本文關(guān)鍵詞：基于Welch頻譜估計的流化床壓力波動的應(yīng)用研究

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【摘要】：流化床鍋爐具有氮氧化物排放低、燃燒效率高、燃料適應(yīng)性好、易于實現(xiàn)灰渣的綜合利用、負(fù)荷可調(diào)節(jié)范圍大等特點是當(dāng)前煤炭清潔燃燒首選的鍋爐爐型。目前,我國在建和已運行流化床鍋爐已達千臺以上，流化床鍋爐發(fā)電機組裝機容量占了我國總裝機容量的8%還多。我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，大力發(fā)展低污染、高效率的流化床鍋爐技術(shù)，具有重要意義。有關(guān)資料顯示，，未來十幾年我國流化床鍋爐應(yīng)用將保持18%的增長率，將是流化床鍋爐燃燒技術(shù)飛快發(fā)展的時期。 流化床鍋爐在運行過程中，爐膛內(nèi)部氣固兩相流流動復(fù)雜，對流化床爐內(nèi)流化狀態(tài)和運行狀況檢測困難。研究學(xué)者認(rèn)為流化床爐膛內(nèi)的壓力波動體現(xiàn)了流化床爐內(nèi)氣固兩相流的動力特性，且能夠反映設(shè)備幾何結(jié)構(gòu)、氣體顆粒性質(zhì)、運行工作狀況等特性。流化床的壓力波動具有檢測采集方便、采集設(shè)備簡單成本低的特點，故研究人員多采集流化床的壓力波動信息作為研究對象。流化床的壓力波動信號為隨機信號，分析時需估算信號的功率密度譜，在譜估計中，welch譜估計法把采集信號序列劃分成的子段越多，則譜估計就越光滑，對長度固定的x (n)來講，則頻率分辨率就越低，且welch譜估計法具有簡單易用、便于計算，分辨率滿足大多數(shù)的工程需要而被廣泛應(yīng)用。 本文基于搭建的鼓泡流化床冷態(tài)試驗系統(tǒng)，應(yīng)用welch頻譜估計法對流化床壓力波動進行了三方面的研究：（1）在相同其他參數(shù)，不同流化床爐內(nèi)物料量時，采集流化床同一壓力測點處的壓力波動信號，分析了不同物料量時的壓力波動信號，得出流化床爐膛內(nèi)物料量的變化主要會引起流化床風(fēng)室中壓力波動信號中6Hz頻段信號成分強度的改變。（2）在相同其他參數(shù)、相同物料量工況時，采集布置在流化床不同位置測點的壓力波動信號，對比了流化床不同壓力測點處采集的壓力波動信號，得出了流化床壓力波動信號中0~5Hz的信號反應(yīng)了流化床壓力波動的強度。（3）應(yīng)用welch頻譜估計法對流化床風(fēng)帽的故障檢測與診斷進行了研究，得出了頻譜分布圖中的11Hz頻段可以對流化床風(fēng)帽的故障進行檢驗與診斷。
【關(guān)鍵詞】：流化床 壓力波動信號 welch譜估計 故障檢測
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究背景和意義8-10
• 1.1.1 課題研究背景8-9
• 1.1.2 課題意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外對流化床壓力波動的研究現(xiàn)狀綜述10-14
• 1.2.1 流化床壓力波動產(chǎn)生原因10-11
• 1.2.2 流化床壓力波動的性質(zhì)11-12
• 1.2.3 流化床壓力波動信號處理方法12-14
• 1.3 壓力波動的研究成果與應(yīng)用14-15
• 1.3.1 壓力波動性質(zhì)的研究14-15
• 1.3.2 流化床流型的識別和流型轉(zhuǎn)換的研究15
• 1.3.3 應(yīng)用壓力波動對流化質(zhì)量判別15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 2 壓力波動信號的分析處理方法介紹17-25
• 2.1 壓力波動信號的頻譜分析17-23
• 2.1.1 壓力波動信號的時域描述17-19
• 2.1.2 壓力波動信號的頻域描述19-21
• 2.1.3 壓力波動信號的功率密度譜分析21-22
• 2.1.4 壓力波動信號的 Welch 譜估計法22-23
• 2.2 Matlab 軟件介紹23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 鼓泡流化床冷態(tài)試驗系統(tǒng)介紹25-39
• 3.1 鼓泡流化床冷態(tài)試驗臺簡介25-28
• 3.2 壓力波動信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)28-31
• 3.2.1 風(fēng)壓變送器29-30
• 3.2.2 數(shù)據(jù)采集卡30
• 3.2.3 信號采集中顯示界面30-31
• 3.3 數(shù)據(jù)的采集原理31-33
• 3.3.1 數(shù)據(jù)的采集過程31-32
• 3.3.2 數(shù)據(jù)的采樣頻率32
• 3.3.3 數(shù)據(jù)的采樣時間序列長度32-33
• 3.4 試驗過程及試驗內(nèi)容33-37
• 3.4.1 靜床高對壓力波動信號影響的研究33-34
• 3.4.2 壓力測點位置對壓力波動信號影響的研究34-35
• 3.4.3 基于壓力波動信號的風(fēng)帽故障檢測與診斷35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 4 試驗結(jié)果和分析39-49
• 4.1 靜床高對壓力波動信號影響的結(jié)果及分析39-43
• 4.2 壓力測點位置對壓力波動信號影響的結(jié)果及分析43-46
• 4.3 流化床風(fēng)帽故障的檢測與診斷研究46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻50-54
• 在學(xué)研究成果54-55
• 致謝55

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 范瑜,鄔正義;功率譜估計的Welch方法中的窗函數(shù)研究[J];常熟高專學(xué)報;2000年04期

2 潘緯;王龍;宋_g;;Welch法在雙曲拱橋固有頻率檢測信號識別中的應(yīng)用[J];工業(yè)控制計算機;2006年11期

3 馬躍洲,張鵬賢,梁衛(wèi)東,王春柏;小波包分解Welch平均法在焊接電弧聲功率譜估計中的應(yīng)用[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2001年02期

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5 任全會;于彥峰;;Welch功率譜估計算法在相位噪聲測量中的應(yīng)用[J];自動化儀表;2014年01期

6 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔曉通;基于Welch頻譜估計的流化床壓力波動的應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2015年

本文編號：929987