火电炉膛温度场声学可视化技术

火电炉膛温度场声学可视化技术成果简介：

       大型火电厂中，锅炉炉膛不合理的燃烧工况会导致受热面过热、炉管泄露和炉膛结焦等问题，良好的燃烧工况则可以提高燃烧效率，降低煤耗，并减少污染物排放。因此，对炉内燃烧温度场实现有效的监测与控制直接影响机组的安全性和经济性。然而，炉内测量环境恶劣，具有高温、多尘、湍流等特性，长期以来缺乏实时、准确和全面获取温度信息的方法。因此寻求一种能适用于上述特点的新的测量技术显得尤为重要和迫切。2001 年以来，项目组在国家自然科学基金、教育部科学技术研究重点项目和教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目等的资助下，围绕适用于上述特性的炉内燃烧温度场非接触式声学测量方法，开展了持续、系统和深入的研究，形成了一整套具有完全自主知识产权的基于声波理论的炉膛测温技术，填补了国内该领域的空白。

应用前景：

       替代烟温探针：单路径非接触式测温，替代烟温探针，实现从点火到满负荷的全周期炉膛出口烟温在线测量。

       智慧电厂：炉膛温度场实现可视化、数字化，打开炉膛“黑匣子”，为智慧电厂建设提供最直接、最及时、最重要的炉膛温度变量。

       其他：垃圾焚烧行业、钢铁、冶炼行业相关温度应用方向。

团队介绍：

       沈国清副教授引领的“能源动力设备状态声学检测”团队，长期从事声学与“动力工程及工程热物理”交叉学科的研究工作。团队承担国家重点研发计划项目1项，子课题6项，国家自然科学基金项目6项，北京市自然科学基金1项、北京市优秀人才项目1项，中央高校重大项目2项，参研国家自然科学基金项目4项，主持国家能源集团、华能集团、大唐集团等大型发电集团科技创新项目10余项，并完成现场实施和应用，具有完全自主知识产权的科研成果“大型电站锅炉燃烧温度场声学测量方法及应用研究”应用到国内10余家发电企业，获2015年教育部科技进步二等奖。发表相关论文100余篇，其中SCI检索20余篇，EI检索20余篇，一级学报80余篇，获得已授权的国家发明专利10项，实用新型40余项。

       团队主要的科研方向包括：智慧电厂设备温度场可视化；燃煤锅炉、垃圾焚烧炉及生物质气化炉炉膛温度声学检测；气固两相流状态声学在线监测；声波团聚技术；流体流速声学测量技术；四管泄漏声学定位技术；超声空化技术；电站汽轮机末级蒸汽湿度声学在线监测；声波除雾技术；其他热动学科与声学学科交叉领域等。