基于火焰數(shù)字圖像處理的燃料識(shí)別研究.pdf

1、火力發(fā)電廠所用燃料種類(lèi)關(guān)系到鍋爐的安全性和燃燒的經(jīng)濟(jì)性。由于煤炭資源的不可再生，燃煤電廠普遍使用多種燃煤，而作為綠色能源的生物質(zhì)燃料同樣具有多樣性?；鹧孀鳛槿剂先紵耐庠谛问?，是燃燒狀態(tài)穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性的直接反映?；鹧孀杂苫侨紵虚g產(chǎn)物，含有豐富的信息量，因此本文基于燃燒火焰自由基數(shù)字圖像，通過(guò)提取圖像特征，分析其與燃料種類(lèi)的內(nèi)在聯(lián)系，建立燃料種類(lèi)識(shí)別模型，對(duì)于提高燃燒效率，進(jìn)行燃燒優(yōu)化，減少污染排放以及節(jié)能降耗等方面具有重要的工程應(yīng)用

2、意義。本文的主要工作如下:
　　首先針對(duì)煤和生物質(zhì)兩種燃料，探討其工業(yè)分析和元素分析方面的異同，分析燃料結(jié)構(gòu)及燃燒機(jī)理;介紹了燃燒火焰自由基產(chǎn)生的原理及應(yīng)用，并分析采用火焰自由基對(duì)燃料種類(lèi)識(shí)別的可行性。
　　其次介紹了燃燒火焰自由基圖像采集系統(tǒng)的組成以及自由基圖像的采集過(guò)程。基于所采集的四種火焰自由基（OH*，CN*，CH*和C2*）的數(shù)字圖像，采用自適應(yīng)維納濾波和均勻性度量法對(duì)圖像進(jìn)行濾波和閾值分割，提取三組特征值:自由基

3、的等高線亮度，不同自由基亮度比值（CH*/OH*、CH*/C2*、CH*/CN*、OH*/C2*、OH*/CN*和C2*/CN*），以及火焰自由基的平均亮度、面積和偏心率。
　　然后基于所提取的燃燒火焰自由基的三組圖像特征，建立以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和基于徑向基函數(shù)的概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PNN)為主的三種燃料識(shí)別模型。結(jié)合三種生物質(zhì)燃料的燃燒火焰自由基試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行燃料識(shí)別，對(duì)不同識(shí)別模型的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明，采用了三