Estudo de detecção do campo de temperatura transversal da fornalha de caldeiras de combustão contraposta em condições de ajuste profundo de picos baseado na análise de imagens de chama

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摘要

【Objetivo】 No contexto da estratégia "duplo carbono", a operação eficiente e estável das caldeiras das usinas a carvão é crucial para o gerenciamento de picos na rede elétrica, e o monitoramento do campo de temperatura é um elemento central para garantir sua operação segura. Diante dos desafios de redução da estabilidade da combustão, flutuações severas de carga e reconstrução do campo de temperatura sob condições de ajuste profundo de picos, focando na detecção precisa do campo de temperatura da seção transversal da fornalha de caldeiras de combustão contraposta, propõe-se um sistema de reconstrução do campo de temperatura da fornalha em banda dupla que integra o método inverso de Monte Carlo e o algoritmo de regularização de Tikhonov. 【Métodos】 Este sistema introduz de forma inovadora um detector sem fio, superando as dificuldades do cabeamento tradicional em espaços complexos da caldeira, fornecendo suporte de hardware para monitoramento em tempo real sob condições de ajuste profundo de picos. A pesquisa baseou-se em testes reais em caldeira de combustão contraposta de uma unidade de 630 MW em múltiplas condições de carga (25%, 33%, 66%), revelando diferenças significativas no campo de temperatura entre o ajuste profundo de picos e a operação convencional: 【Resultados】 Na zona principal de combustão, em baixa carga, o centro de alta temperatura desvia-se do centro geométrico (na direção da parede esquerda e parede frontal), enquanto em alta carga a distribuição tende a ser uniforme; a zona de pós-combustão apresenta áreas de alta temperatura concentradas próximas às paredes frontal e traseira, com diferenças significativas na área das zonas de alta temperatura entre essas paredes em baixa carga, indicando baixa uniformidade da combustão. Além disso, a análise do coeficiente de extinção mostra que a zona de pós-combustão (0,91–0,94) é significativamente maior do que a zona principal de combustão (0,26–0,51), validando as diferenças nas características de radiação da chama entre o ajuste profundo de picos e a operação convencional. 【Conclusão】 Através da otimização do algoritmo, inovação em hardware e análise colaborativa das características estruturais das caldeiras de combustão contraposta, foi construído um sistema de monitoramento de campo de temperatura de alta precisão, fornecendo dados-chave e uma via de engenharia para diagnóstico do estado da combustão, otimização da operação e controle seguro sob condições de ajuste profundo de picos, com importante valor prático para a operação profunda de caldeiras a carvão.

关键词

campo de temperatura da fornalha; medição de temperatura por radiação; imagem de chama; detecção de combustão; ajuste profundo de picos

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