大型电站锅炉内煤粉的燃烧是一个发生在大空间范围、不断脉动的、具有明显三维特征的物理化学过程，因此燃烧工况的监测对于锅炉安全、经济、洁净运行具有重要的意义。声学测量方法具有测量精度高，非接触式，测量范围广，测量对象空间范围大(可达数十米)，实时连续测量，维护方便等优点，必将在工业锅炉温度场和速度场的检测中起到越来越重要的作用。 本文在温度场的重建过程中应用了最小二乘法。该算法以最小二乘法为理论基础。在温度场重建的过程中，声波路径的弯曲效应是影响温度场重建精度的重要因素。尤其对于梯度较大的温度场，将声发射器/接收器之间的直线作为声音传播路径会给重建结果造成较大的误差。本文利用最小二乘法可以很容易地修正声波路径，但不可同时实现温度场重建和修正声波路径，只能采用迭代的方式，首先假设声波路径为直线，初步构造温度场，然后求取声波路径，修正温度场，重复进行这一过程，直至重构结果收敛。本算法通过单峰对称温度场，单峰偏斜温度场和双峰温度场进行了仿真验证，结果证明算法是可行的，同时证实了如果考虑声波路径弯曲效应，温度场重建精度大大提高。 锅炉燃烧烟气速度场的测量是燃烧领域一个复杂但很重要的问题，一旦掌握了炉内流场状况，也就为燃烧的优化控制，合理组织生产提供了依据。声波检测技术是可以用来测量燃煤电站大容量锅炉烟气流动工况的几种方法之一。由于声波信号穿过炉膛所需的时间受到烟气流速的影响，根据测得的各路径时间值，利用速度场重建算法即可重建出炉膛燃烧烟气速度场。本文介绍了速度场重建的两种算法，建立了一个由6个参数决定的四角切圆流动的二维速度场简化模型，该模型能够反映切圆速度场的基本特征，通过计算获得声波传递时间，以此作为模拟检测数据，加入不同幅度测量误差后，所重建出的二维速度场能够反映模型速度场的基本特征，证明所研究的方法是稳定和有效的。