| 基于多信息融合的生物質(zhì)燃燒機燃燒狀態(tài)評價 |
 |
價格：15000 元(人民幣) | 產(chǎn)地：河南鄭州 |
| 最少起訂量：1臺 | 發(fā)貨地：河南鄭州 | |
| 上架時間：2019-11-26 09:10:44 | 瀏覽量：71 | |
鄭州達冠節(jié)能環(huán)保設備有限公司
 |
||
| 經(jīng)營模式：生產(chǎn)加工 | 公司類型：私營獨資企業(yè) | |
| 所屬行業(yè)：節(jié)能設備 | 主要客戶：全國 | |
 在線咨詢  |
||
| 聯(lián)系人:王成龍 (先生) | 手機:15518777047 |
電話: |
傳真: |
| 郵箱:jieganji@126.com | 地址:鄭州市二七區(qū)馬寨產(chǎn)業(yè)集聚區(qū) |
|
基于多信息融合的生物質(zhì)燃燒機燃燒狀態(tài)評價 搞要：為對燃燒器的燃燒狀態(tài)進行合理評價，研究基于模糊原理的多源信息融合評價方法，并將其應用于對單個旋流燃燒器整體燃燒狀態(tài)的評價。通過融合燃燒器不同區(qū)域的燃燒狀態(tài)信息，獲得燃燒穩(wěn)定性的綜合評價值，以直觀、地反映燃燒器的燃燒狀態(tài)。實驗數(shù)據(jù)表明，當調(diào)整燃燒器的運行工況時，綜合評價值能正確反映出燃燒器整體燃燒狀態(tài)的變化．證明了此方法用于實現(xiàn)多信息融合的燃燒器狀態(tài)評價的有效性，為燃燒器狀態(tài)的監(jiān)測、建模和優(yōu)化控制提供基礎。 0 引言 在鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中，由于控制對象存在的純延遲、大滯后、分布參數(shù)等特點而給控制過程造成了困難。直接從燃燒的火焰中獲得燃燒信息是克服這一困難的途徑。通過分析全爐膛火焰信息，可判斷燃燒穩(wěn)定性，并對氮氧化物排放、出口未燃燼碳率等信息進行預測[1-7]。通過分析單個燃燒器的火焰信息，可以對燃燒器是否有火進行判吲出10]。對于生物質(zhì)燃燒機前后墻對沖布置的鍋爐，其燃燒器的燃燒狀態(tài)及調(diào)整相對獨立。為了實現(xiàn)單個燃燒器狀態(tài)的監(jiān)測和優(yōu)化控制，僅判斷其是否有火是不能滿足需要的，必須對其燃燒狀態(tài)進行綜合評價，進而對燃燒器進行優(yōu)化調(diào)整。 單個生物質(zhì)燃燒機不同燃燒區(qū)域的燃燒狀態(tài)可通過火焰檢測器（以下簡稱“火檢”）和火焰圖像采集裝置獲取的多個特任信息推斷得出；饳z信息可推斷出初始燃燒區(qū)燃燒的劇烈程度；圖像采集裝置獲取燃燒器完全燃燒區(qū)的火焰圖像，提取的特征參數(shù)可推斷出完全燃燒區(qū)的燃燒穩(wěn)定性。不同區(qū)域的燃燒狀態(tài)都會影響并反映燃燒器的穩(wěn)定性。燃燒器運行工況發(fā)生改變時，不同區(qū)域燃燒狀態(tài)的變化并不完全相同，因此單獨根據(jù)某個區(qū)域的燃燒狀態(tài)信息不足以表征燃燒器的燃燒穩(wěn)定性，需要將不同區(qū)域的燃燒狀態(tài)信息綜合起來，才能評價燃燒器的燃燒穩(wěn)定性。對此，本文研究了基于模糊原理的多源信息融合評價方法，通過融合不同區(qū)域的燃燒狀態(tài)信息，獲得燃燒器燃燒穩(wěn)定性的綜合評價值，以直觀、地反映出燃燒器的整體燃燒狀態(tài)，為燃燒器狀態(tài)的監(jiān)測、建模和優(yōu)化控制提供基礎。 