[发明专利]一种燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测的装置及方法

摘要

本发明公开了一种燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测的装置及方法，其中装置包括一组热电偶、红外镜头、红外CCD相机、计算机以及一套镜头相机冷却装置，红外CCD相机连接红外镜头用于记录进入红外镜头的壁面红外信息；一组热电偶用于测量监测范围内高温过热器壁面被测区域的温度；所述计算机，根据红外CCD相机采集到的壁面红外信息得到红外CCD相机所探测的不同位置下的测点的辐射强度计算出所监测区域内的温度分布，实现燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测。本发明具有以下优点，在线获取高温烟气遮蔽下的高温过热器壁面温度分布，实现多管道大范围壁面温度的同时监测，快速确定过热区域以及对过热区域进行采样分析。

主权项

1.一种燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测的装置，其特征在于：包括一组热电偶、红外镜头、红外CCD相机、计算机以及一套镜头相机冷却装置，所述红外CCD相机连接所述红外镜头用于记录进入所述红外镜头的壁面红外信息；所述红外镜头调节所述红外镜头对被测表面的焦距；所述一组热电偶用于测量监测范围内高温过热器壁面被测区域的温度；所述计算机，根据所述红外CCD相机采集到的壁面红外信息得到红外CCD相机所探测的不同位置下的测点的辐射强度并根据这一辐射强度得到广义源项S1(λ,r,Ω)，根据所述一组热电偶采集到的壁面被测区域的温度得到一组热电偶所探测的不同位置下的测点的辐射强度并得到广义源项S2(λ,r,Ω)；根据广义源项S1(λ,r,Ω)与S2(λ,r,Ω)获得校正后的广义源项S(λ,r,Ω)；利用红外CCD相机获得所有测温区域内的辐射强度和校正后的广义源项S(λ,r,Ω)，计算出所监测区域内的温度分布，实现燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测；广义源项S(λ,r,Ω)表示导致辐射强度增加的发射增强项和散射增强项之和，即：式中：S(λ,r,Ω)表示介质在位置r处、沿Ω方向、在波长λ下的广义辐射源项，κ表示吸收系数，Ib(λ,r)表示介质本身的辐射强度大小，σs表示散射系数；Φ(Ω,Ω′)表示来自Ω′方向的入射且从Ω方向散射出去的散射相函数大小，Ω′为在Ω′方向上的立体角大小，n为折射率。