2024年4月6日发(作者：360wifi助手)

第４Ｏ卷第３期　

船海丁程　

Ｖ（）１．４（）　Ｎｏ．３　

２０１１年Ｏ６月　

ＳＨＩＰ＆。ＯＣＥＡＮ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　

Ｊｕｎ．２０１ｌ　

基于ＣＣＤ的增压锅炉火焰温度及辐射率检测　

周国义　。，唐积才。，李忠根　

、

１．华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，武汉４３００７４；２．海军工程大学船舶与动力学院，武汉４３００３３）　

摘要：为实现对炉内火焰温度分布进行实时监测和有效控制以提高锅炉运行的可靠性和经济性，通过　

接口与密封装置，将３支彩色火焰图像探测器分别布置在增压锅炉前后墙的观火孔内，通过专业采集软件采　

集炉内火焰图像并保存至计算机中，运用图像处理技术以及基于双色法的火焰温度检测方法得到火焰的辐　

射温度和辐射率分布图像，实测结果与数值模拟结果吻合较好。不同负荷下试验表明：辐射温度与过热蒸汽　

温度、烟气压差和燃油压力的变化趋势表现很好的一致性，辐射率的变化趋势则与之相反。　

关键词：增压锅炉；图像探测器；图像处理；温度和辐射率　

中图分类号：Ｕ６６４．１１；ＴＫ２２３．７　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１—７９５３（２０１１）０３—０１２６—０５　

