一种锅炉炉膛测温方法和测温装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105784187A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610233555.X(22)申请日2016.04.15(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市学院路3号(72)发明人渠晓军苏铁熊马理强吕沁阳崔旭阳金喆(74)专利代理机构太原华弈知识产权代理事务所14108代理人李毅(51)Int.Cl.G01K11/22(2006.01)G01J5/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种锅炉炉膛测温方法和测温装置(57)摘要本发明公开了一种锅炉炉膛测温方法和测温装置，涉及测温技术。一种锅炉炉膛测温方法，该方法采用红外测温与声学测温相耦合的方法，重建出由声学与红外测温结果耦合而成的炉膛内三维温度场。测温装置包括固定在锅炉炉膛同一水平面的四个炉墙角处的红外测温装置，相邻两个红外测温装置的中间位置分别固定声学测温装置，所述的红外测温装置和声学测温装置分别连接光电转化装置和声电转化装置，所述的光电转化装置和声电转化装置分别连接一个信号耦合装置，所述的信号耦合装置连接显示输出装置。本发明既可以实现温度场的实时监测，同时也节省了一部分设备的安装和后续维护所需要的经费，成本低。CN105784187ACN105784187A权利要求书1/1页1.一种锅炉炉膛测温方法，其特征在于：该方法采用红外测温与声学测温相耦合的方法，重建出由声学与红外测温结果耦合而成的炉膛内三维温度场。2.根据权利要求1所述的锅炉炉膛测温方法，其特征在于，步骤为：（1）红外测温：在炉膛的同一平面的四个炉角设置红外测温装置，炉内每一个矩形的测温平面中都会形成2条由对称的红外测温装置形成的红外测温路径，将红外测温装置测得的光电信号转化成电信号，重建炉内二维温度场，模拟出某一平面的温度场，得出红外测量点温度之间相关关系函数为：；（2）声学测温:是在与红外测温装置同一平面的炉墙的中心位置设置四个声学测温装置，炉内每一个矩形的测温平面中都有6条由位于四周的声学测温装置形成的声学测温路径，将声学测温装置测得的声电信号转化成电信号，重建炉内温度场，得到平面上的温度分布相关关系函数式可表示为：；（3）声学测温与红外测温Area-X耦合函数的拟合：将炉内平面抽象成区域A和区域B，其中区域A为四周区域，区域B为中心区域，两种区域各有不同的系数，最终将用声学与红外测得的温度乘以这个系数相加，得出Area-X函数：为拟合系数，即当，主要计算拟合系数为，反之为，且根据两种测温技术在炉膛中的测温深度，将进行进一步数学描述：x,y:代表测量点的横纵坐标；ε代表测量点声学测量所占的权重比；（4）将声学测温和红外测温耦合的测温系统所得到的数据进行收集、转化、拟合后接入电脑后并入电厂炉膛温度监测系统，从而实时监测炉膛的温度分布。3.一种用于实施权利要求1或2所述的锅炉炉膛测温方法的锅炉炉膛测温装置，其特征在于，包括固定在锅炉炉膛同一水平面的四个炉墙角处的红外测温装置，相邻两个红外测温装置的中间位置分别固定声学测温装置，所述的红外测温装置和声学测温装置分别连接光电转化装置和声电转化装置，所述的光电转化装置和声电转化装置分别连接一个信号耦合装置，所述的信号耦合装置连接显示输出装置。4.根据权利要求3所述的一种锅炉炉膛测温装置，其特征在于，所述的红外测温装置为红外探测仪，所述的声学测温装置为声波探测仪。2CN105784187A说明书1/5页一种锅炉炉膛测温方法和测温装置技术领域[0001]本发明涉及测温技术，具体涉及一种锅炉炉膛测温方法和测温装置。背景技术[0002]随着锅炉炉膛测温技术的需求不断提高，温度测量技术也随之发生了改进。温度测量技术发展到当今，不仅有技术较为成熟的直接接触测温方法，如红外CT测温法；还包括了以声学测温等为代表的非接触测温方法。[0003]使用直接接触测温方法是将测温设备布置在温度场中进行测量，但这种方法测温周期不宜过长，因而难以实现对整个炉膛进行在线监控测温。而对于非直接接触测温方法，在测量的过程中不与炉膛内燃料进行接触，因此对被测物的温度分布影响很小，使得对于锅炉燃烧这种快速变化且不恒定的热力过程中温度测量的精度更高。现有的主流锅炉炉膛测温方法主要是红外和声学两种方法、但是两种方法都存在测量范围有局限性，以及信号容易失真，且难以实现汕尾温度场测量的目的。[0004]CN201210291564公开了一种声学的炉膛测温方法，是在烟气流动的炉膛一侧内壁上，每隔4-6米均匀设置一个测点，并在每个测点处安装一套监测装置；监测装置的结构为：由声波导管、声波发生装置和驻极体式传声器组成的声波收发器布置在测点处；声波发生装置连接到功率放大器，功率放大器与接