在大型燃煤火电厂中,炉膛内局部温度过高会导致炉膛结焦、炉膛爆炸等重大运行事故,因此,锅炉温度场的实时温度监测对于锅炉的安全稳定运行非常重要。声学测温法在测温的过程中可以做到连续监测且实时迅速,非常适用于火电厂锅炉中的温度测量。得到的测量数据也会为火电厂锅炉的优化改造、燃烧的充分程度及高效率运行提供参考依据。本文对几种传统的测温方法进行比较分析之后选择了声学测温法,声学测温法的首要目标是选择出合适的声波发射信号并对此声波的飞渡时间进行测量,通过研究声学测温的基本原理并进行分析后决定使用500-1500Hz的白噪声信号并通过互相关算法来进行时延计算,推导出温度和声波运动速度的函数关系从而得到炉膛温度。为了实验的精确性本文进行了硬件电路的设计,并且具体介绍及分析了各个所选元件。因为火电厂的炉膛会产生很大的噪音,为了不使声波信号被噪音淹没,所以在硬件设计中,采用了大功率的放大芯片,这是本文的一个创新点,此芯片可以使得声波发射装置所产生的特定声波信号可以放大到有足够强度的功率而不至于低于背景噪音,确保了所发出声波信号的有效性。在声波接收的同时,麦克风会接收到大量的杂音,所以对时延估计算法进行了改进,确定了广义互相关的算法。在此基础上,为了使时延误差更小,又创新的应用了谱减法来增强语音信号使接收到的声波信号更加纯净。谱减法利用了声波发射器的不断开启与关断,通过带噪音声波功率谱与纯噪音功率谱相减,实现对信噪比的提高,以此来增强接收到的声波信号。最后,通过Lab VIEW软件进行设计,然后在实验室对本实验进行全面剖析,确定出本实验所需要的参数数值,并验证本系统的可行性。