船用增压锅炉在实际运行中，若锅炉炉膛的　

表ｌ主要设备　

火焰在燃烧过程中出现偏斜、刷管、燃烧不完全等　

偏离优化工况现象，依靠现有的燃烧监测技术则　

无法有效识别出上述情况，也无法采取相应的燃　

烧调整和控制措施，容易导致锅炉发生“三管”管　

壁超温、爆管以及排烟温度过高等运行故障或事　

故ｕ　。为此，通过特制的接口与密封装置，在增　

压锅炉上布置３支彩色火焰图像探测器（ＣＣＤ），　

并通过图像采集卡与计算机连接，利用专业采集　

软件来摄取炉内的火焰图像，通过图像处理技术　

得到炉内火焰温度图像和辐射率图像，分析火焰　

平均温度和平均辐射率与锅炉运行参数间的变　

化关系，为进行增压锅炉的燃烧优化控制提供　

依据。　

２　００６　ｍｍ　Ｉ　

后墙（９，ｌ０）　探头　３　

（Ｉ　７０４，０　

１　试验设备　

１　２　３　４　５　６　７　８　／　１　Ｏ　

／　＼　

ｌ２　ｌ　３　１４　１　５　１　６　１　７　１　９　

／　

用彩色火焰图像探测器、图像采集卡、计算机　

、　／　

２１　２３　２４　２５　２６　２８　３Ｏ　

／　

等建立一套火焰图像采集系统。根据增压锅炉的　

、　

３１　３２　３４　３５　３７　３９　４０　

／　

结构，船上试验用３支图像探测器，从前后墙的观　

、　／　

４１　４２　４３　４６　４８　４９　５Ｏ　拙　

火孔处同时拍摄炉内燃烧火焰图像，并通过图像　

＊　５ｌ　５２　５３　／　５７　５８　５９　６０　煺　

／　

莨　

、　／　

采集软件将火焰辐射图像保存在计算机中。试验　

６１　６２　６４　６７　６７　６８　６９　７０　

主要设备见表１。　

７１　７３　争　／　７５　７６＼　　７８　７９　８０　

／　

３支火焰探测器布置见图１。　

８２　，　８４　８５　８６　８７、　　８９　吵　

、　／　、　／　

９１　９３　９４　９５　９６　９７　９８　１　Ｏ０　

探头　

｝ｊｉ『墙　探头２　

收稿日期：２０１０—０４—３０　

．ｊ　）（１　。）　

＋　

修回日期：２０１０—０５—２５　

火焰图像１　火焰图像２　火焰图像３　

ｌ　４０　４１．・…ｔ８Ｏ　Ｉ８１　１２０　

作者简介：周国义（１９５９），男，硕士，高级工程师。　

ｆ　

研究方向：液体燃料燃烧及设备　

图１火焰图像探测器布置示意　

Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｇｙ３０６＠１２６．ｃｏｒｎ　

１２６　

基于ＣＣＤ的增压锅炉火焰温度及辐射率检测——周国义，唐积才，李忠根　

２　辐射温度、辐射率计算及系统标定　

的系数，将在２．２中给出。　

２．２系统的标定　

２．１辐射温度、辐射率计算方法　

整个火焰图像采集系统经过光电转换、模数转　

燃烧过程的温度测量一般基于普朗克辐射定　换等中间过程，最后进入计算机的图像已有一定程　

律，当辐射波长小于１“ｍ、温度小于３　０００　Ｋ时，　

度的失真，图像像素的ＲＧＢ三基色值已不能准确　

普朗克辐射定律可由维恩辐射定律代替：　反映火焰辐射对象在ＲＧＢ代表性波长下的单色辐　

厂、厂、　

Ｅ（Ａ，Ｔ）一￡（　）　ｅｘｐ（一　）　（１）　

射能量，因此，系统使用前应进行专门标定。一种　

Ａ　Ａ』　

标定方法嘲是以黑体炉为标准辐射热源，采用待标　

式中：Ｅ（Ｉ，丁）——燃烧火焰辐射能，Ｗ／ｍ。；　

定的火焰图像探测器摄取彩色图像，对其进行标定　

ｅ（　）——辐射率，是波长　的函数；　

以恢复火焰辐射对象在三基色代表性波长下的相　

卜热力学温度，Ｋ；　

对光谱特性。标定结果可直接用于比色法测温的　

波长，ｍ；　

计算。在标定试验中，白平衡设置为手动方式，　

Ｃ１、Ｃ２——Ｐｌａｎｋ常数，　

Ｒ／Ｂ增益比设为：Ｒ：１２，Ｇ：６８。根据维恩辐射定律，　

Ｃ】一３．７４２×１０　。Ｗ／ｍ　，　

人工黑体的单色辐射强度如式（４）。　

Ｃ２—１．４３８　８×１０　ｍ／Ｋ。　

基于彩色ＣＣＤ三基色的双色法温度图像检　

Ｊ　一：　（４）　

丁【　

测方法，通过一套比较完整的火焰图像标定方法　

采用式（４）计算出来的单色辐射强度Ｌ与从　

和火焰图像分析方法，从彩色火焰图像红绿蓝三　

辐射图像中得到的Ｒ、Ｇ值进行多项式拟合，得到　

基色中得到火焰温度图像和火焰辐射率图像。其　

单色辐射强度与对应三基色值的多项式关系。此　

中通过对ＣＣＤ采集的图像进行处理得到图像中　

方法得到的单色辐射强度与三基色值的对应关系　

任意像素的三基色值，根据双色法测温原理就可　

比采用比例系数的方式更加接近实际。试验中，自　

以得到火焰图像中任意像素的温度Ｔ：　

变量最高阶数取３阶即可获得理想的拟合效果。　

丁＝一Ｃ２（　一　）／ｌｎ（　）　（２）　３　试验过程及结果分析　

