一种氨煤混烧火焰检测应用系统的制作方法

本发明涉及氨煤混烧火焰检测，具体为一种氨煤混烧火焰检测应用系统。

背景技术：

1、氨作为氢的良好载体，相比氢气具有高含氢量和高体积能量密度，极易液化便于运输和储存，并且拥有很高的安全性，可以有效充当氢和能量的载体，被认为是更具潜力的清洁燃料，将氨作为化石燃料的替代品，等热值代替部分化石燃料进入锅炉进行掺烧，能够有效降低碳排放。目前，分别开展了40mw工业锅炉掺氨燃烧试验和300mw电站锅炉掺氨燃烧试验，验证了燃煤锅炉掺氨燃烧技术路线的可行性。

2、火焰检测装置是燃烧器不可或缺的配套设备，它是作为燃烧器安全控制的主要环节，然而在氨煤混烧时，存在无法区分氨煤燃烧火焰的问题，为实现后续氨燃烧器的工程化应用，开发一种氨煤混烧用新型火焰检测应用系统十分必要。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种氨煤混烧火焰检测应用系统，解决了氨煤混烧时，存在无法区分氨煤燃烧火焰的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氨煤混烧火焰检测应用系统，包括火焰光谱采集模块、数据读取模块和数据分析建模模块，所述火焰光谱采集模块与数据读取模块对接，所述数据读取模块与数据分析建模模块对接。

5、本发明进一步设置为：所述火焰光谱采集模块包括光谱仪和光谱仪配套光纤；

6、所述光谱仪用于采集煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据。

7、本发明进一步设置为：所述数据读取模块包括光谱仪上位机和数采工控机，所述光谱仪上位机与数采工控机对接。

8、本发明进一步设置为：所述光谱仪上位机与光谱仪通过光谱仪配套光纤进行通信连接，所述光谱仪上位机用于读取光谱仪采集的煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据；

9、所述数采工控机用于存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据。

10、本发明进一步设置为：所述数据分析建模模块包括工业数据分析建模平台，所述工业数据分析建模平台与数采工控机对接。

11、本发明进一步设置为：所述工业数据分析建模平台用于对数采工控机中存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行数据分析，并对氨离子及氨气燃烧反应产生的离子所在的波段进行特征提取，同时通过底层代码构建火焰检测场景模型。

12、本发明进一步设置为：所述火焰场景检测模型根据煤粉燃烧情况、氨燃烧情况以及煤粉掺氨燃烧情况进行分类模型训练，并根据光谱仪采集的最近时间段的煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行火焰场景检测模型优化。

13、本发明进一步设置为：所述工业数据分析建模平台用于向数采工控机发出请求采集指令，所述数采工控机用于接受请求采集指令，并将存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据上传至工业数据分析建模平台中。

14、本发明进一步设置为：所述数采工控机还用于定时将存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据上传至工业数据分析建模平台中。

15、本发明进一步设置为：所述数采工控机用于对煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行分类存储，并利用分类存储的光谱数据对优化后的火焰场景检测模型针对进行训练。

16、(三)有益效果

17、本发明提供了一种氨煤混烧火焰检测应用系统。具备以下有益效果：

18、本发明通过对煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行采集分析建模的方式，实现火焰的分类检测，以大数据收集和分析实时更新数据模型，实时完善自身火焰检测，可更加准确地对炉膛的燃烧进行监测，解决氨煤混烧时，无法区分氨煤燃烧火焰的问题，为掺氨燃烧时，氨燃烧器稳定运行提供保障。

技术特征：

1.一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：包括火焰光谱采集模块、数据读取模块和数据分析建模模块，所述火焰光谱采集模块与数据读取模块对接，所述数据读取模块与数据分析建模模块对接。

2.根据权利要求1所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述火焰光谱采集模块包括光谱仪和光谱仪配套光纤；

3.根据权利要求2所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述数据读取模块包括光谱仪上位机和数采工控机，所述光谱仪上位机与数采工控机对接。

4.根据权利要求3所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述光谱仪上位机与光谱仪通过光谱仪配套光纤进行通信连接，所述光谱仪上位机用于读取光谱仪采集的煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据；

5.根据权利要求4所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述数据分析建模模块包括工业数据分析建模平台，所述工业数据分析建模平台与数采工控机对接。

6.根据权利要求5所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述工业数据分析建模平台用于对数采工控机中存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行数据分析，并对氨离子及氨气燃烧反应产生的离子所在的波段进行特征提取，构建火焰检测场景模型。

7.根据权利要求6所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述火焰场景检测模型根据煤粉燃烧情况、氨燃烧情况以及煤粉掺氨燃烧情况进行分类模型训练，并根据光谱仪采集的最近时间段的煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行火焰场景检测模型优化。

8.根据权利要求7所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述工业数据分析建模平台用于向数采工控机发出请求采集指令，所述数采工控机用于接受请求采集指令，并将存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据上传至工业数据分析建模平台中。

9.根据权利要求8所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述数采工控机还用于定时将存储煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据上传至工业数据分析建模平台中。

10.根据权利要求7所述的一种氨煤混烧火焰检测应用系统，其特征在于：所述数采工控机用于对煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行分类存储，并利用分类存储的光谱数据对优化后的火焰场景检测模型针对进行训练。

技术总结本发明公开了一种氨煤混烧火焰检测应用系统，包括火焰光谱采集模块、数据读取模块和数据分析建模模块，所述火焰光谱采集模块与数据读取模块对接，所述数据读取模块与数据分析建模模块对接，本发明涉及氨煤混烧火焰检测技术领域。该氨煤混烧火焰检测应用系统，通过对煤粉燃烧火焰、氨燃烧火焰以及煤粉掺氨燃烧火焰的光谱数据进行采集分析建模的方式，实现火焰的分类检测，以大数据收集和分析实时更新数据模型，实时完善自身火焰检测，可更加准确地对炉膛的燃烧进行监测，解决氨煤混烧时，无法区分氨煤燃烧火焰的问题，为掺氨燃烧时，氨燃烧器稳定运行提供保障。技术研发人员：刘养炯,陈玉伟,程建斌,林启富,马宁,杨政勇,魏伟,李大鹏受保护的技术使用者：氨邦科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13