基于煤粉鍋爐聲波測(cè)溫技術(shù)的溫度場(chǎng)重構(gòu)算法研究.pdf

1、用聲學(xué)方法對(duì)電站煤粉鍋爐爐膛的溫度場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)是一項(xiàng)極具應(yīng)用前景的技術(shù)熱點(diǎn)，在國(guó)外已有成熟的商業(yè)化產(chǎn)品。該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)起步較晚，尚未研制完成能夠應(yīng)用于電站工程現(xiàn)場(chǎng)的鍋爐爐膛聲學(xué)測(cè)溫系統(tǒng)，商業(yè)應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。
　　本文立足于聲波傳播的基本原理，從電站煤粉鍋爐溫度場(chǎng)參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)的需求出發(fā)，設(shè)計(jì)了從樣本獲取、點(diǎn)及面溫度場(chǎng)重構(gòu)到重構(gòu)效果驗(yàn)證在內(nèi)的研究方案，基于典型溫度場(chǎng)分布獲取24路聲波飛渡時(shí)間模擬樣本，研究了16分格與25分格的點(diǎn)溫

2、度場(chǎng)重構(gòu)方法與面溫度場(chǎng)重構(gòu)方法，并研究了聲波折射對(duì)實(shí)際聲波傳播路徑及其對(duì)重構(gòu)效果的影響。
　　主要研究工作及創(chuàng)新性成果如下:
　　(1)溫度場(chǎng)重構(gòu)樣本的模擬研究。針對(duì)正方形鍋爐爐膛截面，采用8組聲波發(fā)射/接收傳感器完全對(duì)稱布置的研究對(duì)象，基于單峰對(duì)稱、單峰偏斜、雙峰對(duì)稱、雙峰偏斜等鍋爐爐膛典型溫度分布，采用數(shù)值模擬方法，獲取了24路聲波飛渡時(shí)間的數(shù)值模擬樣本，為溫度場(chǎng)重構(gòu)和驗(yàn)證提供基礎(chǔ)。
　　(2)點(diǎn)溫度場(chǎng)分布重構(gòu)算法

3、研究。提出一種基于先驗(yàn)知識(shí)求解欠定方程組的25分格點(diǎn)溫度場(chǎng)重構(gòu)方法，在算法比較的基礎(chǔ)上，確定了收斂速度較快的中心線算法。作為獲取先驗(yàn)知識(shí)的一種途徑，本文研究并比較了求解傳統(tǒng)超定方程組的16分格點(diǎn)溫度場(chǎng)重構(gòu)方法，給出了最小二乘算法和Tikhonov正則化算法不同的適用條件。
　　(3)面溫度場(chǎng)分布插值方法研究。提出采用雙三次樣條插值的面溫度場(chǎng)重構(gòu)方法。驗(yàn)證結(jié)果表明，雙三次樣條插值相對(duì)于其它插值方法具有面溫度分布平滑，重構(gòu)精度高等特點(diǎn)