式中：　、　——红色和绿色的代表波长，分别为　试验在锅炉连续工作时进行，现场提供１　ＭＰａ　

６１０．８，５１０．８　ｎｍ［。］；　

的压缩空气对火焰探测器进行冷却，同时冷却空气　

Ｌ，、Ｌ　——红色和绿色的单色辐射强度，根　

还起到保护镜头不受炉内油烟污染的作用。试验　

据标定实验得到的Ｊ　一Ｒ、Ｊ　一Ｇ　中，根据图像亮度变化先后采用１／１２０　Ｓ、　

关系得到，Ｗ／（ｓｒ・１ＴＩ　）。　

１／２　０００　Ｓ、１／４　０００　Ｓ和１／１０　０００　Ｓ等４种快门设　

根据式（２）计算得到的温度，采用红色分量可　

置，白平衡设置为Ｒ：１２，Ｇ：６８，其他设置保持不　

计算火焰图像中任一点的辐射率ｅ　Ｅ４３：　变。锅炉的高、中、低负荷分别对应打开４只、３　

ｅ（Ｔ）一　（３）　

只、２只喷油器时的锅炉工况。３组不同负荷下锅　

∑∞丁　

炉运行参数见表２。分析时取Ｒ＞３０的区域为火　

Ｉ一０　

焰有效区域。火焰探测器３采集到的高中低负荷　

式中：卜火焰图像中某点的温度；　

的火焰图像见图２，以及按照式（２）、（３）计算火焰图　

ｒ（丁）——图像中某点的尺值；　

像温度和辐射率的方法得到的３种负荷下火焰温　

０ｔｉ——根据标定得到的Ｒ－Ｔ拟合的多项式　

度图像（图３）和辐射率图像（图４）。　

表２高、中、低负荷下的锅炉参数　

ｌ２７　

第３期　船海工程　第４Ｏ卷　

■■■　

，　

由图３４４可以看出，当打开４只喷油器时，锅　

２　００６　ｍｍ　Ｉ　

炉负荷大，炉膛火焰比较饱满，火焰温度也较高，辐　

后蝤（１％　）　探头　３　

射能力强。当只有２只喷油器Ｔ作时，锅炉负荷　

１　３　４　５　６　７　８　１０　

＼　

小。火焰区域急剧减小，辐射温度也较低。实测结　

１２　１　３　１４　１　５　１６　１　７　１９　

／　

果与经验数据Ｉ　和数值模拟结果Ｉ　］是吻合的。　

、　／　

２ｌ　２３　２４　２５　２６　２８　３０　

／　

表３给出了锅炉一段时间内在高中低ｌ二种负　

、　／　

３１　３２　３４　３５／　　３７　吵　３９　４０　

荷问变化时的运行参数，陶５给出了相应工况时　

剖　４１　４２　４３　

、　

４６　，　４８　４９　５Ｏ　蛐　

火焰探测器１采集到的典型火焰图像。图６给　

＊　５ｌ　５２　５３　糸　

，　

５７　５８　５９　６０　嚣　

、　／　

了火焰平均温度、平均辐射率与锅炉主停汽阀后　

６１　６２　

／　

６４　６７　６８　６９　７０　

７【　７３　，　７５　７６　、　７８　７９　８０　

蒸汽温度、炯气压差及燃油压力的变化关系。　

／　

／　、　

８２　８４　８５　８６　８７　８　８９　

、　／　、　／　

９１　９３　９４　９５　９６　９７　９８　１００　

探头　（　）　探头　（１　。）　

■■一＿　

（时￣ｘ＝１０７：４０）　（时￣ｑｏ８：ｏ８１　（时刻Ｏ８：３８）　（时Ｎｏ８：５８）　

火焰图像１　火焰图像２　火焰图一像　３　

１　４０　４１　８Ｏ　８１　２０　

ｆ　

图３火焰探测器３采集到的高中低负荷的　

一一一一　

火焰温度图像　

（时亥０Ｏ９：１０）　（时亥０Ｉ　Ｏ　５０）　（时亥０１　１：Ｏ０）　（时亥１１　Ｉ：０５）　

图５火焰探测器１一段时间内各记录工况下的典型图像　

表３一段时间内各记录工况下锅炉运行参数及火焰辐射温度、辐射率值　

哥　

曩　

时间／ｓ　

时Ｉ￣ｌ／ｓ　

ａ）蒸汽温度和火焰平均温度　ｂ）蒸汽温度和火焰平均辐射牢　

】２８　

基于ＣＣＤ的增压锅炉火焰温度及辐射率检测——周国义，唐积才，李忠根　

赠　

曩　

里　

ｃ）烟气压差和火焰平均温度　

０　４０　

Ｏ　３５　

兰　

０　３０碍　

ｊｊ｝】ｊ　

ｏ　２５莓　

０　２０　

鐾　

０　１　５　

Ｏ　１Ｏ　

Ｏ　Ｏ５　

ｄ）烟气压差和火焰平均辐射率　

露　

ｅ）燃油压力和火焰平均温度　

０　４０　

Ｏ　３５　

０　３０墼　

０　７－５骠　

ｏ　２０　

Ｏ　】５　

Ｏ　１Ｏ　

ｆ）燃油压力和平均辐射率　

图６火焰平均温度和平均辐射率与锅炉参数　

随负荷变化曲线　

试验中，由于锅炉负荷是不断变化的，而且在　

同一记录工况采集到的火焰图像也存在较大差异，　

所以火焰平均温度和平均辐射率与锅炉参数的变　

化趋势并不完全吻合。从图６可以看出，火焰平均　

温度与锅炉主停汽阀后蒸汽温度、烟气压差以及燃　

油压力的变化趋势基本一致，而火焰平均辐射率则　

与锅炉各参数变化趋势基本相反，这也符合火焰温　

度越高，则辐射率越低的原理。图６中，个别记录　

工况的锅炉参数与火焰平均温度和平均辐射率的　

变化趋势出现了不一致的现象。究其原因可能是　

炉膛火焰辐射温度变化影响的是锅炉几个参数的　

变化，具体到一个参数可能会出现火焰辐射温度升　

高，烟气压差增大，燃油压力增大，而蒸汽温度降低　

