声波法测量电站锅炉烟气流速的实验研究.pdf

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1、第35卷第9期动力工程学报V01．35No．92015年9月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringSep．2015文章编号：1674—7607(2015)09—0746—06中图分类号：TK31文献标志码：A学科分类号：470．30声波法测量电站锅炉烟气流速的实验研究沈国清1’2，何寿荣1，安连锁1，范鹏(I．华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206；2．华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心，北京102206)摘要：对声波法测量电站锅炉烟

2、道流速的方法进行了冷态模拟．根据时差法求气体流速的原理，实验采用可听声为信号源，结合Fluent流场模拟功能获得声源的较佳布置点，并使用直接互相关算法和经PHAT加权的广义互相关算法对声波飞渡时间进行估计，并通过涡街流量计直接测量风道的气体流速，来验证结果的正确性．结果表明：声波法测量结果与涡街流量计直接测量结果在一定程度上吻合较好，6000～8000Hz的扫频信号是较为理想的声源信号，PHAT算法在准确性和灵敏性上均优于直接互相关算法；声波法测量气体流速能达到较高的精度，可作为电站锅炉烟气流速在

3、线监测的有效方法．关键词：声波法；烟气流速；互相关；PHATExperimentalStudyonAcousticMeasurementofFlueGasFlowinPowerBoilersSHENGuoqing1～，HEShourong1，ANLiansuo1，FANPen91(1．SchoolofEnergy，PowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．Nationa

4、lThermalPowerEngineeringandTechnologyResearchCenter，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Coldsimulationwasperformedtoacousticmeasurementoffluegasflowinpowerboilers，duringwhichthegasflowratewasmeasuredbasedontime—differencemet

5、hodbytakingaudiblesoundwaveasthesignalsourceandusingflowfieldsimulationofFluenttofindtheoptimumarrangementofloudspeakers．Thesoundtravel·。timewasestimatedrespectivelybydirectcross——correlationalgorithmandthegeneralizedcross—correlationalgorithmweighted

6、byPHAT．Tovalidatethesimulationresults，vortexsheddingflowmeterwasadoptedtodirectlymeasurethegasflowrateintheflueduct．Resultsshowthatthedataobtainedbyacousticmethodagreewellwithactualmeasurementsbyvortexsheddingflowmeter，andthesweepsignalof6000—8000Hzis

7、provedtobeideal．ThealgorithmweightedbyPHATissuperiortothatbasedondirectcross—correlationintermsofaccuracyandsensitivity．Theacousticmeasurementoffluegasflowcanreachahighaccuracy，whichthereforemayserveasareferenceforonlinemonitoringoffluegasflowinpowerb

8、oilers．Keywords：acousticmethod；fluegasflow；cross—correlation；PHAT收稿日期：2014—12—30修订日期：2015-01—27基金项目：国家自然科学基金资助项目(11274111)；北京高等学校青年英才计划资助项目(YETP0700)；华北电力大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014MSl0)作者简介：沈国清(1980一)，男，江苏海安人，讲师，博士，研究方向为：电站锅炉声学测温．电话(Tel．)：010—