基于多光譜輻射的火焰縱向溫度反演算法.pdf

1、隨著我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，以煤炭作為燃料的大型鍋爐不斷投入生產(chǎn)運(yùn)行。由于火焰的燃燒過(guò)程較為復(fù)雜，且物理化學(xué)特性不清晰，生產(chǎn)者對(duì)燃燒的工業(yè)鍋爐進(jìn)行工作狀況檢測(cè)的難度很大。目前獲知爐膛燃燒狀況的方法主要是利用熱電偶和工業(yè)電視等傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。然而這些傳統(tǒng)設(shè)備本身存在缺陷，且鍋爐內(nèi)火焰變化多樣，煤粉在大范圍空間內(nèi)燃燒脈動(dòng)頻繁，當(dāng)前的監(jiān)測(cè)方法僅能獲知單點(diǎn)溫度而無(wú)法監(jiān)控鍋爐內(nèi)部火焰整體燃燒狀況，已不能滿足鍋爐經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的需要。
　　

2、多光譜輻射測(cè)溫法是一種非接觸式測(cè)溫法，能夠測(cè)得目標(biāo)真溫。與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫法相比，多光譜輻射測(cè)溫具有響應(yīng)速度快，能及時(shí)反映溫度變化狀況且不易受動(dòng)態(tài)、高溫和惡劣環(huán)境等因素影響等優(yōu)勢(shì)。因此，在工業(yè)環(huán)境中，多光譜輻射測(cè)溫法為火焰溫度的檢測(cè)提供了新的解決方案。
　　本文首先提出了基于多光譜熱輻射的火焰縱向溫度測(cè)量方法。在對(duì)火焰測(cè)溫的基礎(chǔ)上，對(duì)火焰縱向進(jìn)行分片，反演得到縱向溫度分布。由于受到環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)設(shè)備因素影響，測(cè)溫系統(tǒng)采集到的火焰輻

3、射信號(hào)數(shù)據(jù)含有噪聲，因此在對(duì)火焰縱向溫度做反演計(jì)算前，本文采用了小波變換降噪法對(duì)火焰輻射信號(hào)進(jìn)行降噪處理，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，為后續(xù)反演運(yùn)算提供了較好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在反演火焰縱向溫度的過(guò)程中，為了提高算法的反演速度，本文提出將粒子群優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于控制火焰場(chǎng)反演計(jì)算的收斂過(guò)程中。除此之外，針對(duì)鍋爐火焰，開展了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明:本文提出的基于多光譜熱輻射的火焰縱向溫度測(cè)量方法可以反演火焰的縱向溫度，并且計(jì)算精度較高。相對(duì)于現(xiàn)有的工業(yè)火焰測(cè)