的情况；也有可能出现火焰辐射温度降低，而蒸汽　

温度、烟气压差或燃油压力中的一个或两个参数变　

大的情况；也有可能是试验没能在完全稳定的热负　

∞　∞如∞如∞如∞如　

荷下进行。但总的趋势是与经验相符的。　

４　结论　

１）无论是连续记录的工况点，还是根据锅炉　

负荷的不同而选取的炉内火焰图像，其平均温度　

和平均辐射率与锅炉参数的变化大致上均服从同　

一

规律，即：火焰辐射温度越高，锅炉参数越大，平　

均辐射率则越低；火焰辐射温度越低，锅炉参数越　

小，平均辐射率则越高。其中有一些奇异点，是因　

为火焰温度的变化，将引起锅炉几个参数的变化，　

有可能出现火焰辐射温度升高，烟气压差增大，燃　

油压力增大，而蒸汽温度降低的情况，也有可能出　

现火焰辐射温度降低，而蒸汽温度、烟气压差或燃　

油压力中的一个或两个参数变大的情况，但总的　

趋势与经验相符。　

２）火焰图像探测器与锅炉的接口密封问题　

解决较好，在高负荷下也没有高温烟气向炉外泄　

露的情况发生。采集了大量不同负荷下的高质量　

火焰图像，分析所得结果与经验数据和数值模拟　

结果相符，如果能较好处理火焰图像及炉膛结构　

特性对温度的影响，实现炉内温度场的重建是可　

能的。　

３）在锅炉高负荷工作，快门设置为ｉ／２　０００　

时，采集到的火焰图像出现了大面积的饱和现象，　

快门设置为Ｉ／４　０００则能够得到比较理想的图　

像，锅炉在中低负荷工作时，快门设置１／２　０００即　

可获得理想的图像。　

４）采集的图像中有部分被炉壁遮挡的情况，　

探头还可进一步伸人炉膛，以获得全景火焰图像。　

参考文献　

［１］刘长和．船用增压锅炉技术的新进展［Ｊ］．热能动力工　

程，１９９９（４）：２４２　２４７．　

（下转第１５９页）　

１　２９　

激励频率对线谱隔离效果影响的试验研究——张振海，朱石坚，楼京俊　

２００４：２５７—２５８，２３１—２３６．　

参考文献　

［５］朱石坚，姜荣俊，何琳．线谱激励的混沌隔振研究ＥＪ３．　

琳．船舶机械振动控制ＥＭ３．北京：国防　

海军工程大学学报，２００３，１５（１）：１９—２２．　

［１］朱石坚，何

工业出版社，２００６．　

［６］ＪＩＡＮＧ　Ｒ　Ｊ，ＺＨＵ　Ｓ　Ｊ．Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｏｔｉｃ　

ｖｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＳＭＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ—　

ａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　

［２３朱英富，张国良．舰船隐身技术ＥＭ］．哈尔滨：哈尔滨　

工程大学出版社，２００３．　

　ｆ３　ｊ　ＮＡＹＦＥＨ　Ｔ　Ａ，ＥＭＡＣＩ　Ｅ，ＶＡＫＡＫＩＳ　Ａ　Ｆ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

ｏｆ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｒｎ￣ｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　３　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　

ＤＥＴＣ２００５．Ｃｈｉｃａｇｏ：ＡＳＭＥ　Ｐｒｅｓｓ，２００５：２３７５—　

ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｍｅｉｒｃａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ　

ａｎｄ　Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ　Ｊｏｕｍａ１，１９９７，３５：１３７８—１３８６．　

２３７７．　

［７］吴成军．工程振动与控制［Ｍ］．西安：西安交通太学出　

［４］ＺＨＡＮＧ　Ｊ　Ｚ，ＩＪｉ　Ｄ，ＣＨＥＮ　Ｍ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａｎ　ｕｌｔｒａ一１ｏｗ　

版社，２００８．　

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｉｓｏｌａｔｏｒ　ｆｏｒ　

［８］王志刚，冯奇，汪玉．弹性浮筏系统动力学建模及　

ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ［Ｊ￣．Ｋｅｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　

