[发明专利]一种电站锅炉声波测温接收装置

说明书

本发明一种电站锅炉声波测温接收装置，属于电站锅炉声波测温接收装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种结构简单，使用简便，测量精度高的电站锅炉声波测温接收装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括前置放大装置、带通滤波装置、二次放大装置、对数放大装置和积分放大装置，所述前置放大装置的输出端与带通滤波装置的输入端相连，所述带通滤波装置的输出端与二次放大装置的输入端相连，所述二次放大装置的输出端与对数放大装置的输入端相连，所述对数放大装置的输出端与积分放大装置的输入端相连；所述积分放大装置的输出端与中央控制器的信号输入端相连，所述中央控制器的信号输出端与声波发送装置相连；本发明应用于电站锅炉测温装置。

技术领域

本发明一种电站锅炉声波测温接收装置，属于电站锅炉声波测温接收装置技术领域。

背景技术

能源是国民经济发展和社会稳定的关键，在我国能源结构中，热力发电供能占比在70%左右，而锅炉作为电厂三大主要设备之一，它的安全高效运行直接影响到机组的经济性和安全性，电站锅炉鉴于其巨大的耗能及产物排放状况，早己成为环保部重要的监管对象；由于电站锅炉炉膛内的燃烧过程是一种非常复杂的悬浮燃烧，随机揣流，瞬态变化，工况不稳定，如果不能确定炉膛内的温度场，就不能及时对锅炉运行状况进行适当调整，将极易导致燃料颗粒燃烧不完全，锅炉热效率降低，机组运行经济性下降，会产生更多的氮氧化物及粉尘等污染物，火焰中屯、偏斜，冲刷水冷壁，可能导致停机，更可能发生爆管等安全事故；因此对锅炉炉膛内的温度场进行监测就显得十分重要。

锅炉炉膛温度测量方法主要有热电偶测温、紅外光谱测温、光纤测温、福射测温、激光光谱测温和声学测温等；

热电偶测温时需要把测量端直接与待测温度场接触，由于炉膛内燃烧脉动，热电偶与环境难以达到热平衡，并且由于热电偶的耐温限制和测量方式，使得该方法只能短时间测量单点温度，故障率高，操作量大；

红外光谱测温因为炉膛内燃烧过程中产生气体成分及含量复杂，存在大量干扰和吸收，导致误差较大；

光纤测温是对传统测温方法的补充与提高，以Ｗ耐高湿的蓝宝石为基体，在其表面巧金属薄膜形成黒体腔，测温方式与热电偶相似，但具有使用寿命长，动态响应快等优点，然而光纤传感器存在价格高昂，只能局部测温等缺点；

箱射测温方法利用Planck辐射定律，利用摄像头摄取火焰图像，根据双色法辐射温度检测原理进行炉内温度计算，随着计算机的发展，火焰图像处理技术前景广阔，但在实时测量和三维温度场重建方面存在技术短板，还原装置及方法尚不成熟；

激光光谱测温的基本原理是玻尔兹曼方程通过布置多条光路，可以实现温度场的空间测量，但现在主要局限在实验研究阶段，还有许多研究工作需要做。

声波测温是利用声音在不同温度的介质中传播速度不同的原理，通过布置多个声波传感器，组成声波测湿路径网络，根据相应的温度场重建算法进行炉膛温度场的复现，具有实时在线监测，响应快，对原温度场干扰影响小，能适应高温，多尘等恶劣环境等优点，声学测温技术相较上述其他的测温方法更适合于火电厂电站锅炉测温的应用；电站锅炉炉内温度场是决定锅炉安全、经济运行、节能减排的重要因素，声学测温技术作为一种先进的非接触测温技术，具有实时在线监测、全场测量等诸多优点，在锅炉炉膛温度场测量方面具有很好的应用前景。

国外声学测温技术研究比较早，并已投入商用，国内这方面研究起步比较晚，在国内众多学者的研究下，也取得了阶段性的进展，但温度场重建精度还需进一步提髙，在温度场重建过程中只考虑了温度场的影响，并没有将流场影响计算在内；另外一个因素就是受声波接收器本身结构功能的制约，结构复杂，成本较高，寿命短，测量精度不稳定，虽然加装声波导管可解决这种问题，但这会对声波传播产生一定的影响，因此对声波测温的接收装置进行改进便很迫切。

发明内容