2011毕业设计开题报告1.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 杨 志 威 学 号： 0707240535 专 业：自动化测控技术与仪器设计(论文)题目： 基于迭代法的声学炉膛二维速度 场图像重建的研究 指导教师： 韩 晓 菊 2011年 3 月 30 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述，应附有参考文献，且被引用。文 献 综 述 1.论文研究的背景和意义 众所周知，以煤为燃料的蒸汽机的发明标志了工业革命的开始。从那以后，人类文明进入了一个飞速发展的时代。电力成为人类生存的主要依靠。它在给人类带来高度的物质文明的同时，也给我们的生存环境带来了严重的破坏。使得能源与环境之间的问题成为当今世界社会和经济发展的主要问题，清洁与高效能源为主的能源结构成为我国可持续发展总体战略能否顺利实施的关键。目前火力发电仍在电力构成中占很大的比例，在发电设备中居主导地位。以美国为例，近10年来，煤的生产量和消费量正逐年增加。1997年美国公用装机容量为712033MW，其中煤电装机容量为302523MW，居公用发电总量的首位，占42%。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，是少有的几个以煤为主要能源的国家之一。我国煤炭在一次能源中的比例约为煤在世界能源中平均份额的1.5倍，并且在今后相当长的时间内，以煤为主的能源结构不会改变。据有关部门预测，2010年总装机容量将达到MW左右，三峡火电站全部建成时，火电仍居主要地位，到那时发电量达kwh，其中火电kwh，占80%。 自80年代初期，我国火力发电工业开始引进美国ABB-CE公司的技术以来，我国电力工业便进入了超常规发展时期。四角切圆煤粉燃烧方式以其在燃烧方面的优点，已成为我国大容量锅炉普遍采用的一种燃烧方式。引进ABB-CE技术的亚临界参数300MW、600MW四角切圆煤粉燃烧锅炉成为我国火电工业的首选。目前，利用四角切圆燃烧锅炉已占我国总装机容量的70%。但是，由于我国动力用煤煤种多变、煤质偏差，电厂用煤的种类、品质不能保证，入炉煤质频繁变化。同时，由于四角切圆煤粉燃烧技术和煤粉燃烧器本身的原因，经常导致燃煤锅炉出现多种经济性、安全性问题。一般来说表现在以下几方面：(1)低负荷稳燃能力差，助燃用油量较大。由于电网容量的迅速增加，对锅炉的调峰要求也越来越高，这就要求锅炉应具有更强的低负荷稳燃能力。(2)燃烧效率较低。目前我国供电煤耗平均408g/kWh,与国际先进水平相比差70-100g/kWh，同时我国能源严重不足，优质能源短缺，能源人均年消费量仅为1.14吨标准煤，不到世界平均水平(2.4吨标准煤)的一半，居世界第89位。因此，节能降耗，改进大型锅炉机组的燃烧技术，提高煤的燃烧效率，无疑是当今锅炉燃烧技术方面的重要任务。(3)结渣及高温腐蚀。在切向燃煤锅炉中，随着锅炉容量的增加，炉膛截面也相应增大，炉内温度场、空气动力场的不均匀性更加突出，由于燃烧组织不当，一次风煤粉气流贴壁，特别是在燃煤中含硫量较高及壁面呈现还原性气氛时，常常出现水冷壁严重结渣、高温腐蚀及锅炉烟温偏差等问题，直接危害锅炉运行的安全性、可靠性和经济性。(4)环境污染。控制和降低由于煤粉燃烧而引起的环境污染是当前火电工业发展的又一严峻问题。在锅炉煤粉燃烧所排出的众多污染物中，SOx和NOx对生态环境的危害极大，不仅污染大气，是形成酸雨的主要原因，更主要的是它还影响人类的健康，如NOx浓度高时易造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹等危害。电力工业的发展要求开发经济实用的降低NOx、SOx的燃烧技术，在新建的300MW及以上机组要全部采用低NOx排放的燃烧器。这些问题都与燃烧好坏与否有直接联系。燃烧是一种带有剧烈放热化学反应的流动现象，包含着流动、传热、传质和化学反应以及它们之间的相互作用。大型电站锅炉炉膛的燃烧过程是发生在较大空间范围内的、不断脉动的、具有明显三维特征的复杂物理化学过程。电站锅炉燃烧的基本要求是在炉膛内建立并维持稳定、均匀的燃烧火焰，炉膛内燃烧空气动力场分布直接体现了燃烧过程的稳定性，与温度场分布结合可以帮助运行人员直观地观察炉膛，根据实际情况进行燃烧控制。综上所述，燃烧温度场及速度场的测量是燃烧领域一个复杂并且重要的问题，它是有效进行燃烧诊断和燃烧过程控制的重要基础。本文主要研究声波法测量高温炉内速度场。2、速度场检测方法简介2.声学法测量速度场的介绍及检测声波法作为一种非接触式测量方法，是少数几种能发送大量信息而且投入较低的技术之一。从20世纪50年代开始，声学检测技术就用于金属材料的研究，到60年代后期，该技术逐步进入应用阶段，同时随着数字技术、信号处理技术和大规模集成电路(VLSI)的发展，微处理器进入了声波测量系统，测量和分析声波的设备性能更好，这些都使得声学测量的准确度和速度都得到提高。近年来，声学检测开始应用于大容量锅炉燃烧诊断与控制当中，前景十分乐观声波法测量高温炉内速度场是一种较新的方法。它是非接触式,不要求场的透明性,能够适应高温锅炉内复杂的环境条件。声波法最先是用于电厂及工业锅炉内温度场的测量,国外目前已有较为成熟的声学高温计技术和应用,国内也已有一些声学法检测炉内温度场的研究。将声波法用于锅炉炉膛动力场的测量,目前基本处于理论研究和探索阶段。3、拟采用的研究手段 参考文献 1李言钦，周怀春，何其伟.采用声波法监测四角切圆流场二维分布特性的模拟研究. 中国电机工程学报，2003，23(11)：215-2192徐士良.计算机常用算法（第二版）.北京：清华大学出版社，19953刘建忠，姚强，曹欣玉，岑可法.激光多普勒测速技术应用于浓缩燃烧器湍流流场的测量.激光与光电子学进展，1999(2)：33-374王沫然. MATLAB与科学运算（第二版）.北京：电子工业出版社，20035邵富群，吴建云. 声学法复杂温度场的重组测量.控制与决策，1999，14(2)：121-1246杜功焕，朱哲民，龚秀芬. 声学基础.南京：南京大学出版社，20017华怀峰，黄歧善，翁志学，刘青. 激光测速技术及其在化工搅拌流场测量中的应用.化工进展，2003(5)：338-3418孙学信. 燃煤锅炉燃烧试验技术与方法.中国电力出版社，2002(1)：251-2689Lu J.，Wakai K.，Takahashi S. And shimizu S. Acoustic computer tomography pyrometry for two-dimensional measurement of gases taking into account the effect of refraction of sound wave paths. Meas. Sci. Technol，2000(11)：692-697 10沈国清，安连锁，姜根山. 炉膛烟气温度声学测量方法的研究与进展.仪器仪表学报，2003，24(4)增：554-448 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1 研究的主要内容（或解决的问题） 声波法测量高温炉内速度场是一种较新的方法。它是非接触式,不要求场的透明性,能够适应高温锅炉内复杂的环境条件。声波法最先是用于电厂及工业锅炉内温度场的测量,国外目前已有较为成熟的声学高温计技术和应用,国内也已有一些声学法检测炉内温度场的研究。将声波法用于锅