● 摘要
超超临界空冷电站的安全稳定和节能高效运行可以缓解我国西北富煤地区水资源短缺的矛盾，是我国火力发电产业的重大需求。本论文围绕这一主题，依托于北京市自然科学基金项目“低NOx排放燃煤火焰在线监测技术研究”和国家科技支撑计划项目中子课题“红外测温成像系统技术开发研究”，研究了超超临界空冷电站中燃煤火焰温度场和空冷凝汽器散热面温度场的测量问题。搭建了燃煤火焰可视化系统，首先对火焰图像畸变校正和配准，然后采用双色法实现了火焰温度场测量；搭建了空冷凝汽器散热面温度场测量系统，研究了空冷凝汽器散热面红外图像的畸变校正和拼接算法，在此基础上实现了整个空冷凝汽器散热面温度场的高空间分辨率测量。本论文的主要工作和结果如下：
1、搭建了基于可见光CCD的燃煤火焰温度场测量系统，通过图像畸变校正、配准对单波长火焰图像进行预处理；选用黑体炉对测温系统进行标定；采用双色法实现了火焰温度场的测量。
2、搭建了空冷凝汽器散热面温度场测量系统，创新性地提出了一种基于灰度投影特征和交比不变性的方法对红外图像进行畸变校正，并比较了该方法与传统的基于射影几何的方法对本论文图像的校正效果；结果显示，该方法的精度和适应性均较高。
3、对于畸变校正之后的正射红外图像，独特性地提出了一种图像拼接算法：首先基于灰度投影相位相关算法求取图像间粗略偏移量；然后通过对大致重叠区域内的基管中心或基管固定杆中心进行对齐求得两幅图像间的精确偏移量；最后基于拼缝处有限行（列）的平均灰度对配准图像进行融合。实验结果显示，最终可以获得整个空冷凝汽器散热面的完整拼接图，并且图像配准误差不超过一个像素。
4、利用红外图像处理结果，基于红外热像仪自身测温模型，并采用安装于空冷凝汽器散热面的热电偶校正发射率，最终实现了整个空冷凝汽器散热面温度场的测量；与他人方法进行比较，本文获得的温度场图像的纹理细节更为丰富，空间分辨率更高。
本论文研究方法为电站温度场测量提供了经济、高效的测量方法，对于超超临界空冷电站的安全稳定和节能高效运行具有重要的实践意义。