声学技术在电厂设备状态监测中的应用研究

作为传统检测手段的有益补充,声学技术对电厂设备状态监测与控制有重要意义。在长期电厂设备声学检测研究的基础上,介绍了用于电厂设备状态监测的几种新颖的声学检测技术:电厂锅炉炉内温度场、动力场、炉管泄漏声学在线监测,声波除灰和声波助燃技术;声发射技术在电厂大型旋转机械故障诊断、压力容器及管道检测中的应用;两相流动介质中流量、浓度、粒径的声学测量;电厂设备中松动部件声学监测等。阐述了各项技术的原理、优势及研究现状,并指出其今后的主要研究方向和内容,对声学技术应用于电厂设备状态监测具有指导意义。     

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。     

探究电厂设备状态监测下的声学技术的应用

随着科技的飞速发展,声学技术在电厂设备的状态监测中的应用越来越广泛。本文主要就电厂设备的状态监测主要的内容,介绍了声学检测技术在电厂设备状态检测中的具体应用,具体包括电厂的锅炉炉内的速度和温度场,重要部件松动和炉管泄漏声监测,声波助燃和除灰技术,两相流动的介质的声学测量,声发射技术具体应用等。并对各项技术原理、优势、主要的内容的分析,以及声学技术在电厂设备的状态监测中的应用有指导性作用。     

基于单路径声学测温系统的试验与研究

利用单路径声学测量技术,对锅炉炉内温度场进行测量。研发了适用电站锅炉的声波高温计,经冷态和热态试验后,已运行于某型300MW机组。通过长期运行,验证了测温系统的稳定性和可靠性。作为非接触式测量系统,可不受外部条件的影响,适应于各种高温和多尘的恶劣工况,实现了实时在线测量。     

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。     

炉内烟气温度声学测量法及其温度场的确定

介绍了一种新的炉膛烟气温度测量技术——声学测温法，并将它和几种传统的测量技术进行了比较，阐述了声学测温法确定炉内温度场在实现锅炉控制和运行最优化方面的技术优势。同时，指出了该方法在实际应用中存在的两个较为突出的问题。     

用声学高温计测量烟气流量

用声学高温计测量烟气流量一种称为声学高温计的新技术广泛应用于电站锅炉、废料炉以及化学回收炉的炉膛烟温的测量。根据这一技术，一种测量容积流量的系统已研制出来。该系统与标准的超声波系统极为相似。这种测量系统中产生的声波位于音频中段（小于１０Ｈｚ），远低于...     

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。     

考虑声波折射补偿的海底热液口声学原位测温方法

介绍了海底热液口温度场原位声学测量方法,进行了海底非均匀温度场中声波折射传播路径研究,并建立了声波传播路径的数学模型,利用COMSOLMultiphysics软件进行了声波传播路径的数值求解.在云南省龙陵县境内的茄子上水库的湖底热泉进行了实验研究,准确地还原出温度场.考虑了声波折射补偿,提高了声波飞渡时间估计精度,并对声波路径弯曲补偿前后重建出的温度场进行最大绝对误差、最大相对误差和均方根误差分析.实验表明:对声波信号传播路径由曲线变直线进行补偿,可提高温度场原位测量的精确性.     

声学测温技术在电站锅炉中的应用研究

为了实现炉膛温度场实时在线监测,首次在国内某电厂600 MW机组锅炉上进行了多路径声学测温系统的安装调试。结果表明:基于相位变换加权的互相关算法,可以有效去除冷态条件下炉膛强混响影响,准确得出声波飞渡时延估计值;验证了该系统的稳定性和可靠性;声学测温系统将电站锅炉的燃烧情况可视化,有助于确保锅炉的安全经济运行。     

窑炉温度检测中的软测量综述

高炉各项技术、经济指标与炉温密切相关,炉温在线检测具有重要意义.由于温度高、影响因素复杂,高炉炼铁过程的稳定、协调、优化控制需利用易测过程变量对难以直接测量的待测过程变量进行建模,实现间接的在线测量.文中介绍软测量技术,重点论述软测量技术在窑炉火焰温度测量和温度预测中的应用,介绍国内外同行的相关研究成果,展望窑炉温度软测量技术的发展方向.     

