鎮(zhèn)江鍋爐爐渣含碳量檢測 氣化渣成分檢測

時間：2024-01-11作者：廣分檢測技術(shù)（蘇州）有限公司瀏覽：10

在各類特種設(shè)備中，工業(yè)鍋爐是生產(chǎn)、生活中*常見的耗能設(shè)備，消耗的原煤約占全國原煤產(chǎn)量的三分之一。開展鍋爐能效測試，推動企業(yè)提高節(jié)能減排增效，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。其中，爐渣含碳量是反映鍋爐底渣未完全燃燒熱損失的一項重要指標(biāo)，如果能夠?qū)崿F(xiàn)對爐渣含碳量的實時監(jiān)測，將有助于實時掌握鍋爐燃燒工況并進行相應(yīng)的調(diào)整，為進一步實現(xiàn)燃煤鍋爐的自動控制奠定基礎(chǔ)。

目前鍋爐爐渣含碳量的檢測方法主要采用的是離線式灼燒失重法，微波測碳法，比色卡法以及基于圖像二值化方法等。其中，灼燒失重法主要是在規(guī)定的高溫下灼燒含有未燃盡碳的爐渣樣品，爐渣中殘?zhí)既急M后會使得爐渣樣品的質(zhì)量減少，將爐渣樣品的燒失量作為樣品的含碳量。

采用這種離線方法檢測爐渣含碳量能夠保證測量結(jié)果精度較高，測量方法簡單易行，并且設(shè)備維護，但該方法檢測耗時長，無法實現(xiàn)爐渣含碳量的及在線檢測。微波測碳法通過檢測微波功率損耗得到相應(yīng)的爐渣含碳量水平，該方法雖然檢測速度較快，也具有較高的精度，但是微波能量逸散問題以及爐渣密度的均勻性是爐渣含碳量檢測準確性的主要影響因素。

比色卡法在利用比色卡與爐渣樣本比對時，對比對環(huán)境要求嚴格，并且依賴于裸眼觀測有失準確性?；趫D像二值化檢測法是對灰度圖像通過選取合適的閾值轉(zhuǎn)化為二值化圖像，統(tǒng)計未完全燃燒碳部分(黑色像素)在總像素的占比衡量含碳量，其中二值化閾值的選取存在一定的主觀性及盲目性，同時受拍攝環(huán)境的影響。

綜上所述，有必要研究一種、準確的鍋爐爐渣含碳量檢測方法，對提高能源測試便捷性，實時掌握燃煤鍋爐燃燒情況具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種鍋爐爐渣含碳量檢測方法，該方法基于爐渣圖像信息熵差，對拍攝環(huán)境不敏感，根據(jù)信息熵差-爐渣含碳量的變化規(guī)律，準確得到待檢測爐渣的含碳量。

為了達到上述目的，本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一，選取若干已知含碳量的爐渣樣本；

步驟二，對各爐渣樣本及參考物進行成像，分別獲得爐渣圖像及參考圖像，計算二者圖像之間信息熵差；

步驟三，利用已知爐渣含碳量與其對應(yīng)爐渣圖像信息熵差進行曲線擬合，得到擬合函數(shù)；

步驟四，取含碳量未知的待測爐渣樣本，按步驟二對該樣本成像獲得爐渣圖像，計算其圖像信息熵差；

步驟五，根據(jù)步驟四中的信息熵差及擬合函數(shù)，計算待測爐渣樣本的含碳量。

步驟一中，對不同燃燒狀態(tài)后的爐渣隨機采樣，采用灼燒失重法確定爐渣樣本含碳量。

步驟二中，將任意平整潔凈具有漫反射特性的白紙作為參考物，在自然光條件下，設(shè)置相機參數(shù)，對白紙成像作為參考圖像。

步驟二中，將爐渣樣本研磨為均勻顆粒，均勻平鋪于參考白紙上，保持拍攝環(huán)境及相機參數(shù)不變，對放置在參考白紙上的爐渣樣本進行拍攝。

步驟二中，分別截取爐渣圖像及參考圖像的相同區(qū)域，使得截取的爐渣樣本圖像中僅包含爐渣，分別標(biāo)記為爐渣圖像及參考圖像。

步驟三中，獲得擬合函數(shù)的具體方法如下：對于某一爐渣樣本，將獲得的爐渣圖像以及參考圖像的信息熵做差，計算圖像信息熵差，以相同的方法，得到其他各爐渣樣本的信息熵差，利用*小二乘法多項式曲線擬合獲得各爐渣樣本含碳量與圖像信息熵差之間的回歸曲線及函數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用爐渣圖像與參考圖像的信息熵差反映爐渣含碳量變化，得到信息熵差與爐渣含碳量之間的變化規(guī)律。通過圖像信息熵差即可便捷地得到準確的爐渣含碳量。該技術(shù)*對爐渣樣本進行實驗室環(huán)境下灼燒，稱量失重量等繁瑣操作，*依賴其他復(fù)雜技術(shù)，如微波測碳等，并且對爐渣圖像的獲取條件要求低，對拍攝環(huán)境不敏感。該技術(shù)可以實現(xiàn)爐渣含碳量檢測，用時少，效率高，且與灼燒失重法所測得含碳量結(jié)果相比，檢測平均誤差達到2％以內(nèi)，準確度滿足目前檢測要求。


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