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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
第62届高博会“营火新话局” 全新升级 七场校企独家私房课酣畅来袭
为深入学习贯彻党的二十届三中全会和全国教育大会精神，落实立德树人根本任务，一体推进教育发展、科技创新、人才培养，推动教育装备现代化，服务高等教育高质量发展，经教育部批准，中国高等教育学会决定于2024年11月15-17日在重庆国际博览中心举办第62届中国高等教育博览会。
中国高等教育博览会
2024-11-06
RSM-SMS(A)三维全场应变测量分析系统
武汉中岩科技股份有限公司
2024-10-29
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
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。
电子科技大学
2021-04-10
水貂体型测量设备
水貂体型测量设备包括车架、貂筒、貂筒固定架、貂筒挡板、貂筒挡板控制机构、长度测量传感器、称重传感器、控制屏和电源，在平台的后端设置有貂筒固定架，在貂筒固定架的底部安装有称重传感器；貂筒挡板控制机构包括驱动元件和联动杆，在平台上设置有缝隙，在缝隙的下方设置貂筒挡板；在貂筒的前方设置有立板，长度测量传感器固定在立板上；控制屏包括触摸显示屏、启停按键、貂筒挡板动作按键、当前清零按键和控制器。本实用新型实现了水貂体长和体重的快速精确测量，减小了养殖户的劳动量。
青岛农业大学
2021-04-11