基于功率谱的一种新型燃烧器燃烧状况识别

为有效地对新型燃烧器火焰燃烧状况进行识别,通过光电传感器获得一系列火焰光强信号,然后利用快速傅里叶变换(FFT)对火焰光强信号采样时间序列进行分析得出功率谱曲线,判断出非接触式的辐射式燃烧器燃烧状况稳定,进而得出了该种燃烧器燃烧孔开口大小及位置合理的结论.应用结果表明,燃烧火焰时域信号的采样频率至少要1 000 Hz,稳定的火焰信号功率谱低频部分波动小,不稳定的火焰信号功率谱波动相对于稳定的要大很多.     

基于炉内火焰图像的燃烧诊断

讨论了基于炉内辐射图像的燃烧诊断方法，并根据采集的单角燃烧器火焰图像，讨论了特征值的意义和提取方法；设计并训练了Kohonen自组织神经网络和BP神经网络分别实现燃烧状态判断和预测等燃烧诊断功能。图8参13     

基于相空间重构的锅炉炉膛火焰信号分析

采用混沌和分形理论对实测锅炉炉膛火焰信号进行了定性分析和定量计算,通过相空间重构得到了稳定燃烧和不稳定燃烧两种工况下燃烧火焰时间序列的相平面图和关联维。分析计算结果表明:在稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较宽,关联维在6.5855～6.8415之间;在非稳定燃烧状态下,火焰信号的二维相平面图比较窄,关联维在5.8843～6.0907之间。两种工况下,火焰时间序列的相平面图和关联维有明显的差异,稳定燃烧时的关联维总比不稳定燃烧时的关联维大得多,因此,采用关联维作为火焰燃烧状态识别的特征参数。文中所提出的燃烧诊断方法为发展新型光学式火焰检测器提供了一种行之有效的解决方案。     

振荡燃烧火焰图像处理

应用图像FFT、本征正交分解(POD)和动力学模态分解(DMD)3种方法,对在振荡燃烧环境下的火焰图像进行分解,得到火焰脉动幅值、主频以及初始相位.其中通过图像FFT方法分析图像中每一个像素灰度值时间序列,对其进行傅里叶变换,然后得到整体火焰的振荡特性.而POD和DMD方法将每一张火焰图像视为一个样本数据,以向量的形式表达,通过线性代数和矩阵分析等理论对样本数据进行分解.DMD和图像FFT两种方法得到的火焰脉动幅值和主频基本一致,可以得到单一频率(基频和各谐频)脉动特征,而POD方法无法将各种振荡频率对应的脉动结构进行分离,得到总的脉动结构.结果表明上述3种方法均可以捕捉振荡燃烧环境下火焰的主要脉动特征.     

基于小波变换的气化燃烧状态诊断试验研究

提出了一种通过压力信号分析气流床气化炉火焰气化燃烧状态的有效方法,该方法运用尺度分解法分析炉膛压力时域信号。研究结果发现：在点火前冷态,没有特征频率存在;在点火和灭火状态下,压力信号有一阶跃变化,信号在0Hz处有一较大的冲击;火焰剧烈波动时,存在2Hz左右的特征频率;火焰稳定燃烧时,存在着一个40Hz左右的特征频率。这个现象表明,压力信号在一定频段内的分布与气化炉内火焰燃烧的状态密切相关,随着火焰燃烧稳定性加强,压力信号向高频方向移动。     

基于提高供电能力的配电网协调规划研究

为了减少或消除重合于永久性故障给输电系统稳定运行所带来的不利影响,需要在断路器重合前预先判别故障类型是永久性还是瞬时性。根据超高压串补输电线路在单相瞬时性接地故障时,故障相恢复电压包含工频分量、接近于工频的分量以及低频分量,其功率谱有3条谱线;而永久性接地故障时,故障相恢复电压仅由工频分量、低频分量叠加而成,其功率谱有2条谱线。据此针对串补输电线路提出一种基于故障相恢复电压功率谱的单相接地故障识别方法,该方法利用故障相电压各分量功率谱的谱线分布来识别瞬时性故障和永久性故障,EMTP仿真验证了该方法的准确性和可行性。     

