测量锅炉燃烧辐射能及温度场并控制燃烧的方法及其系统

摘要

本发明涉及一种测量锅炉燃烧辐射能及温度场并控制燃烧的方法及其系统。它包括：窥视镜、图象传输光纤、CCD摄象头、彩色图象监视器、图象处理卡、通讯卡和计算机、显示器CRT和键盘、若干可见光探头及与其相连的若干红外测温仪、现场变送器、燃烧控制系统及与其相连的燃料阀和风门。它能检测到辐射能和温度场，调整燃烧状况，可提高锅炉的运行效率。

主权项

1、一种测量锅炉燃烧辐射能及温度场并控制燃烧的方法，其特征是它包括下列步骤：a)窥视镜摄取火焰图象；b)经图象传输光纤收取信号；c)CCD摄象头摄取光纤末端的火焰图象，将光纤信号转换成视频信号；d)将视频信号一路通过图象处理卡进入计算机，将模拟信号转化为数字信号，通过专用图象处理软件包对图象进行数字化处理，计算出燃烧火焰的辐射能及温度场；另一路直接送往彩色图象监视器，显示出原始火焰图象；e)将计算出的能量信号和温度场信号一路送往彩色监视器，用图表的形式显示出火焰的数值图象、辐射能值及温度值；另一路送往燃烧控制系统；其数学表达式为：Q＝MQPH ①E＝XQ ②E＝S*a*σ*T4 ③用视频技术测温，数学表达式为：MT(λ)＝C1λ-5e-c2/(λT)ε(λ，T) ④其中：C1＝3.7413*10-16wm2，C2＝1.4388*10-2mk；T＝C2(1/λ2-1/λ1)/{ln[ET(λ1)/ET(λ2)]-ln[ε(λ1，T)/ε(λ2，T)]-5ln(λ2-λ1)} ⑤T＝C2(1/λ2-1/λ1)/{ln[ET(λ1)/ET(λ2)-5ln(λ2-λ1)} ⑥；f)通过探头、红外测温仪测出炉膛内部分测点的局部温度，将信号送入燃烧控制系统；g)燃烧控制系统接受前一级计算机输出的能量信号和温度信号，并接受现场变送器信号和红外测温仪的温度信号，通过燃烧控制软件包进行综合计算，采用正平衡法求得锅炉连续瞬时热效率值，输出燃烧控制信号至燃料阀，输出风量控制信号至风门，从而调节燃料加入量和送风量，达到最佳风煤比，同时将效率信号作为调节目标信号使燃烧趋向最佳效率；其数学表达式为：η＝[D(h″-h″)]/Q ⑦η＝XD(h″-h″)/S*a*σ*T4 ⑧。