冲击响应分析口］．船舶力学，２００５，９（６）：１１３—１２５．　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｃｈａｏｓ　ＶＩＳ　Ｉｎｆｌｕｅｎｅｄ　

Ｂｖ　Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　

ＺＩｔＡＮＧ　Ｚｈｅｎ－ｈａｉ，ＺＨＵ　Ｓｈｉ－ｊｉａｎ，ＬＯＵ　Ｊｉｎ－ｊｕｎ　

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｎｏｉｓｅ　ａｎｄ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｎａｖａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　４３００３３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｈａｏｓ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　

（ＶＩＳ），ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｅｔｕｐ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｈａｓ　ｇｒｅａｔ　

ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ＶＩＳ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｈｅｒｅｎｃｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｌｉｎｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｄｉａｔｅｄ　ｎｏｉｓｅ　ｃａｎ　

ｎｏｔ　ｂｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｓｏ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｈａｏｓ　ＶＩＳ，ｔｈｅ　ｉｎｈｅｒｅｎｃｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ａｖｏｉｄｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｃｔｒａ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ；ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ｃｈａｏｓ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　

（上接第１２９、页）　

ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　ＣＦＢ　ｂｏｉｌｅｒ　ｆｕｒｎａｃｅ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，　

［２］唐积才，周国义．船用增压锅炉燃烧火焰图像获取方　

２００９，８８：９８０—９８７．　

法研究Ｉ－Ｊ］．船海工程，２００９，３８（２）：１０７—１０９．　

［５］姜志伟，周怀春，娄春，等．基于图像处理的火焰温　

［３］孙亦鹏，娄春，姜志伟，等．彩色ＣＣＤ摄像机三基色　

度及辐射率图像检测方法［Ｊ］．华中科技大学学报：　

代表波长的实验研究［Ｊ］．华中科技大学学报：自然科　

自然科学版，２００４，３２（９）：４９—５１．　

学版，２００９，３７（２）：１０８—１１１．　

［６］李章，张宁，刘祥源，等．舰用增压锅炉装置［Ｍ］．　

［４］ＪＩＡＮＧ　Ｚ　Ｗ，ＬＵＯ　Ｚ　Ｘ，ＺＨＯＵ　Ｈ　Ｃ．Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　

北京：海潮出版社，２０００，１．　

ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ　

［７］彭泽均．船用增压锅炉燃烧的数值模拟［Ｄ］．哈尔滨：　

ｏｆ　ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ　ｆｌａｍｅｓ　ｆｒｏｍ　ｖｉｓｉｂｌｅ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｉｍａｇｅ　ａｎｄ　

哈尔滨工程大学，２００７．　

Ｆｌａｍｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｏｆ　

Ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｄ　Ｂｏｉｌｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＣＤ　

ＺＨＯＵ　Ｇｕｏ－ｙｉ　，ＴＡＮＧ　Ｊｉ－ｃａｉ　，ＬＩ　Ｚｈｏｎｇ．－ｇｅｎ２　

（１　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｎ　Ｃｏａｌ　Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４，Ｃｈｉｎａ；　

２　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｎａｖａｌ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ，Ｎａｖａ１　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　４３００３３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｏｆ　ｆｌａｍｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｕｒｎａｃｅ　ａｎｄ　ｉｍ—　

ｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ，ｔｈｒｅｅ　ｃｏｌｏｒ　ｆｌａｍｅ　ｉｍａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｆｉｘｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｓｅｖｅｒａｌ　

ａｓｓｉｓｔｉｖｅ　ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｆｌａｍｅ　ｉｍａｇｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔａｋｅｎ　ｂｙ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｃａｐｔｕｒｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓａｖｅｄ　ｉｎｔｏ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　

ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｍａｇｅｓ　ｗｅｒｅ　ｇｏｔｔｅｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｔｗｏ—ｃｏｌｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅａ—　

ｓｏｎａｂｌｅ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｎｕｍｅｒｉｃａ１　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　１ｏａｄｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　

ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｒａｄｉａｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　ｉｓ　ｃｏｉｎｃｉｄｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｄ　ｓｔｅａｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　

ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ａｎｄ　ｆｕｅｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ　ｉｓ　ｏｐｐｏｓｉｔｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｄ　ｂｏｉｌｅｒ；ｉｍａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｉｍａｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ　

ｌ５９