应用光纤测量技术研究汽油机燃烧过程

用带有光学探头的火花塞传感器对一台汽油机的燃烧过程进行了测量。通过对测得的燃烧时火焰辐射光强度信号的分析与计算,获得了着火初期火焰传播速度、火焰传播初期的火焰前锋形状等信息。从火焰光强信号与缸内压力信号的对比分析中,得到了光强信号中所包含的燃烧过程信息、燃烧特性参数以及火焰光强信号与缸内压力信号之间的关系。结果表明：火焰光强信号和缸内压力信号具有一定的线性对应关系,但光强信号比压力信号能反映更多的有用的燃烧特征信息。     

基于HHT与闪变功率流向法的闪变源定位识别

针对传统闪变功率法仅能对电网公共连接点处的主导闪变源进行定位识别的问题,提出了一种基于HHT与闪变功率流向法相结合的闪变源定位识别新方法。应用HHT方法将检测到的闪变信号进行处理,得到由不同单一频率分量组合成的一组闪变包络信号,就闪变包络信号求取各闪变频率分量对应的闪变功率,根据闪变功率值的正负和大小,实现对各闪变源的定位识别及强度判断。对含单一频率分量和多频率分量闪变信号分别进行仿真研究。实验结果表明,所提出的方法可以对含单一频率分量和多频率分量闪变源进行准确定位。     

基于独立分量分析和时频分析的柴油机燃烧噪声研究Ⅰ:燃烧噪声分析

燃烧噪声是柴油机最主要的噪声源之一,重点研究基于独立分量分析的燃烧噪声分离.首先针对柴油机噪声成分的复杂性,应用FastICA方法从噪声测试信号中分离了源信号分量,应用峭度检验了柴油机噪声信号的非Gauss性.根据时间信息识别了燃烧噪声和喷油噪声等独立分量.其次针对噪声信号的非平稳性,研究基于小波尺度谱噪声分量的时频特征分析.针对试验工况下的独立噪声分量,应用Morlet小波尺度谱在时频联合域内提取了各噪声分量的时频特征.     

锅炉燃烧火焰的脉动频率特征

锅炉燃烧火焰包含信息众多,其中脉动频率和锅炉运行时的效率有着密切联系,进而对锅炉经济运行有实际指导意义。以某660 MW机组锅炉稳定燃烧时炉膛火焰为研究对象,借助于图像处理和频谱分析技术,从火焰面积变化的角度处理得到锅炉稳定燃烧时火焰平均脉动频率,并结合锅炉运行时工况数据,建立了平均脉动频率与锅炉运行时负荷、热效率、飞灰含碳量之间的关系。在一定范围内,平均脉动频率越大,其对应工况的负荷往往也越大,热效率越高,飞灰含碳量越少。     

一种基于自适应小波变换的火焰检测方法的研究

1引言锅炉煤粉燃烧已成为工业生产和人民生活所必须的一种能量和动力来源,而火焰检测系统是保障锅炉安全运行的关键所在。为避免炉膛爆燃事故的发生,火检系统必须能对炉膛的燃烧状况进行实时准确的判别。由于可见光波动强度较小,频谱范围较窄,利用单燃烧器检测可见光信号比依靠     

电站锅炉神经网络燃烧诊断系统应用研究

先进的燃烧诊断技术可以有效地提高电站锅炉运行的经济性和安全性,本文通过对炉膛火焰的图像采集,利用计算机数字图像处理技术及人工神经网络模型分析方法,开发了永安电厂5号炉的火焰图像燃烧诊断系统。该系统为运行人员提供了有意义的定量化特征参数,并对燃烧状况辩识的机理进行了富有成效的探索,为电站锅炉的燃烧诊断和优化控制提供新方法和新途径。     

基于图像灰度复杂性测度的炉膛燃烧状况评价

基于非线性动力系统的复杂性刻画理论，提出用Kolmogorov复杂性测定定量评价炉膛燃烧的波动程序，弥补了用图像灰度序列序性描述燃烧工况的不足，分析结果表明，Kolmogorov复杂性测度能有效地区分火焰燃烧时的正常工况和波动工况，可作为反映炉膛燃烧工况的定量指标，并能在一定程度上实现燃烧恶化的预警，图7表1参2。     