1 基于模糊原理的多源信息融合評價方法 多源信息融合的評價方法是將測量對象的各類特征信息進行融合，以獲得對測量對象整體評價的方法。它可以有效地綜合測量對象各個側(cè)面的信息，為控制決策提供可靠的依據(jù)[11-14]。于模糊原理的多源信息融合評價方法，假設測量對象有m個特征信息，特征信息的實測值為Cj(i=1，2，，m)。測量對象整體評價論域有胛個語言值巨(f_1，2…，，n)。確定每個特征信息對應各語言值的隸屬度函數(shù)，根據(jù)隸屬度函數(shù)可以計算每個特征信息實測值對應各語言值的隸屬度，這個過程稱為對各實測值的模糊化[15-16]。以測量對象整體評價論域包含3個語言值{不穩(wěn)定，中等，穩(wěn)定}為例進行說明，如圖1所示，確定某特征信息對應3個語言值的隸屬度函數(shù)后，即可計算出該特征信息實測值C，對應每個語言值的隸屬度[Ujl，,LLj2，,LLj3]，其中，,//j3=0。 采用同樣的方法計算每個特征信息的實測值對應各語言值的隸屬度。令Pjk表示第，個特征信息對應整體評價論域中第尼個語言值的隸屬度，其中戶1，2…，，m，k=l，2…，．n。從而每個特征信息對應整體評價論域中各語言值的隸屬度矩陣為 模糊綜合評價向量B的各分量描述了綜合評價結(jié)果對應整體評價論域中各語言值的隸屬度。通過解模糊，可將模糊綜合評價向量B轉(zhuǎn)化為一個確定的綜合評價值，這個過程如圖2所示[18]。在確定評價值x對應整體評價論域中各語言值最(f_1，2，…，咒1的隸屬度函數(shù)后，根據(jù)模糊綜合評價向量B中各語言值的對應分量，即綜合評價值對應各語言值的實際隸屬度，確定各語言值下的評價值模糊集。所有語言值下的評價值模糊集取并集后，形成綜合評價值模糊集。采用解模糊化方法，計算綜合評價值模糊集的所對應的評價值，該值即為測量對象的綜合評價值。 2生物質(zhì)燃燒機狀態(tài)特征信息 2.1 實驗介紹  為獲得對單個生物質(zhì)燃燒機實時燃燒狀態(tài)的評價，在廣西某電廠一臺300 MW機組的W型火焰燃煤鍋爐上進行實驗。該鍋爐采用濃縮型EI-XCL雙調(diào)風生物質(zhì)燃燒機，前后墻對沖布置。燃燒器一次風為直流，二次風為旋轉(zhuǎn)射流。實驗中，通過調(diào)節(jié)燃燒器內(nèi)、外二次風葉片角度、調(diào)風盤開度、二次風擋板開度來改變?nèi)紵鞯娜紵隣顟B(tài)，進而觀察表征燃燒器燃燒狀態(tài)的特征信息的相應變化。其中調(diào)整內(nèi)、外二次風葉片角度可以改變二次風的旋流強度，調(diào)整調(diào)風盤開度可以改變內(nèi)、外二次風比例，整二次風擋板開度可以改變二次風量，進而影響第2期張雪等：基于多信息融合的生物質(zhì)燃燒機燃燒狀態(tài)評價燃燒器的燃燒狀態(tài)。 圖3為實驗裝置安裝的位置示意圖。通常認為煤粉氣流噴入爐膛后，依次經(jīng)過未燃燒、初始燃燒、完全燃燒和燃燼4個階段；鹧鏅z測器安裝在燃燒器的噴口附近，檢測靠近噴口的初始燃燒區(qū)的火焰輻射能。火焰圖像采集裝置安裝在二次風箱底部，斜向上傾斜300，采集遠離噴口的完全燃燒區(qū)的火焰圖像。表征燃燒器燃燒狀態(tài)的特征信息來自于火檢信息和火焰圖像信息。 實驗獲得的火檢數(shù)據(jù)反映了初始燃燒區(qū)火焰輻射能的大小，其變化范圍在0～100，數(shù)據(jù)的采樣間隔為Is，計算時取1 min火檢數(shù)據(jù)的均值。