,研究了310 MW Foster Wheeler技术w型火焰锅炉F层二次风下倾15°对炉内燃烧过程的影响.通过对模拟和试验的分析表明,F层二次风下倾后对炉内燃烧的影响主要表现在火焰行程延长,煤粉停留时间增加,还原区扩大,一次风与二次风的混合推迟等方面.试验和模拟结果都表明,F层二次风下倾后锅炉的火焰中心下降,飞灰含碳量降低,锅炉效率提高且NOx排放明显减少.     

煤低温氧化的微区组分分析与反应性研究

煤的低温氧化对着火性能、反应性、煤焦质量以及煤的自燃有重要影响．本文通过TGA-DSC、FSEM和EBSP研究了烟煤和无烟煤的低温氧化特性,研究表明:活性较高的煤表面固相氧的浓度增量比热重低温段的表观增重量大得多;根据最大吸氧量确定的着火温度随煤变质程度的加深和升温速率的增加而增加;升温速率小于1／12 K／s时,最大氧化速率和最大吸氧量能代表煤的氧化活性;含灰量低的中等变质程度的煤氧化活性最高;化学吸氧经历了从临界活化能、到活化能减小再增加到极大最后吸附终止的过程．     

发射CT法测量层流乙烯扩散火焰中温度与烟黑浓度分布的实验研究

对于非均匀吸收、发射、无散射的轴对称含烟黑火焰对象,常规双色法不再适用。本文基于烟黑辐射特性,利用烟黑单色辐射强度图像信息采用CT算法同时重建含烟黑火焰温度与烟黑浓度分布,对层流乙烯扩散火焰的温度与烟黑容积份额进行测量,得到了较好的结果。     

基于简单碰撞理论煤粉燃烧动力学模型的研究--PART Ⅱ:颗粒表面的氧气浓度分布模型

为了较准确地预报炉内煤粉燃烧速率,正确区分TGA中滞止煤粉表面与炉内载流煤粉表面氧气浓度的变化规律是非常关键的。从TGA中非稳态条件下坩埚内颗粒表面氧气浓度分布的数理解知,煤样的氧化过程是同时进行的,只是上部的氧化速率大一些,底部的氧化速率小一些;同一样品,同一升温速率,试样的堆积厚度的差异,会影响实验结果的重复性。分析表明,在初始和反应结束时,坩埚内颗粒表面氧气浓度等于环境浓度;反应速率达到最大值时,颗粒表面氧气浓度达到最小值。颗粒在炉内流动燃烧过程中,环境中氧气浓度值是单调减少的,煤焦表面氧的浓度是非线性变化的。     

TPD法测量高速空气流乙烯非预混火焰适用性研究

本文主要研究了基于热泳沉积机理的碳黑颗粒沉积法(TPD方法)在高速空气流非预混火焰中测量碳黑容积份额的适用性问题.传统的TPD方法都只是在低速空气流非预混火焰中应用,而且用于数据分析的碳黑沉积率表达式只考虑了热泳沉积机理.我们通过构造出一个新的从热电偶节点发射率变化率中直接得到碳黑沉积率表达式,分析了碳黑沉积率在沉积初始阶段随时间的变化.发现在高速空气流火焰中,热泳沉积机理并不是推动碳黑颗粒在热电偶节点表面沉积的主要机理,但碳黑沉积率还是明显呈现出了和碳黑容积份额的正相关关系.     

大型电站锅炉炉内三维燃烧温度场可视化实验研究

本文利用 8只火焰图像探测器和相应的计算机图像采集处理系统,在一台 200 MW 四角切圆燃煤锅炉上进行了炉膛三维温度场可视化实验研究。现场实验结果表明,炉膛上部温度分布较低,并且呈典型的单峰形状;燃烧器区域的温度分布较高,能够反应四角切圆燃烧特性。用水冷枪抽气热电偶对温度场可视化结果进行了检验,相对误差在5％之内。三维温度场可视化结果刷新一次的时间不超过5秒,满足在线监测的要求。     

煤粉炉内颗粒辐射特性的检测与分析

在一台200 MW机组煤粉炉上开展了炉内颗粒介质辐射特性的检测与分析.采用火焰图像处理技术及辐射传递逆求解方法检测了炉内三个横截面的颗粒介质的吸收系数和散射系数,同时采用水冷枪抽气取样装置对炉内燃烧介质中的颗粒物进行了采样.实验结果表明,炉膛中燃烧器区域的颗粒辐射特性相对较大,炉膛出口处的颗粒辐射特性最小;其的辐射特性与颗粒含碳量成正比;颗粒表面较为光滑的飞灰,其辐射特性相对较小,而表面凹凸不平的焦炭颗粒,其辐射特性相对较大.