一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量装置与方法.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CN107063945A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201611171471.4(22)申请日2016.12.17(71)申请人广州敏远能源科技有限公司地址510663广东省广州市天河区思成路23号宏太智慧谷7栋601室(72)发明人廖欲元何渊张少荣杨斌郭浩然(51)Int.Cl.G01N15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量装置与方法(57)摘要本发明提供了一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量装置，包括锅炉煤粉等速取样部，用来对煤粉管内煤粉进行循环等速取样；图像在线测量部，用来获得取样煤粉图像并分析得到细度参数。等速取样部中，煤粉管路内煤粉因引射器内压缩空气的引射作用形成的负压，经取样管进入测量段完成取样，后经引射作用进入回粉管，回到煤粉管中，实现循环取样。压力测试与处理单元通过测量煤粉管内测点的总压和静压值，使空气流量控制单元控制压缩空气流量值来实现煤粉等速取样。图像在线测量部中，光源照射测量区，煤粉颗粒的图像经镜头由成像单元获得，经通讯电缆送至图像处理单元处理得到煤粉细度，从而实现煤粉细度在线测量，为锅炉实时调整需要提供数据支撑。CN107063945ACN107063945A权利要求书1/1页1.一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量装置，其特征在于，包括：锅炉煤粉等速取样部，用来对煤粉管内煤粉进行循环等速取样；图像在线测量部，用来获得取样煤粉图像并分析得到细度参数，其中，所述的锅炉煤粉等速取样部中，压力测试与处理单元利用总压测量管路和静压测量管路测量煤粉管内测点的总压和静压值，处理后，结果经通讯电缆传输至空气流量控制单元，通过改变压缩空气流量值实现煤粉等速取样；所述的锅炉煤粉等速取样部中，压缩空气经空气流量控制单元控制进入引射器，引射器受压缩空气的引射作用，在测量段形成负压，煤粉管路内煤粉受负压作用经取样管进入测量段完成取样，后经引射作用进入回粉管，回到煤粉管中，实现循环取样；所述的图像在线测量部包括光源、镜头、成像单元、图像处理单元和通讯电缆，光源照射测量区，煤粉颗粒的图像经镜头由成像单元获得，经通讯电缆送至图像处理单元处理得到煤粉细度，从而实现煤粉细度在线测量。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述的测量段采用扩张等直收缩结构，取样管与测量段的截面大小由测量区煤粉测量浓度要求范围计算确定，同时测量段利用加热带加热以保证取样后的煤粉温度不变，不会因为水蒸气遇冷凝结团聚。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述的取样在线测量段两侧设置光学窗口，供图像在线测量部获得取样煤粉颗粒图像。4.一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量方法，其特征在于，测量方法步骤如下：步骤一：安装并固定取样管、测量段及回粉管，在光学窗口两侧分别布置光源以及镜头和成像单元，连接取样管、测量段、引射器和回粉管路，连接空气流量控制单元与压力测试与控制单元之间的电缆；步骤二：打开气阀并启动等速取样部对煤粉进行取样，并将煤粉颗粒送入测量段；步骤三：启动压力测试与处理单元测量煤粉管内测点的总压和静压值，处理后送入空气流量控制单元；步骤四：空气流量控制单元自动调节回粉管路空气流量的大小，实现在线测量段煤粉的循环取样；步骤五：启动图像在线测量部，打开光源照射测量区，通过镜头和成像单元获得测量区内煤粉颗粒图像，后送入图像处理单元分析得到煤粉细度参数。5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，方法步骤五中，图像处理单元按照如下流程处理煤粉颗粒图像，从而得到煤粉细度：先对煤粉图像进行去噪、灰度归一化、背景均匀化及粘连颗粒去除等预处理，对灰度图做二值化处理，处理后的图像目标部分显示白色，背景部分显示黑色，之后采用膨胀、腐蚀、快涂抹、自动填充、去除边界轨迹、去除内部轨迹、去除极小颗粒等图像处理，最后对煤粉颗粒二值图像进行颗粒粒径分析，并得到煤粉细度统计结果。2CN107063945A说明书1/4页一种基于图像处理的锅炉煤粉细度在线测量装置与方法技术领域[0001]本发明涉及一种热工测试装置与方法，尤其涉及一种煤粉测试装置与方法。背景技术[0002]为了提高电站锅炉运行的经济性，需要合理控制入炉煤粉细度。煤粉细度过大，燃烧不完全，会降低锅炉效率；煤粉细度过小会导致磨煤机电耗增加，除尘效果降低。因此，煤粉细度应根据燃烧煤种的燃烧特性对煤粉细度的要求，以及磨煤机等运行费用两方面进行综合考虑后确定。在锅炉燃烧调整及运行过程中，都应测量煤粉细度，并根据测量结果指导调试与运行人员适时调整磨煤机的运行工况。取样离线分析法是广泛常用的煤粉细度测量方法，技术人员按照一定的操作流程，利用特定