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锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果介绍
成果名称：锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果参与单位：华北电力大学
成果完成人：沈国清
炉内温度场的分布是反映燃烧过程的重要参数，直接影响到锅炉的安全性和经济性。炉膛温度作为反应炉膛内部燃烧情况最直接、最及时、最重要的参数，是燃煤锅炉安全高效环保运行最主要的控制参数，是垃圾焚烧炉二噁英排放最主要的控制手段，是SNCR优化最直接的运行依据，是钢铁、冶炼等工艺环节提高成品率最关键的控制参数。
由于炉膛处于高温、高尘、超大空间、湍流等复杂恶劣的测量环境，接触式测量技术不断出现结焦、温度漂移、短时间内烧毁等问题，更换频繁、维护工作量大。常规接触式测量技术难以在炉膛高温测量上持久应用，以致炉膛温度测量难以实现连续准确实时监测，燃烧调整赖以依靠的炉膛温度参数处于“缺失”状态，炉膛燃烧成为了运行调整的“黑匣子”。现有的垃圾焚烧炉脱硝普遍采用SNCR脱硝工艺，没有精确的温度窗口检测手段，喷氨调节无温度场分布数据依据，脱硝效率低，氨逃逸量高。
温度场声学可视化技术作为一种非接触式测量方法，对测量环境要求不苛刻，能直观、及时的反应炉内温度场分布，实现炉内高温、多尘、湍流等恶劣环境下的实时在线测量，也可以为喷氨调整提供最直接的温度窗数据，提高脱硝效率，减少氨逃逸量。
创新点
能够给出实时的二维温度场信息，包括区域温度图、等温线图和三维温度立体图，运行稳定可靠。便于运行人员及时判断温度分布和火焰中心是否偏移，防止水冷壁局部过热超温。通过使用该技术，为机组的燃烧优化调整提供了参考，降低煤耗，节省燃料成本；延长面命，节省换管费用；减少锅炉NOx排放，节省脱硝成本。
市场前景
自主研发的声学测温系统性能价格比优于国外同类系统。系统价格仅为国外同类产品的一半，系统的测量精度、温度场分辨率、稳定性等性能指标均优于采用国外产品和技术。在系统软硬件升级、备品备件供应、售后服务与人员培训等方面具有明显的优势与市场竞争力。
应用案例
获奖情况
华北电力大学
2023-07-13
中远红外波段光场局域化和剪裁
提出采用规则几何纳米结构和掺杂来实现光场在纳米尺度上的精确局域化和调控，实现了单层石墨烯规则几何纳米结构剪裁中红外电磁场在单原子二维平面的局域分布、波长与强度调控。通过构建单层石墨烯规则几何纳米结构，利用边界对表面等离激元波的反射，形成多重干涉效应，实现了对10.7 μm入射波的光场局域化，并且通过纳米结构的几何形状调控其空间分布，结果以封面文章发表在Light: Science & Applications 2017, 6, e17057上。另外，通过对单层石墨烯进行硝酸根化学掺杂，实现了单层石墨烯表面等离激元强度提高了约2倍、波长由150 nm提高到了280 nm还发现了二维层状范德华α-MoO3晶体的中红外双曲声子极化激元效应，将声子极化激元体系推广至半导体。二维层状α-MoO3晶体具有丰富的光学声子模式，该研究揭示了它们能够与中红外电磁场进行有效地耦合激发声子极化激元，从而实现二维平面上高度的电磁场局域。另外，该研究利用α-MoO3晶体较大的层间间距，通过金属离子插层的方法，实现了对其声子极化激元的传播调制以及“关闭”
中山大学
2021-04-13
大尺度 PIV 气流速度场测试装置
PIV粒子图像测速技术一般用于小尺度流场测定，研究团队研发了大尺度PIV气流速度测试装置，利用电导轨对PIV片光源和相机实现精确定位，实现室内测量无人化操作，对室内空间流场关键区域精细测量和全场流动拼接技术，将测定范围扩大至1.2m×2.2m。
上海理工大学
2021-01-12
北京维意真空技术应用有限责任公司
北京维意真空技术应用有限责任公司，原名北京科立方真空技术应用有限公司，创立于2013年6月，主体经营分为真空配件销售、真空设备定制、浅蓝纳米科技三个部分，是北京从事真空产品设计、制造、销售、维修、保养于一体的性的公司，公司拥有一支、产品技术工程师和维修技术工程师，具有丰富的行业经验。
公司于2016年初至2017年末，陆续投入大量研发资金，针对等离子增强化学气象沉积设备、原子层沉积设备和高低温真空探针台设备，以及附属配件进行了系统、深入的研发、改进工作。竭尽所能满足高校、研究所的教学、科研使用，同时减少相关进口设备的市场占有率，并力争创造外汇，打出中国创造的名牌!
我们的客户遍布国内各高校和研究院所、部分军工单位和电力试验所、各级的材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室，期待您就是我们的下一位客户、朋友!
您的满意微笑是我们一直努力追求的经营目标!
维意真空，为您服务，唯你成就是我们的宣传口号!
