基于锅炉火检信号滤波的燃烧特征提取方法研究

苏 杰, 崔永乐, 田 亮, 刘鑫屏, 刘 洁

(华北电力大学控制科学与工程学院,保定071003)

近年来,随着电站燃煤机组容量的不断增大,为满足调峰的需要,负荷变化也更加频繁.煤粉锅炉在运行时,煤质变化、炉膛受热面结渣和制粉系统故障等均会影响锅炉燃烧的稳定性,引起熄火,甚至导致炉膛爆炸等危险.另外,在“厂网分离,竞价上网”的运行机制下,也需要不断提高电站锅炉燃烧效率,以实现节能降耗减排.这些要求使锅炉低负荷燃烧稳定性判断、燃烧故障诊断以及燃烧控制优化均成为研究的热点.

目前,锅炉燃烧状态的工程研究方法大致分为5类：①声学法电站锅炉温度场检测技术,它是利用声波与CT(computered tom ography)技术相结合实现炉膛“典型层面”温度场的非接触、可视化测量[1];②微压探测,它在燃烧振动的基础上,通过检测燃烧中产生的微压波动对燃烧状态进行判断[2];③火焰图像识别系统研究,它利用CCD摄像机获取炉膛火焰图像,然后用计算机图像处理技术、光学层析技术等手段判断火焰的燃烧状态和温度场分布[3-4];④利用炉膛内辐射能,它采用彩色数字CCD摄像技术和图像分析算法来获取辐射能信号,以此判断炉内燃烧组织情况,优化锅炉燃烧[5-6];⑤利用光谱分析、频谱分析与小波变换方法对煤粉火焰进行研究,并结合神经网络等智能算法对煤粉火焰的燃烧状况进行诊断.

火焰检测器是炉膛安全监控系统(FSSS)的重要装置,能直接反映锅炉燃烧状态的特征,但其……