姜根山，刘月超，安连锁

（1.华北电力大学数理学院，河北保定071003；2.华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206）

锅炉“四管”由水冷壁、过热器、再热器和省煤器组成，其中过热器、再热器和省煤器均由大规模的二维管阵列组成［1］，而且不同锅炉不同位置的管阵列管径、间距及排列方式不尽相同，这给清除管阵列中的表面积灰和检测管阵列中的泄漏源位置带来非常大的实际困难.近年来，应用声学方法进行炉内清灰和泄漏检测备受业内人士关注，声波除灰是利用声能量清除换热器表面积灰和结焦的技术，在20世纪90年代就已在我国锅炉设备中得到应用，但由于其基础研究滞后，这项技术发展较为缓慢.声学检漏是利用声波信息进行泄漏征兆判断与检测的技术，具有实时性、可远程监测和可应用于炉内高温高压环境等优点，所以利用现代声学技术监测炉内管道早期泄漏声信号被誉为目前国际上大型电站锅炉检测管道泄漏和预报锅炉爆管事故方面最具发展潜力的重要手段之一，但是目前相关理论的研究远未达到实际要求.因此，研究炉内换热器管阵列中的声传播特性对炉内声学应用研究具有重要的理论与实际意义［1-2］.

声子晶体的概念是1993年由Kushwaha等人在对比传统晶体和光子晶体的理论基础上提出的，是指弹性常数及密度周期分布的材料或结构存在弹性波带隙，其特殊的阵列结构对声传播产生不同的影响［3-4］，这一特……