专利名称：一种测量炉膛出口截面温度场装置系统的制作方法
技术领域：
一种测量炉膛出口截面温度场装置系统。
背景技术：
工业锅炉燃烧的基本要求在于建立和保持稳定的燃烧火焰，燃烧不稳定不仅会降 低锅炉热效率，产生污染物和噪声，而且在极端情况下，会引起锅炉炉膛灭火，如处理不当 会诱发炉膛爆燃，造成事故。另外，工业燃烧过程具有瞬态变化、随机湍流、设备尺寸庞大环 境恶劣等特征，给有关热物理量场参数的在线测量带来了困难，难以获得描述实际燃烧过 程的热物理量场参数，特别是温度分布的测量很困难，导致燃烧调整得不到可靠的依据，燃 烧优化运行无法实现。传统测温手段的局限是DCS所能监视到的仅是火焰有/无的信息； 火焰TV可以直接观察炉膛火焰图像，但仅提供了定性的火焰有/无和一定的火色信息，没 有定量的温度信息；烟温探针仅在启动过程中监视炉膛出口烟温，但不能全负荷工况监视。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种测量炉膛出口截面温度场装置系统。一种测量炉膛出口截面温度场装置系统，其特征在于它包括安装在检测口的导 波管、传声器、前置放大器、信号电缆、控制线、电磁阀、控制箱、数据采集卡、计算机、显示器 及系统软件；所述传声器连接前置放大器，并通过信号电缆接入数据采集卡，然后接入计算 机；所述高压气体通过电磁阀产生声场；所述导波管开孔并连接电磁阀。其方法步骤包括a)高压气体产生声源b)由传声器接收声讯号c)经信号电缆接收信号d)将音频信号通过数据采集卡进入计算机，将模拟信号转化为数字信号，通过专 用声处理软件包对音频进行分析，计算出路径声速C。再由路径声速值通过一系列算法拟合 出温度场等温线图、路径平均温度、区块平均温度。其数学表达式如下V^d/t = yJrRT/M其中V-在某种气体中的声速，m/s ；d-声波传播距离，m;t-声波飞行时间，s;r-特定气体在定压定容下的系数；R-气体常数，8. 314J/(mol*K)；T-绝对温度，K;M-气体分子量，kg/mol。在锅炉的四周安装一定数量的声学传感器，首先测量飞行时间t，然后通过重建算 法及计算机便可重建出温度场某一截面的温度信息。[0019]所述系统软件按照下列步骤进行a)读取音频信号b)送入数据采集卡采集处理c) PLC智能控制声源d)经PC机计算温度场它能检测到炉膛出口截面温度场的分布状况，从而可以清晰观测到炉膛内部燃烧 工况、提高燃料利用率、有效防止炉膛产生结焦积灰现象以及降低NOx的排放。

图1为本实用新型的系统结构示意图；图中1-数据采集卡，2-计算机，3-信号电缆，4-控制线，5-传声器，6_前置放大 器， -导波管，8-电磁阀，9-控制箱，10-显示器。
具体实施方式
以下结合附图进一步描述本实用新型一种测量炉膛出口截面温度场装置系统它包括安装在检测口的导波管(7)、传 声器(5)、前置放大器(6)、信号电缆(3)、控制线(4)、电磁阀(8)、控制箱(9)、数据采集卡 (1)、计算机(2)、显示器(10)及系统软件；所述传声器(5)连接前置放大器(6)，并通过信 号电缆(3)接入数据采集卡(1)，然后接入计算机(2)；所述高压气体接入电磁阀(8)；所述 导波管(7)开孔并连接电磁阀(8)；产生的声场经传声器(5)接收到高阻抗信号，后经前置 放大器(6)信号调理送入数据采集卡(1)中，通过对数据的分析处理得出所需的路径平均 温度值，再经过系统软件的拟合计算重建截面温度场。该实用新型特点实时确定炉膛内燃烧场的空间温度分布状态；非侵入式、全自动化不需日常维护， 可长期稳定、可靠地工作；而传统测温手段的局限是DCS所能监视到的仅是火焰有/无的 信息；火焰TV可以直接观察炉膛火焰图像，但仅提供了定性的火焰有/无和一定的火色信 息，没有定量的温度信息；烟温探针仅在启动过程中监视炉膛出口烟温，但不能全负荷工况 监视。
权利要求一种测量炉膛出口截面温度场装置系统，其特征包括安装在检测口的导波管(7)、传声器(5)、前置放大器(6)、信号电缆(3)、控制线(4)、电磁阀(8)、控制箱(9)、数据采集卡(1)、计算机(2)、显示器(10)及系统软件；所述传声器(5)连接前置放大器(6)，并通过信号电缆(3)接入数据采集卡(1)，然后接入计算机(2)。
2.根据权利要求1所述的测量炉膛出口截面温度场装置系统，其特征是所述高压气体 接入电磁阀(S)0
3.根据权利要求1所述的测量炉膛出口截面温度场装置系统，其特征是所述导波管 (7)开孔并连接电磁阀(S)0
专利摘要本实用新型涉及一种测量炉膛出口截面温度场装置系统。它包括导波管、传声器、前置放大器、信号电缆、控制线、电磁阀、控制箱、数据采集卡、计算机、显示器及系统软件。它能检测到炉膛出口截面温度场的分布状况，从而可以清晰观测到炉膛内部燃烧工况、提高燃料利用率、有效防止炉膛产生结焦积灰现象以及降低NOX的排放。
文档编号G01K11/24GK201622138SQ20102015814
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年6月17日
发明者杨高利, 蒋培 申请人:杨高利;蒋培