受我国能源结构限制,在将来很长一段时间内,燃煤发电依旧会是我国电力的主要组成部分,承担电网的基础负荷。受热面结渣一直是燃煤锅炉运行过程中很难避免的问题,锅炉结渣轻则增加传热热阻,增加排烟损失,降低锅炉效率,重则引发高温腐蚀,造成水冷壁爆管,甚至积聚形成大渣块,造成安全事故。因此,开展锅炉结渣诊断研究,及时发现并处理结渣问题对机组运行的经济性和安全性都有重要作用。本文在分析了现有结渣监测方法的基础上,针对其不足之处,提出一种基于落渣碰撞信号的结渣诊断方法,该方法所需布置的测点少,设备成本较低,且对锅炉的改造工程小,不会对水冷壁造成破坏降低其强度。本文的主要研究内容如下:根据锅炉现场实际情形,设计并搭建了平板冲击实验台,并从冷灰斗斜度的影响、水冷壁管中流体的影响以及落渣模拟物选取三方面理论论证了本文所提结渣诊断方法的可行性和仿真模拟实验的合理性。根据炉内落渣质量、表面硬度、疏松程度等参数波动较大,碰撞产生的振动信号频率波动导致传播速度无法预估这一特点,提出基于时间差比值的网格定位法,并使用能量包络线法求信号的到达时间点。通过模拟实验,证明了该方法具有可靠的定位精度,并分析了影响定位精度的因素。通过噪声仿真实验,证明了该方法具有一定的抗干扰能力,能够适应工业现场,具有较高的应用价值。以赫兹碰撞理论为基础,提出以碰撞信号的短时平均幅值为特征值的落渣跌落高度估计方法,并建立了陶瓷球和加气砖两种落渣模拟物的高度估计曲线模型。经过仿真实验,验证了该曲线模型的准确度和可靠性。