基于非侵入式静电传感器的燃烧器火焰检测

发布时间：2025-01-09 04:52

　　电站锅炉内燃料的燃烧程度、燃烧效率和燃烧状态变化的准确检测对于电站锅炉的安全性和经济性具有至关重要的意义。燃料燃烧过程中包含了一系列复杂的化学反应过程,故在燃烧过程中会产生大量带电颗粒,如阴阳离子、自由电子与碳烟颗粒,这些带电颗粒将使火焰具有微弱的带电特性。针对火焰的带电特性,本研究采取一种基于静电原理的传感器来实施火焰中带电颗粒动态特性的检测,从而实现对于火焰内化学反应状态与燃烧状态的精确检测。静电传感器具有结构简单、价格低廉、灵敏度高且耐受复杂工业环境等优点。本研究的主要工作主要包括以下几个方面:首先对现有的火焰检测技术和静电测量技术的研究现状和发展动态进行了详细分析和总结。其次针对火焰的带电原理和火焰中带电颗粒的分布特性进行了详细分析与讨论。最后详细分析了静电传感器的工作原理,并且根据实验要求设计了静电传感器阵列测量系统与静电传感器单元测量系统来实施测量。在本研究中主要采用静电传感器测量火焰中带电颗粒的电荷信号并且通过分析信号的均方根值、功率谱密度、Hurst指数与两路电极信号之间的延迟时间得到火焰中带电颗粒的浓度、波动频率、颗粒运动复杂度和速度特征参数,便于多角度分析火焰的燃烧状...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１相关检测法＾??

华北电力大学硕士学位论文??程中存在安装困难以及不便维护等缺点。??二光学系统??相关最优化点??＇辱??，?二光电转换系统??图１－１相关检测法＾??（３）图像火焰检测法??基于图像的火焰检测系统包括传像光纤、光学传像装置和彩色电荷耦合元件??（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖ....

图１－２图像法检测系统结构１｜２１??由于ＣＣＩ）相机的安装及测量特性限制，基于阳像的数字检测系统也苻其周??“”

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图２－１火焰中碳烟颗粒粒径与电荷分布Ｈ??１０??

??氧化碳；如果没有足够的氧化剂补充，则会在缺氧的条件下进一步生长团聚，如??果温度足够高，还会发生石墨化［３２］。??Ｓｕｇｄｅｎ和Ｔｈｒｕｓｈ于１９５１年在《自然》杂志上发表了关于碳烟颗粒荷电的实??验结果，他们提出火焰中产生的碳烟颗粒有许多是荷电的［３３］；后来Ｃａｌｃｏｔ....

图２－２静电感应原理图??

不平衡的现象。??释放电荷带ＩＵ足指由于物质表血释放出荷电粒ｆ或电子发射等使得物质带??电的现象。这种电ｆ？发射的方式包括紫外线或者短波辐射作用下的光电子发射，??强电场作用＋的电ｆ发射和高温条件下的热电子发射。??吸附带电是指物质将带电粒子吸附从而导致物质本身带电的现象。因为各....

本文编号：4025178