各組調(diào)整實驗的數(shù)據(jù)分析表明，火檢均值可以表征初始燃燒區(qū)的燃燒劇烈程度，反映了二次風卷吸高溫煙氣的能力大小。初始燃燒區(qū)燃燒越劇烈，回流熱煙氣量越大，則火檢均值越大；反之，火檢均值就越小。 2.3火焰圖像信息 實驗使用的電荷耦合器件(charge coupleddevice，CCD)攝像機拍攝速度為25幘／s；鹧鎴D像經(jīng)過預處理后形成灰度圖，從中提取特征參數(shù)。在Is內(nèi)，火焰的脈動非常強烈。 單幀圖像提取的特征參數(shù)為特征區(qū)平均亮度值、特征區(qū)亮度值的標準差。提取的統(tǒng)計特征參數(shù)為特征區(qū)平均亮度值的1min統(tǒng)計均值、特征區(qū)亮度值標準差的1 min統(tǒng)計標準差。 單幀圖像特征區(qū)的平均亮度值反映了該區(qū)域燃燒的劇烈程度，其1 min的統(tǒng)計均值f以下簡稱“亮度均值’，）反映了1 min內(nèi)燃燒劇烈程度的平均情況，燃燒越劇烈，亮度均值越大。     單幀圖像特征區(qū)的亮度標準差反映了特征區(qū)亮度的均勻性，也體現(xiàn)了特征區(qū)燃燒的均勻性。其1 min的統(tǒng)計標準差（以下簡稱“均勻性標準差”1，表征燃燒的均勻性隨時間的變化情況。均勻性標準差越小，表明該段時間內(nèi)燃燒的均勻性隨時間波動很小，雖然每一時刻燃燒都是不均勻的，但其處于一種動態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)；反之，則表明該段時間內(nèi)燃燒的均勻性隨時間波動很大，燃燒處于不穩(wěn)定狀態(tài)。 各組調(diào)整實驗的數(shù)據(jù)分析表明，火焰均勻性標準差反映了完全燃燒區(qū)燃燒的穩(wěn)定性。完全燃燒區(qū)燃燒越穩(wěn)定，火焰均勻性標準差越；反之，火焰均勻性標準差越大；鹧媪炼染捣从沉送耆紵齾^(qū)燃燒的劇烈程度。當燃燒穩(wěn)定時，燃燒程度可能劇烈也可能不劇剽，相應地，火焰亮度均值可能較大也可能較小。當燃燒不穩(wěn)定時，情況類似。但在燃燒劇烈時，燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环(wěn)定的可能性較小，因此燃燒劇烈對整體燃燒狀態(tài)有利，反之，則是不利的。所以在對燃燒狀態(tài)進行整體評價時，需將表征燃燒劇烈程度的火焰亮度均值作為特征信息之一。 根據(jù)以上分析，用于評價燃燒器燃燒狀態(tài)的特征信息是：火檢均值、火焰均勻性標準差、火焰亮度均值；饳z均值表征了初始燃燒區(qū)的燃燒狀態(tài)，火焰均勻性標準差和火焰亮度均值表征了完全燃燒區(qū)的燃燒狀態(tài)。對燃燒器的燃燒狀態(tài)進行整體評價時，需要融合初始燃燒區(qū)和完全燃燒區(qū)的特征信息。初始燃燒區(qū)燃燒得越劇烈，完全燃燒區(qū)燃燒得越穩(wěn)定，燃燒器的整體燃燒狀態(tài)就越穩(wěn)定。對燃燒器完全燃燒區(qū)的燃燒狀態(tài)進行評價時，需要融合火焰均勻性標準差和火焰亮度均值；鹧婢鶆蛐詷藴什钤叫，火焰亮度均值越大，完全燃燒區(qū)的狀態(tài)越穩(wěn)定。 由于火焰具有很強的脈動，只有統(tǒng)計值才有意義，所以提取的特征參數(shù)均取1 min的參數(shù)統(tǒng)計值。