近年来，火电厂锅炉炉管泄漏事故已经成为影响机组安全、经济运行的重要原因，锅炉炉管泄漏的早期监测对火电厂具有重要意义。基于声学原理的炉管泄漏监测系统可实时、远程的对炉管泄漏进行监测，但由于该技术发展还并不完善，在循环流化床锅炉上应用时还存在一些问题，如声波传感器易烧坏、声波传导管易堵塞以及定位不准等问题，对该技术的进一步发展产生了影响。本文首先通过对锅炉炉管泄漏噪声的产生机理进行了研究，分析了锅炉炉管泄漏噪声的声学模型，并利用声学设计软件EASE对泄漏噪声的相关特性进行了仿真。针对炉管泄漏监测系统在循环流化床锅炉上的应用时所出现的声波传感器易烧坏和声波传导管易堵塞的问题，通过对炉管泄漏监测系统工作原理的分析，提出了系统硬件的改造方案并在工程中得到了实施。然后本文针对炉管泄漏监测系统在泄漏点定位时精度不高的问题，提出了一种基于时延的四元十字阵泄漏点定位方法，即通过互相关法计算出泄漏噪声到达四元十字阵各声波传感器阵元的时间延迟，利用几何定位原理对泄漏点进行定位。本文通过MATLAB编程仿真比较了不同互相关算法的特性，对影响定位精度的时延估计误差等因素进行了仿真分析。最后对定位算法做了仿真实验，仿真结果表明，基于时延的四元十字阵泄漏点定位方法具有较好的定位性能。