红外辐射测温下燃烧器三维温度场重建策略

本篇论文主要探讨的是基于红外辐射的燃烧器三维温度场重建技术在火力发电中的应用。火力发电，特别是燃煤发电，面临着环境污染的问题，其中氮氧化物（NOx）排放是主要关注点。为了优化燃烧效率并减少污染物排放，研究者提出了在燃煤锅炉前端安装新型低氮燃烧器的策略，这就需要对燃烧器内部的火焰燃烧状态进行实时监控，以便于优化燃烧性能和预热效果。 论文首先概述了红外辐射测温的基本原理和优势，这是一种非接触式的测温方法，因其快速响应和宽广的测温范围而受到青睐。关键的技术挑战在于如何准确地获取燃烧器截面像素区间的温度值，这是实现三维温度场重建的核心问题。作者比较了几种不同的温度值求取方法，如像素区间温度值的直接测量和不适定方程的正则化求解，旨在选择最适合燃烧器温度场的解决方案。 论文进一步介绍了一种创新的方法，通过COMSOL有限元物理场仿真软件模拟燃烧器在不同工况下的温度分布，然后利用MATLAB中的样条插值法来构建温度场模型。实验中，作者选取了等离子侧、中间测点和喷口侧的温度数据作为基准，通过最小二乘法和Tikhonov正则化技术，将这些数据映射到各个像素区域，从而实现了精确的温度场重建。实验结果显示，红外辐射测温技术能够有效地进行燃烧器温度检测和三维温度场预测，这对于优化燃烧过程、控制热解产物以及环境保护具有显著意义。 此外，论文强调了红外辐射测温技术在燃烧器温度场重建中的可行性和准确性，这为今后深入研究燃烧器优化、环境保护以及智能控制提供了重要的理论依据和实践指导。关键词包括红外辐射测温、燃烧器、三维温度场重建和辐射传递，这些都是东北电力大学工学硕士学位论文的重要组成部分，反映了作者对于该领域的深入理解和实际应用能力。