一种最新炉膛声波测温系统

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1、一种最新炉膛声波测温系统火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。长期来没有一种可靠和准确的测量炉膛温度（场）的手段，使优化燃烧失去直接监控和判别的依据。炉膛温度（场）测量的熏要性表现为：防止炉膛出U温度过高导致过热器结焦和管壁超温；防止启动时出U温度升高太快和烧坏处十无蒸汽流过的再热器管（干烧）：娇正燃烧不均衡，及时发现和娇正两侧烟温、汽温的偏差，防止烟气偏向一侧导致该侧水冷壁磨损、结焦：防止燃烧偏斜导致汽包水位两侧严重偏差，发屯重大事故：防止局部过热而流渣：优化风煤比，将过量空气系数降

2、低至合理范围内，提髙燃烧效率；防止出现局部火焰过热，降低NOX生成，降低污染物排放。传统炉膛温度测景装置主要宥接触式（伸缩式温度计）和非接触式两类，而非接触式常见宥辐射式温度ir和光谱阁象检测系统。这些技术存在的缺点是：1、接触式（仲缩式温度计）：探针深入炉膛很tr＜，笨重、易变形卡涩，故障率高。此外，探针受耐温限制，其允许使川温度范围和作川很冇限。2、辐射式温度计：主要是红外式温度计，仑测量农而或区域的红外光强度。由于组成的光谱波长和穿透力等不确定，从而导致被测区域不确定，测量误差大。3、飞灰颗粒辐

3、射光谱测量：镜头污染以及IX杂图象处理算法等影响，测呈误差大；被测呈区域也存在很大的不确定性。加上采光系统复杂，结焦或积灰使镜头保养闲难，可靠性差，价格昂贵。早在上世纪八十年代，美国和英国专家就声波测是炉膛烟气温度进行了研究。声波测跫的原理是基于卢咅的传播述度直接随介质温度而变化。声波测温技术进入锅炉上成功应用，人约经历了三十多年的努力。M前，美国Enertechnix公司开发的核心技术成功解决了工程应用方而的一系列难点，推出的PyroMetrix声波测温系统已经广泛应用在美国、印度和韩国多个国家的电

4、厂。声波测温技术与传统炉膛测温技术相比冇下列明显优点：◊精确度高，不受辐射等不确定因素的影响，其精确度可以达到±1%。◊测量温度范围广，在锅炉全负荷范围内均可使用◊测量空间不受限，不仅可以测量平均温度，还可以确定炉膛温度场分布◊测呈灵敏度高，实时性好◊可维护性好陕西午禾科技有限贵任公司地址：西安市高新三路8号西高智能大厦616室邓工029-62962001BOILERWATCH@声波气体温度场测呈系统一、测量原理声波气体温度测量系统的基本原理是逑立在气体中的声速是按照一个温度的函数那样变化的事实之上，

5、并且进一步的受到沿着声路的气体成分的影响。这些关系出下而的等式描述。c=d/t=sqrt[rRT/M]（1）式中：c=气体坦的声速（m/s）扣声波传播的距离（m）1=声波传播的时间（s）r=气体比热，在常压下气体的比热是-个常数。尺=气体常数（8.314J/mol）丁=绝对温度（k）M=气体摩尔重呈（Kg/mol）把一个声源（发射器）安装在炉子或锅炉的一边，把麦克风（接收器）安装在对边，一个声音信号就能够被发射器发送，接收器探测。因力在发射器和接收器之间的距离足己知并固定的，通过测量声齐信号的传播时间

6、就可以计算出发射器和接收器之间的路径的气体平均温度。经过应川从绝对温度向华氏温度的折算，可以获得一个气体温度（°F）与传播时间、传播距离、气体成分的关系表达式。TE=（d/Bt）2X106-460（2）式中：TF=气体温度（T）d=传播距离（ft）B=声波常数=sqrt[rR/M]t=传播时间，（ms）应川下面的等式，温度也可以川摄氏來表达TC=（d/Bt）2X106-273.16在这里d=传播距离（m）二、声波气体温度测量系统构成一个完整的卢波气体温度测量系统由四部分主耍的硬件和两部分软件组成：1.

7、2-8个或更多的3020TR声波发射接收器一这些装置被安装在石化加热炉、锅炉或加工单元上，测量产生的声音信号（声波发射器），并且把声音信号转变为电信号（声波接收器），用子绘制空间温度分布阁。2.放大器箱用于放大声波发射接收器产生的信号，并传送PCU进行处理。3.过程控制单元（ran—这是一个电子集成，包括一个微计算机、内存、和接口/控制电路。进行信号处理与通过算法重建二维温度场。4.工业计算机川子显示和储存测量的温度信息。5.声波气体温度测量系统集成丫声波温度测量系统管理软件和绘阁软件TMS-2000

8、,提供丫卢波气体温度测量系统需耍设置和维护必须的设施和川户界面，同时TMS-2000控制若产生、示范、温度信息的裆案，包括等温阁。三、主要应用领域•石油炼制、石油化工等工业炉温度场测量；•火力发电厂锅炉、垃圾发电厂锅炉温度场测量；•冶金工业各种工业炉温度场测量；•工业炉窑过程监视/控制；•其他工业热工程；四、应用效果:提髙锅炉（工业炉）的安全性:•锅炉启动控制•控制和优化燃烧器运行•预防由于不平衡燃烧造成的炉内结焦。•监控温度场分布状态，使工作管免受火焰