基于浓度修正的炉膛温度场及速度场声学重建

对声学法同时重建锅炉炉膛二维温度场及速度场进行了理论和实验研究。基于炉膛内烟气浓度分布的先验信息,提出了一种温度场声学重建的修正方法,并选取2个工况,对温度场和速度场的同时重建进行了数值模拟。模拟结果表明,修正后的算法可以有效减小重建误差,得到比较精确的重建结果。同时,提出了一种获取声波相位差的高精度测量方法,开发了可用于声学重建的双声波频率测量系统,实测结果也证明了该方法的正确性及精确性。     

基于图像处理及辐射传热逆问题求解的二维炉膛温度场重建

基于辐射图像处理和辐射传热逆问题求解,建立一种二维炉膛温度场重建方法。该方法中,图像采集装置（如ＣＣＤ摄像机）成像单元接收的辐射能由炉膛中各气体和壁面单元发射的辐射能决定。采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法计算出ＣＣＤ摄像机各成像单元所接收的各气体和壁面单元的辐射能的份额,即炉膛温度可从ＣＣＤ摄像机成像单元接收辐射能中重建温度分布。研究对象为一个由灰色炉膛壁面和灰色气体所组成的二维辐射－吸收系统。在Ｃ     

炉膛内断面温度场与辐射参数同时重建实验研究

在电站燃煤锅炉中,可以通过检测边界辐射信息重建炉内的温度场,炉内介质辐射参数则根据MIE理论分析得到。该文提出用CCD拍摄炉内火焰辐射图像,通过黑体炉标定得到火焰辐射强度图像和辐射温度图像,用正则化方法从辐射温度图像中重建介质温度场,介质辐射参数从辐射强度图像中更新,两者交替迭代,直到收敛。在1台300MW机组燃煤锅炉上开展了实验研究,给出了4种负荷工况下炉内介质辐射参数与断面温度场的重建结果。     

声学法重建炉内三维温度场的算法概述

为了实现炉内温度场的实时在线监测,基于声学理论构建了数学模型。从算法的角度,将重建算法分为确定性方法和蒙特卡洛法。介绍了最小二乘法、ART算法等几种算法的基本原理,给出了重建三维温度场的基本公式,阐述了重建三维温度场的具体计算步骤。研究表明,这些算法可以用于求解三维温度场重建模型,但其对于不同温度场的适用性和精度还需仿真和实验验证。     

炉膛火焰温度场重建非线性优化算法研究

随着数字图像处理技术的发展，使得利用面阵CCD进行电厂锅炉炉膛温度测量成为可能，该文分析了基于火焰辐射图像的炉膛温度场的测量原理，建立了针对测试系统和测量对象的非线性优化数学模型，提出了一种非线性寻优算法，最后在某电厂锅炉进行了验证性试验，并给出了实验结果，结果表明，这种测试方法方便可行，具有一定的应用前景。     

融合动态演变信息的声学三维温度场重建

在声学层析成像方法测量锅炉温度场的应用中,温度场重建算法的精度和速度起着重要作用。建立了三维温度场声学重建的动态模型,提出了同时考虑声学测量信息和温度场动态演变信息的动态重建算法。建立了一个融合声学测量信息、温度场的空间约束及动态演化信息的目标函数,在光滑约束法的基础上构建了反映相邻空间像素位置关系的正则矩阵,采用Tikhonov正则化和优化相结合的方法求解目标函数。仿真模拟研究表明,与最小二乘、代数重建法和标准Tikhonov正则化算法等静态重建算法相比,融合动态演变信息的温度场重建算法的重建速度相仿,而重建精度有显著提高并对于测量数据误差具有更好的数值稳定性,为声学温度场重建提供了一种可行性极高的有效方法。     

基于迭代和插值算法的二维温度场重建

采用声学传感器和温度传感器相配合得到温度和声学数据，利用迭代和二维插值的原理对离散点进行分析，进而重建二维温度场，数值仿真结果证明该方法是可行的。     

基于声学测温与人工神经网络的炉膛结渣在线监测方法

以某电厂锅炉炉膛结渣问题为研究背景,以实现炉膛受热面结渣监测为目的,提出了基于声学测温与人工神经网络的炉膛结渣在线监测方法。该监测方法结合非接触式测温工具——声学测温装置和BP神经网络,声学测温装置能够实时测量炉膛出口烟温,为炉膛结渣实时在线监测提供了前提条件,利用BP神经网络的非线性映射优点计算炉膛理想出口烟温,提出利用污染系数判断炉膛整体的结渣状况。在某电厂采集数据进行验证,结果表明:声学测温装置测量的炉膛理想出口烟温与BP神经网络预测的炉膛理想出口烟温相对误差在3%左右,能够满足工程要求。     