本文時間間隔取為1 min，是在研究階段為了解不同工況下燃燒狀態(tài)與綜合評價值的關系而選取的。實際應用時，每6s對燃燒狀態(tài)進行一次判斷。本文中，相鄰2個數(shù)據(jù)點，分別取自相鄰1 min厥始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值，原始數(shù)據(jù)沒有交集。實際應用時，后一個數(shù)據(jù)點將包含前一個數(shù)據(jù)點最后54 s的原始數(shù)據(jù)信息，并增加接續(xù)6s的數(shù)據(jù)信息，在此基礎上計算特征參數(shù)的統(tǒng)計值。每6s對燃燒狀態(tài)進行一次判斷，就可以適應燃燒器火焰的快速變化，為燃燒器狀態(tài)的監(jiān)測、建模和優(yōu)化控制提供基礎。 3 基于模糊多信息融合的燃燒器狀態(tài)評價方法 3.1 特征信息對燃燒器狀態(tài)整體評價語言值的隸屬度函數(shù) 燃燒器狀態(tài)整體評價的語言論域為{不穩(wěn)定，中等，穩(wěn)定{。根據(jù)運行經(jīng)驗可獲得各特征信息值與燃燒器狀態(tài)的關系，據(jù)此確定各特征信息對應燃燒器狀態(tài)整體評價語言值的隸屬度函數(shù)，如圖4所示。當燃燒器狀態(tài)不同時，使用上述隸屬度函數(shù)對各特征信息模糊化后，所得結(jié)果與實際情況相符。 3.2 特征信息的權(quán)重系數(shù) 根據(jù)各特征信息對燃燒器狀態(tài)整體評價的貢獻不同，確定火焰均勻性標準差、火檢均值、火焰亮度均值的權(quán)重系數(shù)為[0.5 0.3 0.2]。由于火焰燃燒過程大部分集中于完全燃燒區(qū)，因此這個區(qū)域燃燒 的穩(wěn)定性對于燃燒器狀態(tài)整體評價的貢獻，賦予表征完全燃燒區(qū)穩(wěn)定性的火焰均勻性標準差的權(quán)重系數(shù)。而相對次要的初始燃嬈區(qū)，表征其燃燒狀態(tài)的火檢均值被賦予較小的權(quán)重系數(shù)。另外，火焰亮度均值雖然并不嚴格與完全燃燒區(qū)的穩(wěn)定性相對應，但卻能反映出完全燃燒區(qū)的燃燒狀況以及燃燒趨勢，進行燃燒器狀態(tài)的整體評價時，賦予火焰亮度均值最小的權(quán)重系數(shù)。通過比較不同的權(quán)重系數(shù)，上述權(quán)重系數(shù)計算得到的模糊綜合評價向量符合運行經(jīng)驗對燃燒器實際燃燒狀態(tài)的判斷。 3.3評價值對燃燒器狀態(tài)整體評價語言值的隸屬度函數(shù) 為進行解模糊計算，建立評價值對應燃燒器狀態(tài)整體評價語言論域{不穩(wěn)定，中等，穩(wěn)定}中各語言值的隸屬度函數(shù)。隸屬度函數(shù)均采用三角形函數(shù)，形式如圖2中各語言值下的評價值隸屬度函數(shù)。評價值取值范圍為[0，1]，評價值越大，表明燃燒器狀態(tài)越穩(wěn)定。據(jù)此確定各隸屬度函數(shù)的中心對應的評價值分別為0、0.5、1。 3.4 燃燒器狀態(tài)的整體評價 3.4.1 對二次風擋板開度調(diào)節(jié)實驗中的燃燒器狀態(tài)進行整體評價 實驗中僅對二次風擋板開度進行調(diào)節(jié)，其他調(diào)節(jié)量保持不變。圖5為實驗采集到的火焰均勻性標準差、火檢均值、火焰亮度均值數(shù)據(jù)曲線，數(shù)據(jù)均進行了歸一化處理。 