基于煤粉锅炉声波测温技术的温度场重构算法研究

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1、隶南『大·磐硕士学位论文万方数据基于煤粉锅炉声波测温技术的温度场重构算法研究专业名称：动左王猩丞工程垫堑堡研究生姓名：睦盍胳导师姓名：王揸红熬拯万方数据ResearchonReconstructionAlgorithmofTemperatureFieldbyAcousticPyrometryofCoalBoilerinPowerPlantIlYlllllll2lllll7llllll0Ull／7lUllll8ll／118l／lllllzlUlAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAca

2、demicDegreeofMasterofEngineeringBYChenZhipengSupervisedbyProf．WangPeihongSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

3、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。1．．．Jh研究生签名：1垒苎幽绉导师签名：2牡日期：跫!生】二≥。万方数据摘要题目：基于煤粉锅炉声波测温技术的温度场重构算法研究姓名：

4、陈志鹏导师：王培红教授学校：东南大学正文：用声学方法对电站煤粉锅炉炉膛的温度场进行检测是一项极具应用前景的技术热点，在国外已有成熟的商业化产品。该项技术在我国起步较晚，尚未研制完成能够应用于电站工程现场的锅炉炉膛声学测温系统，商业应用还需进一步研究。本文立足于声波传播的基本原理，从电站煤粉锅炉温度场参数的在线监测的需求出发，设计了从样本获取、点及面温度场重构到重构效果验证在内的研究方案，基于典型温度场分布获取24路声波飞渡时间模拟样本，研究了16分格与25分格的点温度场重构方法与面温度场重构方法，并研究了声波折射对实际声波传播路径及

5、其对重构效果的影响。主要研究工作及创新性成果如下：(1)温度场重构样本的模拟研究。针对正方形锅炉炉膛截面，采用8组声波发射／接收传感器完全对称布置的研究对象，基于单峰对称、单峰偏斜、双峰对称、双峰偏斜等锅炉炉膛典型温度分布，采用数值模拟方法，获取了24路声波飞渡时间的数值模拟样本，为温度场重构和验证提供基础。(2)点温度场分布重构算法研究。提出一种基于先验知识求解欠定方程组的25分格点温度场重构方法，在算法比较的基础上，确定了收敛速度较快的中心线算法。作为获取先验知识的一种途径，本文研究并比较了求解传统超定方程组的16分格点温度场重

6、构方法，给出了最小二乘算法和Tikhonov正则化算法不同的适用条件。(3)面温度场分布插值方法研究。提出采用双三次样条插值的面温度场重构方法。验证结果表明，双三次样条插值相对于其它插值方法具有面温度分布平滑，重构精度高等特点。面重构结果表明，以25分格点温度分布为基础的面重构比以16分格点温度分布为基础的的面重构，计算误差明显减少。(4)声波折射对其实际传播路径影响的研究。求解在典型温度场内声波传播路径的常微分方程，可以确定其相应的实际传播路径。本文模拟了单峰对称、单峰偏斜、双峰对称、双峰偏斜等四种典型温度场中声波折射对其传播路径

7、的影响，确定了相应的实际声波传播路线图。验证结果表明，考虑声波折射对其传播路径的影响后，温度场的重构精度均有提高。关键词：锅炉：声学测温；重构算法；插值：声波折射万方数据东南大学硕士学位论文II万方数据AbstractTitle：ResearchonReconstructionAlgorithmofTemperatureFieldbyAcousticPyrometryofCoalBoileriIlPowerPlantName：CheaZhipengAdvisor：Prof．WangPeihongSchool：SoutheastUni

8、versityText：AcousticpyrometryofCoalBoilerinPowerPlantisaverypromisingtechnology．neyhavematurecommercialproductmforeig