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火炎画像解析に基づく深度ピーク調整運転下対向ボイラー炉膛横断面温度場検出の研究
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DOI:
10.19666/j.rlfd.202510075
摘要
【目的】「ダブルカーボン」戦略の背景において、石炭火力発電所ボイラーの高効率かつ安定した運転は電力網のピーク調整に不可欠であり、温度場の監視はその安全運転を保証する重要な要素である。深度ピーク調整運転における燃焼安定性の低下、負荷の急激な変動および温度場の再構築などの課題に対し、対向燃焼ボイラーの横断面温度場を精密に検出することに着目し、逆モンテカルロ法とティホノフ正則化アルゴリズムを融合した二重波長炉膛温度場再構築システムを提案する。【方法】本システムはワイヤレス検出器を革新的に導入し、複雑なボイラー空間での従来の有線機器の配線制限を打破し、深度ピーク調整運転におけるリアルタイム監視のためのハードウェア支援を提供する。研究は630MW級対向燃焼ボイラーの多負荷条件(25%、33%、66%負荷)での実炉試験に基づき、深度ピーク調整運転と通常運転下の温度場の顕著な差異を明らかにした。【結果】主燃焼域では低負荷時に高温中心が幾何中心から偏移(左壁及び前壁方向)し、高負荷時には均一分布に近づく。燃え尽き領域の高温域は前後壁近傍に集中し、低負荷時には前後壁の高温域面積差が顕著で燃焼均一性が低い。同時に消光係数解析により、燃え尽き領域(0.91~0.94)が主燃焼域(0.26~0.51)より明らかに高く、深度ピーク調整下の火炎放射特性が通常運転と異なることを検証した。【結論】アルゴリズムの最適化、ハードウェアの革新及び対向燃焼ボイラー構造特性の協調的解析を通じて、高精度温度場監視システムを構築し、深度ピーク調整運転下における燃焼状態の診断、運転最適化及び安全制御のための重要なデータ支援と工学的アプローチを提供した。石炭ボイラーの深度ピーク調整運転に対し重要な実用価値を有する。
关键词
炉膛温度場; 放射温度計測; 火炎画像; 燃焼検知; 深度ピーク調整
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