炉膛火焰图像光谱温度场

炉膛火焰图像光谱温度场监测及预警系统

1  概述

锅炉燃烧效率高低以及燃烧稳定性可以通过对火焰的燃烧状态以及火焰温度场作出判断，而现有的火检主要是采用观测火焰亮度或闪烁频率来判断燃烧状态，仅能够判断火焰有无，无法做出火焰稳定性预测。而炉膛火焰电视通过CCD相机拍摄燃烧火焰，能够直观展示图像信息，但是火焰图像解释依赖于操作员经验，缺乏客观性评价。现有火检是按大于50%的额定负荷运行状态设计，燃烧工况基本稳定，而在深调低负荷运行时，火焰稳定度降低，容易发生误判。

因此，实现对火焰图像的实时智能分析，提供运行人员可见的炉膛燃烧温度场分布，改善锅炉燃烧不均衡，特别是在低负荷运行情况下能够做到对燃烧器火焰的智能诊断和预警，提高深调负荷下的锅炉燃烧安全性尤为重要。

2  测量原理

由摄像探头采集燃烧火焰图像，该图像中含有火焰多个光谱信号和热辐射的信息，根据光谱比色法原理测量火焰温度场，通过对燃烧火焰区域温度测量，实现可视化的火焰燃烧二维温度场。

3  系统构成

系统由若干个燃烧器火焰光谱图像采集探头、图像处理计算机、通讯光纤、探头冷却系统、探头推进和保护系统、中央控制单元等构成。