针对辐射光谱测温法测量误差问题,利用黑体炉搭建了标准辐射测温实验平台,选用200~1 100 nm波段光谱仪对标准高温源进行辐射光谱测量。讨论了高温源辐射光谱特征,并基于辐射光谱测温法获得了温度测量值,该值与标准参考值的相对偏差小于4%,同时分析了测量重复性引起的标准不确定度分量,为辐射测温法应用提供参考。

针对煤粉燃烧辐射光谱问题, 利用光纤光谱仪对煤粉平面火焰炉实验装置煤粉燃烧火焰辐射光谱进行了测量, 详细分析了煤粉辐射光谱特征, 并基于普朗克辐射传热定律, 通过对光谱仪波长响应特性的标定, 得到火焰绝对辐射强度随波长的分布情况, 进而利用最小二乘法获得火焰温度与辐射率参数, 由此提出基于煤粉燃烧火焰辐射光谱测量的火焰参数测量方法。 利用该方法对不同燃烧条件下煤粉燃烧参数进行测量, 开展了不同燃烧参数下煤粉火焰辐射光谱实验研究, 研究结果表明: 煤粉燃烧火焰辐射在200～1 100 nm波段具有较强且连续的光谱特征, 基于普朗克辐射定律与最小二乘法可实现煤粉燃烧火焰温度与辐射率的测量; 煤粉燃烧火焰辐射光谱在590, 766, 769和779 nm附近可见明显的Na和K等碱金属痕量元素原子光谱发射谱线, 并且这些原子谱线的出现与火焰温度有关; 随着煤粉浓度的提高, 虽然燃烧温度变化不大, 但由于火焰辐射率的增加, 造成辐射光谱强度的大幅提升。 这对锅炉煤粉燃烧优化具有重要参考价值。