賣驗的前半段二次風擋板開度減小，二次風量減少，后半段相反；鹧婢鶆蛐詷藴什钋表明后半段實驗完全燃燒區(qū)燃燒波動較小，火焰亮度均值曲線前后變化不大表明燃燒劇烈程度接近，后半段實驗完全燃燒區(qū)狀態(tài)更加穩(wěn)定；饳z均值表明后半段實驗初始燃燒區(qū)燃燒更加劇烈。因此后半段實驗燃燒器的整體狀態(tài)更加穩(wěn)定。  按照本文第1節(jié)介紹的方法，計算各時刻燃燒器狀態(tài)的綜合評價值，如圖6所示。后半段實驗中燃燒器穩(wěn)定性的綜合評價值明顯增大，綜合評價值的變化與上述定性分析的結(jié)果一致。 3.4.2 對內(nèi)二次風葉片角度調(diào)節(jié)實驗中的燃燒器狀態(tài)進行整體評價 實驗中僅對內(nèi)二次風葉片角度進行調(diào)節(jié)，其他調(diào)節(jié)量保持不變。如圖7所示，為實驗采集到的火焰均勻性標準差、火檢均值、火焰亮度均值數(shù)據(jù)曲線，數(shù)據(jù)均進行了歸一化處理。 實驗中前半段二次風旋流強度增強，后半段相反；鹧婢鶆蛐詷藴什钋表明后半段實驗完全燃燒區(qū)燃燒波動較小，火焰亮度均值表明后半段實驗完全燃燒區(qū)燃燒更加劇烈，所以后半段實驗完全燃燒區(qū)狀態(tài)更加穩(wěn)定；饳z均值表明后半段實驗初始燃燒區(qū)燃燒較平緩。原因在于后半段實驗中，二次風旋流強度減弱，初始燃燒區(qū)卷吸高溫煙氣的能力下降，燃燒趨于平緩。但同時二次風的剛性增強，使得完全燃燒區(qū)煤粉與氧氣的混合更充分，燃燒更穩(wěn)定。 通過分析特征信息，可以了解燃燒器的局部狀態(tài)，怛?qū)θ紵鞯恼w狀態(tài)，無法獲得直觀的評價。綜合評價值顯示，后半段實驗燃燒器整體狀態(tài)更加穩(wěn)定。綜合評價值融合了各特征信息，并考慮了各特征信息對整體評價的貢獻，直觀地反映了整體燃燒狀態(tài)。 4結(jié)論 基于模糊原理的多源信息融合評價方法，綜合了測量對象的各特征信息，并考慮了各特征信息對最終評價結(jié)果的貢獻差異，可以得到對測量對象更加直觀的評價結(jié)果。 利用火檢和火焰圖像等測量手段可以獲取旋流燃燒器不同區(qū)域的燃燒特征信息。應用基于模糊原理的多源信息融合評價方法，實現(xiàn)了對旋流燃燒器整體燃燒狀態(tài)的綜合評價。當生物質(zhì)燃燒機的調(diào)節(jié)量發(fā)生變化引起燃燒器燃燒狀態(tài)變化時，綜合評價值能夠有效地反映出實際燃燒狀態(tài)的變化，為燃燒器狀態(tài)的監(jiān)測、建模和優(yōu)化控制提供了基礎。
生物質(zhì)燃燒機 |
| 版權(quán)聲明：以上所展示的信息由會員自行提供，內(nèi)容的真實性、準確性和合法性由發(fā)布會員負責。機電之家對此不承擔任何責任。 友情提醒：為規(guī)避購買風險，建議您在購買相關產(chǎn)品前務必確認供應商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。 |
機電之家網(wǎng) - 機電行業(yè)權(quán)威網(wǎng)絡宣傳媒體
關于我們 | 聯(lián)系我們 | 廣告合作 | 付款方式 | 使用幫助 | 會員助手 | 免費鏈接Copyright 2025 jdzj.com All Rights Reserved??技術支持：機電之家 服務熱線：0571-87774297
網(wǎng)站經(jīng)營許可證:浙B2-20080178
