智慧电厂的建设需要大数据的支撑,其中获取准确的炉膛温度分布至关重要,炉膛温度场精确、可靠的在线监测方法成为目前行业内的研究热点之一。近年来,声学测温方法凭借其准确、无侵扰、实时监测、可视化等优势,获得了广泛的关注。但目前的声学测温方法多采用电动声源,其主动声监测受制于炉内强背景噪声,监测效果会受到较大的影响。另外燃煤电站向高参数、大容量发展,实行低氮燃烧器改造等措施控制污染物排放,导致炉膛内温度水平显著提高,水冷壁普遍出现高温腐蚀的现象,严重威胁着锅炉组件的安全经济运行。因此,本文从燃煤机组温度场声学测量方法中的声源选择和水冷壁高温腐蚀问题出发,研究应用在炉膛壁面上的空气射流声学特性和贴壁流动特性,得到适用于电站锅炉声学测温的气动声源结构和防治水冷壁高温腐蚀的方法,在此基础上探索将二者结合,以期协同解决上述两个问题。首先,本文对空气射流发声、声学测温中声源选择和水冷壁高温腐蚀的研究现状进行总结,得出贴壁风防治水冷壁高温腐蚀和气动噪声作为声源发声的可行性,给问题解决提供理论背景。为了进一步了解空气射流的声学特性和贴壁流动特性,首先通过模拟的方法研究了结构和入口参数对气动声源发声的影响,得出适用于炉内声学测温的气动声源参数,然后将气动声源和贴壁风这两种空气射流结构结合,得到贴壁风射流区域随进口和结构参数变化的规律,并根据结果分析二者同时运行时是否会影响各自的性能。研究表明,以喷流噪声为发声机理的气动声源随着进口压力的增大、喉部直径的缩小,声功率级逐渐增大且集中在声源出口,能够满足锅炉声学测温的要求;气动声源和贴壁风组合后贴壁风射流产生噪声不会对声源发声产生干扰。最后,对空气射流在电站锅炉中的应用进行研究,根据空气射流贴壁流动的模拟结果,针对电站锅炉易发生高温腐蚀区域的特点,对原始模型和改造后的锅炉模型进行模拟。从模拟的结果来看,贴壁风不会对炉内燃烧过程产生影响,且能有效补充水冷壁壁面附近的氧气含量,对防治水冷壁高温腐蚀有积极的作用。