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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
配流冷却机构及具有该配流冷却机构的斜盘压缩机
本发明公开了一种配流冷却机构，包括依次相连接的进气阀片、阀板、出气阀片、导流片及冷媒片。所述进气阀片开设有第一通槽、第二通槽、第三通槽及第四通槽，所述第一通槽、所述第三通槽、所述第二通槽及所述第四通槽绕所述进气阀片的中心轴均匀排布；所述第一通槽、所述第二通槽、所述第三通槽及所述第四通槽内分别设置有一级进气舌簧片、二级进气舌簧片、三级进气舌簧片及四级进气舌簧片，所述一级进气舌簧片、所述二级进气舌簧片、所述三级进气舌簧片及所述四级进气舌簧片分别通过弹性变形或者恢复弹性变形，以控制进入斜盘压缩机的缸体的气体的流路，进而实现所述斜盘压缩机的四级压缩。本发明还涉及具有所述配流冷却机构的斜盘压缩机。
华中科技大学
2021-04-14
智能系统与社会计算
基于分布式人工智能和优化方法，对大规模社会网络群体的行为模式与潜在机理进行建模分析，最终实现群体交互、协作等问题的系统性优化，研究内容主要包括：手机用户群体的群集行为模式与群智感知，手机用户群体的信息传播与多重社会网络分析等
东南大学
2021-04-11
轨道减振装置与系统
本轨道减振系统减振效果良好。
西南交通大学
2021-04-10
轨道蓄能装置与系统
本发明合理的利用轨道受到车轮载荷上下振动产生的机械能，节能环保。
西南交通大学
2021-04-10
工艺设计与管理系统（BITCAPP）
计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能:(1) 零件信息获取: 读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充(2) 工艺设计 完成工艺规划，输出工艺文件信息(3) 表格定制: 根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库(4) 工艺资源管理: 管理当前企业的资源设备和工艺知识(5) 报表生成 统计资源、设备的应用系统集成 与其他系统进行信息交互
北京理工大学
2021-04-13
图像处理开发平台与系统
图像处理开发软件为开发图像处理算法提供图像数据生成与管理、算 法单元设计、算法流程设计、流程仿真执行与算法性能评估的软硬件环 境，提高了专用图像处理软件、算法流程的设计效率，方便用户快速建 立有效的可移植程序。 图像处理算法设计与评估模块主要由设计与仿真软件、图像合成软 件、性能评估软件以及图像库管理软件组成。利用此软件模块，可以方 便地获取、生成待处理图像数据；可以快捷的建立新的算法
西北工业大学
2021-04-14
柔性电子与智能集成系统
面向并紧密结合实际工程需要和重大社会需求，发展了多个系列的柔性电子器件、电路模块、集成化系统及可视化软件界面。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
面向并紧密结合实际工程需要和重大社会需求，发展了多个系列的柔性电子器件、电路模块、集成化系统及可视化软件界面。包括:(1)“基于RFID的柔性电路及系统”，研制的RFID柔性电路模块集成在消防人员的头盔上，发展了一款可穿戴RFID人员识别和搜救系统;(2)“基于透明电路的超宽带无线定位智能眼镜”，创新性地将UWB无线定位技术和透明电路结合在一起，研制出了一款可进行实时无线探测定位的智能眼镜，实测无线定位距离300米以上，定位精度10cm以内;(3)“基于全柔性电路集成的智能口罩及无线实时呼吸监测系统实现”，研制了搭载多传感器芯片的柔性电路无线模块，并集成到口罩中实现对人呼吸健康的实时监测，并通过云平台和开发的手机端App进行发热、咳嗽、呼吸频率异常等症状的预警;(4)“面向多载体的UWB超宽带单基站无线定位系统”，已在大型隧道工程现场进行了推广应用，用于地下空间施工车辆、人员的无线定位、监测和安全管控，具有易布置、远距离、高精度的突出特点。
西南交通大学
2022-09-13