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管式工业炉是当今石油炼化工业中不可缺少的工艺设备，它利用燃料在炉膛内燃烧产生的热量，将炉内炉管中通过的物料加热至下游工艺过程所需的温度，很好地满足下游工艺过程对工艺介质温度的要求。炉温的波动，将给下游装置的平稳操作带来不利的影响，进而影响到产品的质量和收率,因此燃烧工况的监测对于管式工业炉长周期、安全、高效的运行具有重要的意义。
本文在可见光波段利用CCD火焰图像探测器和相应的计算机图像采集处理系统，在管式加热试验炉进行了多种工况下的炉内炉管表面温度检测及燃烧火焰三维温度场可视化检测试验研究。在红外波段用经过黑体炉标定的光谱仪系统获得火焰在一定波长范围1000-1600nm内的光谱强度分布，采用比色法得到了火焰光谱的温度和黑度分布，并根据黑度随波长的变化分布来确定火焰符合灰体条件的波长范围。
试验的目的主要在于定量分析研究不同燃料配比及燃烧器负荷下管式炉内辐射传热过程，检测炉内温度分布及炉管表面温度分布的变化情况。试验采用的燃烧三维温度场可视l化监测系统可提供看火电视、录像、火焰图像存储、燃烧火焰三维温度场及炉管表面温度可视化显示、燃烧器火焰形状识别、现场数据采集、显示及数据库查询等功能。试验证明，本系统能准确直观的在线检测燃烧器不同燃料组分、不同空燃比、不同加热能力等工况下炉内三维温度分布及炉管的温度变化情况，为管式工业炉安全和经济运行提供新型的现代化的监控手段。