基于微波透射法的煤水分测量机理和方法

发布时间：2023-01-26 08:37

　　煤水分含量是一项重要的煤质指标,它在煤的基础理论和加工利用的研究中都具有重要的作用。电厂燃煤过程中,需要在线检测煤中的含水率,从而实现对整个锅炉燃煤过程的控制。因此,实时、快速、准确检测煤水分成为亟待解决的问题。本文从介电原理方面分析了微波透射法的本质,推导出了微波信号相位差与煤水混合物中水分含量的关系模型,为应用煤水分在线测量装置奠定了测量基础。利用现有的煤水分测量装置进行了煤水分测量实验,实验结果：微波含水量测量系统的测量精度为7.77%。由于在实验测量及模型推导过程中存在不可避免的误差,所以基于Matlab软件建立了含水率模型测量值与实际值之间的最小二乘支持向量机模型,对前面得到的模型进行了误差修正。最后,通过实验数据的误差分析,结果表明,修正后的含水率测量系统的测量精度为6.11%,平均相对误差为3.70%,比修正前的测量精度提高了1.66%,平均相对误差减小了3.63%。本文所研究的测量模型及测量系统可应用于电厂煤水分的在线测量。 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 煤中水分的形式及特征
        1.1.2 煤水分测量的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤水分检测方法
        1.2.2 国内外研究进展
    1.3 论文主要内容
第2章 微波煤水分在线测量方法
    2.1 介电原理
        2.1.1 介电常数
        2.1.2 介电常数的物理意义
        2.1.3 煤水混合物介电常数
    2.2 温度对煤粉介电常数的影响
    2.3 微波透射法测量水分的理论模型
        2.3.1 微波检测的基本原理
        2.3.2 微波相位差测量含水率数学模型
        2.3.3 微波相位差测量含水率数学模型的一般通式
    2.4 本章小结
第3章 煤水分在线测量系统构造
    3.1 测量系统整体结构
        3.1.1 整体结构组成
        3.1.2 整体功能
    3.2 煤水分测量装置程序流程图
    3.3 煤水分在线测量仪器整体视图
    3.4 本章小结
第4章 煤水分测量模型修正方法
    4.1 支持向量机
        4.1.1 基本原理
        4.1.2 核函数
    4.2 最小二乘支持向量机
        4.2.1 最小二乘支持向量机原理
        4.2.2 最小二乘支持向量回归算法
    4.3 本章小结
第5章 煤水分测量实验研究
    5.1 实验样品配制
        5.1.1 煤种的选择
        5.1.2 实验样品配制
    5.2 实验测量
        5.2.1 实验步骤
        5.2.2 实验结果
        5.2.3 误差分析
    5.3 煤水分测量模型修正
        5.3.1 样本训练结果
        5.3.2 测试样本误差计算
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波和支持向量机的光纤微振动传感器模式识别[J]. 李彦,梁正桃,李立京,林文台,姜漫.  传感器与微系统. 2013(02)
[2]基于微波技术的织物含水率测量方法[J]. 景军锋,孙乐,李鹏飞.  纺织学报. 2012(09)
[3]燃煤水分含量对能耗的影响[J]. 高新峰.  黑龙江科技信息. 2012(07)
[4]红外线测量粉粒状物料水分的标定方法探讨[J]. 李振涛.  仪器仪表与分析监测. 2012(01)
[5]中子测水技术在中国的发展[J]. 赵经武,刘圣康,张治平.  同位素. 2011(02)
[6]煤质对火电厂安全性和经济性的影响[J]. 张金学.  云南电力技术. 2010(01)
[7]趋肤效应的理论研究与解析计算[J]. 石东平,唐祖义,陈武.  重庆文理学院学报(自然科学版). 2009(05)
[8]电厂入炉煤水分软测量分析及软件实现[J]. 田永明,陈荣生,杨亚平.  能源研究与信息. 2008(04)
[9]微波透射法测量煤炭水分的研究[J]. 曾庆军,陆耿.  选煤技术. 2008(04)
[10]支持向量机及核函数研究[J]. 郭丽娟,孙世宇,段修生.  科学技术与工程. 2008(02)

博士论文
[1]最小二乘支持向量机的若干问题与应用研究[D]. 邢永忠.南京理工大学 2009
[2]最小二乘支持向量机算法及应用研究[D]. 姜静清.吉林大学 2007
[3]最小二乘支持向量机及其在工业过程建模中的应用[D]. 陈爱军.浙江大学 2006

硕士论文
[1]最小二乘支持向量机在分类中的应用研究[D]. 刘卫华.兰州交通大学 2013
[2]煤水分测量模型研究[D]. 赵季红.华北电力大学（北京） 2010
[3]煤粉水分在线测量系统研究[D]. 田立本.山西大学 2009
[4]基于驻波比的煤水分测量研究[D]. 董自波.华北电力大学（北京） 2008
[5]基于微波测量原理的单板含水率在线测量系统[D]. 蒋蓓.北京林业大学 2007
[6]微波水分仪的设计[D]. 张茜.沈阳工业大学 2007
[7]电容式粮食水分仪的研究[D]. 杨荣辉.沈阳工业大学 2003



本文编号：3732360