声学锅炉二维温度分布测量方法及仿真分析

介绍了声学锅炉二维温度分布测量方法的基本原理。论述了一种利用信号互相关分析方法计算声波在锅炉内的传播时间,在此基础上利用最小二乘算法重建炉膛断面温度场,进行了温度场重建仿真。对声学法锅炉二维温度分布测量技术存在的一些问题进行了分析和讨论。     

大型锅炉炉膛断面温度场的试验研究

在大型锅炉炉膛上采用4个CCD火焰探测器检测火焰图像。通过对火焰图像的处理，实现了炉膛断面温度分布的检测，给出了不同工况条件下炉膛断面的温度分布，对结果进行了分析比较。由火焰图像重建的炉膛温度场表明，燃烧器区域之上某一个断面的温度场呈现典型的单峰分布特征，且其偏斜情况与电厂运行经验基本一致。     

声波法监测炉内二维速度场冷模实验研究

该文对声波法监测锅炉炉膛内二维速度场的方法进行了冷态模型实验研究,给出了检测系统设计、硬件和软件系统及试验结果。不失一般性,这里分别进行了对称和非对称供风条件下的测量试验。为验证结果的合理性与正确性,用风速计直接测量了对称条件下的速度场,用CFD软件对对称和非对称情况分别进行了流场模拟。将其结果与声波法监测结果进行对比,三者在一定程度上吻合得较好。实验证明了声波法监测炉内烟气速度场的有效性,显示了良好的应用前景。     

声学炉内温度场实时监测系统

基于声波在气体介质中的传播速度在一定条件下是介质温度的单值函数,开发出一种已经商品化的声学炉内温度场实时监测系统．介绍了该系统的工作原理、构成和应用情况。     

固相烧结炉温度场分布模拟

基于有限元分析软件ANSYS中的流体仿真模块CFX,模拟固相烧结炉在加热过程中的温度场分布变化规律,分析了不同条件下固相烧结炉加热壁面、散热壁面对温度场分布的影响,为更合理地使用固相烧结炉提供重要的参考。     

利用三角形前向展开法追踪温度梯度场中的声线路径

声波在温度梯度场中传播路径的弯曲效应是影响声学法温度场重建精度的一个重要因素，因而有必要弄清温度梯度场中声波的真实传播路径。二维声线追踪的三角形前向展开法，以几何声学为理论基础，对空间进行三角形划分，由斯涅尔法则确定声线路径。该文使用二维空间中的三角形前向展开方法，对二维温度梯度场中的声线轨迹进行追踪，并分别在具体的单峰对称温度场和单峰偏斜温度场模型中，对该声线追踪算法进行了仿真计算和分析。仿真结果表明，温度梯度场中的声波路径发生了明显的弯曲，并且由高温区域向低温区域弯曲。仿真结果与理论结果是一致的。     

基于声学测温与最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法

研究电站锅炉炉膛灰污监测问题,提出了基于声学测温和最小二乘支持向量机的电站锅炉炉膛灰污监测方法.该方法采用声学测温装置获得实际运行状态下锅炉炉膛出口烟温,用最小二乘支持向量机获得实际运行状态下锅炉炉膛清洁时的潜在炉膛出口烟温,运用上述两参数定义灰污特征参数来表征锅炉炉膛整体灰污状况.建立了监测模型,从电厂采集数据对模型进行了训练和验证,并对获得的灰污特征参数进行了分析,结果表明:基于声学测温和最小二乘支持向量机的锅炉炉膛灰污监测方法可以较准确地实现电站锅炉炉膛的灰污监测,为炉膛的吹灰优化打下了良好的基础.     

声学测温方法在空预器温度场测量中的应用研究

空气预热器（简称空预器）的漏风检测方法是目前锅炉燃烧中亟待解决的重要问题之一。结合当今比较先进的温度场测量方法的研究．针对空预器温度场分布的构建问题进行了分析,得到了较高精度的重建温度场图像和等温线。最后通过计算机仿真试验,验证了该方法用于检测空预器漏风问题的可行性。     

发展中的锅炉炉内温度测量技术

介绍了当今世界上两种比较先进的锅炉燃烧高温测量技术 ,即基于图像处理的温度场测量技术和声学测温技术 ,并对它们进行了分析比较 ,指出了有关技术消化吸收急待解决的问题及发展方向。     

小波分析在声学法炉内空气动力场测量中的应用

声学法测量是炉内动力场检测的先进方法,但是,由于炉内复杂的环境噪声及声波传播时的衰减,声波信号的可靠辨识以获得准确的传播时间成为该方法的关键之一。基于小波技术在包括信号处理等许多方面所具有的巨大优越性,研究了小波分析应用于声学法测量的方法。将静态场中的声波信号加上不同随机噪声并进行滤波分析,证明小波法的结果明显优于传统滤波方法。在此基础上,结合声学法测量中具体声波信号的特点,给出了小波及小波包分析在声波信号消噪处理中的应用方法及其在炉膛模型动力场声学法测量实验中的应用结果。