我国火电厂燃煤机组带中间仓储式球磨机制粉系统的自动控制是一个技术难题,其安全直接影响发电机组的正常运行,而球磨机在中间储仓式制粉系统中普遍存在。对自动化程度不断提高的电站来说,电站的制粉系统自动控制程度是整个电站的自动化程度提高的瓶颈之一,而球磨机的控制问题又是制粉系统控制瓶颈。尽管,电厂生产部门对制粉系统的运行特别关注,但是诸如堵煤、跑粉、磨煤机烧大瓦等重大事故时有发生。除安全因素外,制粉系统的效益也很成问题。据统计电厂制粉系统耗电量为厂用电的15%左右,而球磨机耗电量又占制粉系统的70%。电站磨煤机效率主要取决于运行人员的经验,一般耗电量波动范围在每吨粉耗电20～40度之间不等,这就意味着球磨机控制问题的解决对电站安全和效率都有质的影响。磨煤机料位控制是球磨机达到优化控制的基础,本文主要是为解决磨煤机料位控制问题而进行的必要的理论准备,针对磨煤机的具体设备特点和运行特性进行了较为深入的分析,同时也对超声波检测在工业系统中的应用进行了介绍。由于磨煤机工况的复杂性,所以根据具体条件提出了几种方案测量磨煤机料位。同时,为了在理论方面给这些方案提供支持和保障,应用了输运理论建立了超声波在煤粉介质中传输的衰减特性的数学模型,通过计算机编程建立了仿真模型,取得了仿真结果。最后,通过物理实验来验证数学模型和仿真结果的可靠性,得出相关结论和一般规律。本文的分析、数学建模、仿真建模结果都得到了物理实验的论证。这说明:理论分析和数学建模是合理的和正确的。论文在测量方案和理论建模上都进行了探索,取得了一定的成果,为以后的超声波测量和煤粉特性的研究提供了好的思想和理论结果。同时本文将超声波非接触测量引到热工测量领域,并在此基础上提出了磨煤机料位测量下一步工作计划,必将对以后的工程测量产生深远的影响。