一种循环流化床内循环倍率的计算方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112884789A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202110163236.7(22)申请日2021.02.05(71)申请人浙江大学地址310013浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人嘉兴新嘉爱斯热电有限公司(72)发明人黄群星谢昊源汪守康薛志亮章平衡龚俊周永刚(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人颜果(51)Int.Cl.G06T7/13(2017.01)G06T7/136(2017.01)F23C10/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种循环流化床内循环倍率的计算方法和系统(57)摘要本发明涉及一种循环流化床内循环倍率的计算方法和系统，属于循环流化床燃烧诊断技术领域。利用相机得到循环流化床炉内火焰颗粒燃烧信息，并基于时刻1s取的一张火焰颗粒燃烧图片，通过Canny边缘检测、Hough直线检测等一系列图像处理方法，获得循环流化床内的火焰颗粒流速，最终通过结合测点的管道横截面积、烟气飞灰浓度、旋风分离器分离效率以及实时投料量，最终得到循环流化床的循环倍率曲线。最终，该方法解决了生物质发电厂无法实施获得循环流化床循环倍率的问题，能实时更新循环倍率的变化情况，为循环流化床炉内燃烧诊断提供较强的依据，从而实现生活生物质发电厂的清洁高效利用。CN112884789ACN112884789A权利要求书1/1页1.一种循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取循环流化床炉膛内的火焰图像；2)将火焰图像进行灰度化处理得到灰度图；3)对所述灰度图进行边缘检测，得到含有火焰颗粒轨迹边缘信息的图像；4)将火焰颗粒轨迹用直线表示，计算直线长度，并保留长度大于基准值的直线，取所有保留直线的长度平均值作为图像中火焰颗粒轨迹的平均长度d_image；5)计算火焰颗粒轨迹的真实长度d_true，d_true＝d_image×ξ，ξ为真实转换系数；6)计算火焰颗粒的流速v，其中，t为相机的曝光时间；7)计算循环流化床的循环倍率K，其中，S为所检测炉膛管道横截面积，c为飞灰浓度，η为旋风分离器的分离效率，ty为烟气温度，m为检测时循环流化床投料量。2.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤1)中，在流化床炉膛上设置多个观察窗口，利用相机采集炉膛内火焰视频，从火焰视频中提取所述的火焰图像。3.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤2)中还包括：通过图像切割方法去除灰度图上的时间日期信息。4.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤3)中，通过canny算子对灰度图进行边缘计算，所述canny算子中的分割阈值，低阈值取100，高阈值取180。5.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤4)中，通过Hough直线变换将火焰颗粒轨迹用直线表示出来，Hough直线变换在Python程序中的参数定义为minLineLength＝100，maxLineGap＝400。6.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤4)中，所述的基准值设定为300。7.根据权利要求1所述的循环流化床内循环倍率的计算方法，其特征在于，步骤5)中，真实转换系数ξ的计算方法为：其中，a为图像上火焰颗粒轨迹的像素数，dpi为图像上每英寸面积内的像素点数。8.一种循环流化床内循环倍率的计算系统，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现权利要求1～7中任一项所述的方法的步骤。2CN112884789A说明书1/4页一种循环流化床内循环倍率的计算方法和系统技术领域[0001]本发明涉及循环流化床燃烧诊断技术领域，具体地说，涉及一种循环流化床内循环倍率的计算方法和系统。背景技术[0002]循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，通过使物料随着床料在炉内多次循环燃烧的方法，为物料颗粒提供了充足的燃尽时间，大大提高了燃料的燃烧效率，特别是针对生物质这类低热值燃料的焚烧利用。循环流化床锅炉主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。循环流化床锅炉有着燃烧适应性广、燃烧效率高和污染物排放低等特点，其炉膛单位截面积热负荷接近或高于煤粉炉。与鼓泡流化床燃烧技术的最大区别是运行风速高，强化了燃烧和脱硫等非均相反应过程，锅炉容量可以扩大到电力工业可以接受的大容量(600MW或以上等级)，在同样热负荷下，鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循