自动取样式图像法煤粉粒度分布在线测量技术研究

摘要

煤粉粒度分布直接关系到燃煤锅炉的经济安全运行，它既是燃煤锅炉稳定燃烧的重要参数，也是制粉系统调整的重要依据。对于煤粉粒度的测量，现阶段处于离线测量阶段，大多数电厂采用离线取样分析的方法，无法实时准确地确定煤粉细度，也就无法进行锅炉与制粉系统的经济性调整。因此，煤粉粒度分布的在线测量具有十分重要的工业应用价值。
　　图像法在线测量煤粉粒度分布，具有测量原理简单、直观、精度高、抗干扰能力强等优点。但由于工业管道煤粉流速高、浓度大、光学元件防污难等技术难点，图像法一直无法实现工业中的推广应用。
　　本文设计实现了一种基于图像处理的自动取样式煤粉粒度分布在线测量方法，并从实验系统的搭建、图像处理算法的研究、煤粉粒度的在线测量这三个方面展开研究。首先，根据等速取样、界风保护等原理设计了自动取样式煤粉粒度在线测量系统;其次，基于大津法自动阈值的图像处理算法，开发了高速识别煤粉颗粒的图像处理软件;最后，通过对煤粉粒度的在线测量实验，证明了本文提出的方法正确可行、准确度高、且具有较好的防污能力，对图像法在线测量煤粉粒度分布的工业应用方面具有非常重要的意义。

目录

声明

摘要

图清单

表清单

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景与意义

1．2 多相流粒度分布测量方法

1．2．1 筛分法

1．2．2 沉降法

1．2．3 消光法

1．2．4 光脉动法

1．2．5 超声法

1．2．6 静电法

1．2．7 基于图像法的粒度分布测量方法

1．3 图像法煤粉粒度在线测量技术工业应用难点

1．4 论文的研究内容

第2章 自动取样式图像法煤粉粒度分布在线测量系统设计

2．1 图像法测量粒度原理

2．2 图像法应用问题

2．3 系统技术路线

2．4 煤粉取样系统设计

2．4．1 煤粉等速取样原理

2．4．2 煤粉取样系统分类

2．4．3 不同取样系统介绍

2．4．4 取样系统搭建

2．4．5 取样系统安装

2．4．6 取样实验

2．5 煤粉分散控制系统设计

2．5．1 煤粉分散原理

2．5．2 煤粉分散系统的搭建

2．5．3 煤粉分散系统配件简介

2．6 界风保护系统设计

2．7 回收回吹系统设计

2．8 图像测量系统设计

2．8．1 镜头

2．8．2 相机

2．8．3 光源

2．8．4 测量支架

第3章 图像处理算法研究

3．1 图像的数学表示

3．1．1 连续图像的数学描述

3．1．2 离散图像的数学描述

3．2 图像滤波

3．3 阈值分割

3．3．1 双峰法

3．3．2 迭代法

3．3．3 大津法

3．4 寻找轮廓

3．5 拟合算法

3．6 图像处理算法流程

第4章 煤粉细度分布在线测量实验研究

4．1 实验样品

4．2 实验系统介绍

4．3．1 实验准备

4．3．2 相机对焦

4．3．3 取粉实验

4．3．4 拍照实验

4．4 实验结果与分析

4．4．1 相机曝光时间实验

4．4．2 样品A实验

4．4．3 样品B实验

4．4．4 防污性能实验

5．1 总结与结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