技术创新、服务诚信是我们一直遵循的经营理念!
我们热诚欢迎国内外先进的仪器制造商及科学工作者与我们联系开展各层面的合作,打造成的真空系统产品、等离子体增强化学气相沉积设备、原子层沉积设备和高低温真空探针台设备供应商。
北京维意真空技术应用有限责任公司
2025-04-25
“双一流”建设与教育学一流学科建设高端论坛召开
为加快推进“双一流”建设，落实立德树人根本任务，培养一流人才，服务国家战略需求，4月9日，“‘双一流’建设与教育学一流学科建设高端论坛”以线上线下相结合的方式在厦门召开。
中国高等教育学会
2022-04-11
半导体设备超洁净流控系统及其受制约流控零部件
浙江大学聚焦超洁净流控系统基础研究、技术攻关和产品研发，攻克了影响光刻分辨率、良品率与产率的1mk级温度测控、5ppt级金属离子测控、20μm级气泡测控、50nm级残留液膜测控等关键核心技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
如何通过超洁净流控技术降低流控污染，减少曝光缺陷，提升曝光良率，是国产高端半导体制造装备研制面临的重大挑战，直接关乎整机产品的产线应用性能与市场竞争力。此外，作为各类半导体制造装备的共性核心零部件，超洁净流控部件市场被美国、日本等国垄断，使我国半导体制造装备产业面临核心零部件“卡脖子”风险。浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室启尔团队所承担的高端半导体制造装备核心分系统之一的超洁净流控系统，自2004年以来在国家863计划和国家02专项支持，聚焦超洁净流控系统基础研究、技术攻关和产品研发，攻克了影响光刻分辨率、良品率与产率的1mk级温度测控、5ppt级金属离子测控、20μm级气泡测控、50nm级残留液膜测控等关键核心技术，完成了超洁净流控系统九大组件的研制和集成测试，为半导体制造设备扫描速度与产能的提高提供基础理论与方法依据，同时自主研发的半导体机台核心超洁净流控零部件实现了产品化，突破了国外技术的封锁，为我国半导体制造的发展与自主创新提供了基础支撑。
浙江大学
2022-07-22
一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置
本发明公开了一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光 测量装置，其包括水平移动组件、竖直移动组件和控制系统组件，水 平移动组件包括水平移动滑台和驱动其作水平运动的步进电机，水平 移动滑台上安装有水平光栅尺；竖直移动组件包括竖直升降滑台和激 光测距传感器，竖直升降滑台固定在水平移动滑台上，其由步进电机 驱动作竖直运动，其上安装有竖直光栅尺；激光测距传感器固定在竖 直升降滑台的运动端；控制系统组件用于控制水平移动滑台和竖直升 降滑台的运动，并处理激光测距传感器、水平光栅尺和竖直光栅尺反 馈的距离数据。
华中科技大学
2021-04-14
测量芯片与基板相对倾角测量方法及系统
本发明公开了一种测量平面角度方法、芯片与基板相对倾角测量方法及系统，芯片和基板相对倾角的测量方法包括步骤 S21 采用标定的方式获得第一基准平面与第二基准平面之间的角度误差；S22 根据测量平面角度的方法并结合第一高度传感器测得的高度距离获得芯片与第一基准平面的第一倾角，并根据测量平面角度的方法并结合第二高度传感器测得的高度距离获得基板与第二基准平面的第二倾角；S23 将第二倾角、第一倾角和角度误差做向量减法运算获得芯片与基板之间的相对倾角。本发明利用高度传感器测量多点高度测量倾角，进而利用倾角标定
华中科技大学
2021-04-14
XM-F22骨盆测量模型（骨盆测量模拟人）
XM-F22骨盆测量模拟人
功能特点：
■ XM-F22骨盆测量模型（骨盆测量模拟人）为成年女性整体人，解剖标志明显，便于操作定位。
■ 采用高分子材料制成，仿真度高。
■ 关节灵活，满足骨盆测量时的各种体位。
■ 下腹部设有透明视窗，观察骨盆内测量操作全过程。
■ 可进行骨盆内测量与外测量训练。
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
MEMS惯性测量单元
惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，简称IMU）是测量物体三轴姿态角（或角速度）以及加速度的装置。IMU属于捷联式惯导，该系统由两个加速度传感器与三个速度传感器（陀螺）组成，加速度计测量物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。 技术指标 技术指标 单位 型号 UESTCME-1 UESTCME-2 UESTCME-3 轴数 个 3 3 3 加速度量程 ±10g ±35g ±35g 加速度精度 2.8 5.5 11 加速度灵敏度 mV/g 100±2 20±1 40±1 加速度零点稳定性 mg/hr 15 60 40 加速度温度漂移 % <2% <2% <2% 角速度量程 o/s ±150 ±300 ±300 角度精度 度 0.1 0.2 0.1 角度灵敏度 mV/o/s 6±1 6±1 25±1 角度零点漂移 o/hr 0.3 1.0 0.3 角度温度漂移 % <2% <5% <2%
电子科技大学
2021-04-10