CFB锅炉温度场及氧量场测试与数值模拟

对某循环流化床锅炉炉内温度场及氧量场进行了测试研究,利用数值模拟软件对锅炉的燃烧过程进行了模拟。结果显示,炉膛温度沿炉膛高度分布较为均匀,锅炉设计时稀相区的温度可采用一个固定值代替,距离壁面1 m以上距离的温度变化很小且趋于恒定,锅炉设计时可以用炉膛中心温度作为设计温度;氧气浓度分布规律沿炉膛宽度方向呈近似“M”型分布,炉膛中心和壁面氧浓度低。软件模拟结果与测试结果也基本吻合。研究结果可为掌握循环流化床锅炉温度场及氧量场的基本规律、提高锅炉燃烧效率提供帮助,同时也可为大型循环流化床锅炉的设计和理论研究提供参考。     

典型热分析仪测量精度不确定度评价方法研究

热分析仪炉腔温度场的精密检测与控制方法是实现热分析精密定量检测分析的核心,具有高度非线性耦合强干扰多等运行模式多变的不确定性特征。采用证据理论的可靠性评估与信息融合技术,利用热传导数学模型和实际数据测量相结合原理,提出一种炉腔内温度场热流分布特征的不确定度评价方法。基于Pignistic的指标函数优化算法,建立Pignistic向量的证据相似度度量模型。通过获得静态修正因子对测量结果进行多次修正,解决系统整体温度场热流瞬态分布的检测和热损失参量化计算的估计。实验验证表明,该方法能够评价热分析仪测量精度的不确定度与准确性。     

面向精密分析仪器的加热炉体温度场分布特征研究

热分析仪属于精密分析仪器,需要具有较高的测试分析性能要求,对热分析仪器炉体温度场分布特征的研究是实现其精密计量分析的必要前提条件。传统的炉体由于气流对温度分布的影响,容易产生测量误差。对炉体结构进行适当调整,可提高仪器的分析精度,改变其温漂特性。建立了炉体三维优化分布模型,应用有限元分析软件中的热分析模块对温度场进行分析。通过对热分析仪器的热力学分析、传热方式研究、不同进气流量下的炉腔温度场分析,阐述了热分析炉体温度场分布与气氛流量、炉体方向等之间的热传导关系。这一分析方法和理论结果可作为热分析仪器炉体温度场、炉内均温区分布情况的参考,为仪器的温度测量的可靠性、准确性、热分析仪的温度控制等研究提供依据。     

基于新型测温技术的电站锅炉燃烧优化模型研究

为了提高锅炉效率,减少污染物排放,电站锅炉需要进行燃烧优化。新型测温技术的发展提高了电站锅炉状态监测水平,以此为基础提出一种包含炉内温度场测量结果的燃烧优化模型。由于缺少实际数据,对某电厂300 MW亚临界锅炉炉内煤粉的燃烧过程进行数值模拟,得到不同工况下炉内的燃烧状态。利用大数据原理建立燃烧优化模型并对其进行检验。研究表明,该模型将测温技术与燃烧优化结合起来,具有一定的可靠性,可以准确预测锅炉运行参数变化对炉内温度场分布造成的影响。     

基于声学CT重建炉膛二维温度场的仿真研究

为了实现炉内温度场的实时在线监测，阐述了基于级数展开法的二维温度场的声学CT重建原理。提出了基于代数重建法(ART)的重建算法，利用少量声学数据，分别对炉膛火焰分布的几种典型模型，单峰模型、双峰模型以及四角切圆模型，进行了仿真重建。给出了重建温度场的三维显示图和等温线图，并与模型温度场做了比较，进行了误差分析，表明该算法基本可以提供炉膛截面任意点定量的温度信息。在模拟测量数据中加入一定的随机噪声，研究了测量数据误差对于重建精度的影响，验证了该算法的抗干扰能力。     

四角切圆锅炉炉膛温度场均衡性优化

电站锅炉炉膛温度场的均衡性与锅炉的安全、稳定运行息息相关,尤其是四角切圆燃烧锅炉,火焰中心极易发生偏斜。针对这一问题,根据四角切圆的形成方式分析影响温度场均衡性的主要因素,从燃烧调整试验中总结出二次风门开度与炉膛温度的关系。利用最小二乘支持向量机对稳定工况下的温度场均衡性建立回归预测模型,并根据试验结论确定优化方案,利用遗传算法对二次风门开度变化量进行寻优,以期减小火焰中心位置的偏斜。结果证明,最小二乘支持向量机模型精确度很高,泛化能力较强,经遗传算法优化后的温度场均衡性品质变好。     

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。     

一类工业加热炉温度混沌系统的模糊控制

炉温系统因其复杂性存在混沌现象，因此是难于控制的对象。混沌现象的主要特征之一是初始条件稍有不同，随着时间的变化其行为差异极大。但混沌并不等同于无序，表现为整体稳定，但局部是不稳定的，因此从全局考虑呈现出混沌与有序并存。文中采用模糊控制技术克服了用传统PID难于控制的炉温混沌现象的困难，系统的仿真与实际运行效果表明，模糊控制是克服混沌现象的一种有效方法。