煤燃烧火焰监测与污染气体排放预测研究

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发表于 2022-5-15 22:02:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
燃煤发电在我国电力工业中占有重要地位,而煤炭的大量使用造成了严重的能源浪费及环境污染题目。有效改善煤炭燃烧工况、降低煤炭燃烧对环境的污染对我国有着特别重要的现实意义。本文对燃煤燃烧过程的火焰进行监测,同时实现对燃烧污染气体排放量的预测,采用实验和数值模拟的方法,理论结合实践,提供一种有效的模型建立方法及测量手段,可以帮助调整及控制锅炉的燃烧过程,有效改善燃煤锅炉的燃烧工况,降低污染气体的排放。论文的主要研究工作如下:根据煤燃烧时火焰特征的不同,监测得到燃烧火焰在红外、可见光和紫外三个谱段上的辐射信号,可以获得煤燃烧火焰在时域和频域内的均值、均方根、标准差、方差、偏斜系数、峰态系数、零交越点数、平均频率、熵和功率谱密度形状系数等特征参数,利用主成分分析和独立成分分析两种特征维数压缩方法,得到维数压缩的特征参数向量数据。利用特征参数向量数据与燃煤种类之间存在的对应关系,建立基于燃煤特征参数分布的支持向量机模型,分别利用“主成分分析+支持向量机”模型,“独立成分分析+支持向量机”模型和“主成分分析+独立成分分析+支持向量机”模型,进行燃煤种类的在线辨识。针对电站煤源复杂,不断有新煤种投入这一普遍题目,利用特征提取后得到的特征参数向量与燃煤种类之间存在的对应关系,提出一种基于联合概率密度判别器的新方法来进行存在新煤种情况下的煤种辨识,利用建立的燃煤特征参数分布的联合概率密度判别器可以实现在燃煤是否为新煤种的判别,若非新煤种,则在线判别燃煤种类。并将联合概率密度判别器与神经网络模型和支持向量机模型相结合可以实现对存在新煤种情况下的煤种在线辨识。从燃烧机理入手,对燃烧过程进行数值模拟研究,利用Fluent仿真软件及前置处理器Gambit来建立四角切圆锅炉的燃烧过程模型,通过数值模拟得到锅炉炉膛内温度场、速度场与污染气体NOx排放的分布情况。根据锅炉运行工况参数和燃煤火焰辐射信号中提取的特征参数与污染气体NOx排放之间存在的对应关系,将煤燃烧火焰辐射信号在时域和频域内的特征参数结合锅炉运行工况参数,利用神经网络和支持向量机分别建立炉内燃烧污染气体排放的预测模型,实现对炉内污染气体NOx的排放量进行预测。





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