Electrical control of the thermodiffusive instability in premixed propane-air flames

This work focuses upon the effects of DC electric fields on the stability of downward propagating atmospheric pressure premixed propane-air flames under experimental conditions that provide close coupling of the electric field to the flame. With the appropriate electrode geometry, modest applied voltages are shown to drive a stable conical flame first into a wrinkled-laminar flamelet geometry, and then further toward either a highly unstable distributed flamelet regime or a collective oscillation of the flame front. Applied potentials up through +5 kV over a 40-mm gap encompassing the flame front have been used to force the above transition sequence in flames with equivalence ratios between 0.8 and 1.3 and flow velocities up to 1.7 m/s. Experiments are reported that characterize the field-induced changes in the geometry of the reaction zone and the structure of the resulting unstable flame. The former is quantified by combustion intensity enhancement estimates derived from high-speed two-dimensional direct and spectroscopic imaging of chemiluminescence signals. The flame fluid mechanical response to the applied field, brought about by forcing positive flame ions counter to the flow, drives the effective flame Lewis number to values suitable for the onset of the thermodiffusive instability, even near stoichiometric conditions. Possible field-driven flame ion recombination chemistry that would produce light reactants near the burner head and precipitate the onset of the thermodiffusive instability is proposed. Electrical measurements are also reported that establish that minimal electrical power input is required to produce the observed flame instabilities. Current continuity-based calculations allow estimates of the level of deficient light reactant necessary to cause the flame to become unstable. This applied-electric-field-induced modification of the thermodiffusive effect could serve as a potentially attractive means of controlling flame fluid-mechanical characteristics and validating combustion instability models over a wide range of equivalence ratios.     

Regime diagrams and characteristics of flame patterns in radial microchannels with temperature gradients

Comprehensive regime diagrams of flame pattern formation in radial microchannels with temperature gradients were drawn based on experimental findings. A premixed methane–air mixture was introduced at the center of microchannels formed by two parallel circular quartz plates that were heated with an external porous burner to create a positive temperature gradient condition in the direction of flow. Combustion behavior in those microchannels at channel widths of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 mm were experimentally investigated. Regime diagrams of various stable and unstable flame patterns were obtained, confirming that the flame pattern is a strong function of mixture equivalence ratio, inlet mixture velocity, and channel width. Furthermore, some combustion characteristics, such as the rotating frequency of the single pelton-like flame and the triple flame, the radius of the stable circular flame front, and comparison between the major combustion products of the single and double pelton-like flames, were also investigated.     

基于锅炉火检信号滤波的燃烧特征提取方法研究

通过滤波方法对电站锅炉传统的火检信号进行了燃烧扰动分析,从中提取除反映火焰有/无之外,更多反映燃烧特征的信息.对某600 MW机组24支煤火检和16支油火检输出信号进行了滤波分析,结果表明:单火检燃烧强度与本层燃烧器燃料量信号中频带存在明显的相关性,且火检平均强度信号与总燃料量信号中频带也存在明显的相关性.经过滤波后的火检信号能够快速反映锅炉燃烧状态的变化,并验证了利用CCD摄像机获取火焰信息的可行性.说明火检信号可用于控制系统前馈及燃烧故障的诊断.     

用于电站煤粉锅炉NOx排放监测的BP神经网络试验研究

利用计算机图像处理技术从电站煤粉锅炉炉内火焰图像中提取火焰燃烧特征参数，结合BP神经网络，对电站煤粉锅炉NOx排放监测进行了实验研究，并取得了比较满意的结果。     

基于神经网络的内燃机活塞-缸套磨损的故障诊断

分析了BP算法。在MATLAB环境下以改进的BP网络为识别模型对内燃机活塞-缸套磨损的几种故障进行分类训练,并应用待识别的故障样本识别仿真。结果表明,该方法在活塞-缸套磨损诊断中是行之有效的。