电站锅炉在安装时就装有过热器再热器管子出口炉外壁温测点。这种测点实际上测量 的是管内的蒸汽温度，据此判断管组的热偏差和炉内管子壁温。由于这种测点装在管子外壁 上，当安装结构和方法不正确时，可能造成偏低10 ℃以上的误差。超临界和超超临界锅炉主蒸汽温度和再热蒸汽温度达570 ℃ ～ 613℃，其过热器和再热器高温管屏中的偏差管炉 内金属壁温已非常接近所用钢材的容许温度。 一些耐高温的钢材在10万小时使用寿命区域 的持久强度对温度非常敏感，温度增高10℃可能使工作寿命减短40%～50%。如果这些测点所测得的温度值偏低较多，当炉内管子有超温情况时，有可能会绐运行人员造成并不超温的假象，从而绐锅炉的安全运行带来危害 。 壁温测点的测量准确性对于超临界和超超临界锅 炉的过热器和再热器运行安全性 (是否超温的判断) 和经济性(高温管段寿命) 至关重要 。 2、测点的布置和安装
图2.17 和 图 2.18是推荐的炉外壁温测点结构。 图2.17是常用的集热块结构，图2.18为套管结构。套管结构的优点是可以在运行中抽出和更换热电偶。这两种结构的特点是：保温、集热块与管壁三面满焊、热电偶前段贴紧管子以及压紧螺钉不直接接触热接点。需要说明的是，合理的测点结构只能使测量误差尽可能减小，并不能使测量误差减小到0，因为实际上不可能使测点处的散热热流减小到0。
超临界和超超临界锅炉的高温过热器和高温再热器由于偏差管出口的温度高，其炉外壁 温测点的保温层厚度必须加大到100mm 以上才能使测量误差小于3 ℃ ～4 ℃。测量误差减小后，再采用先进的过热器再热器炉内壁温在线监测系统，则这种测量误差可以由系统的软件进行修正。
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图2.17 集热块结构示意图
图2.18 套管结构示意图
3、测点安装的误区
（1）认为炉外壁温测点装在大罩壳内，可视为集体保温，测点处不用再加保温。大罩壳处于热平衡的状态，其内部的温度按美国C E公司的规定为454 ℃；按美 国 B & W 公司的规定为488 ℃。要重点测量的是偏差屏中偏差管的出口温度，也就是管组中单管出口的最高温度。偏差管的出口汽温一般比管组的出口平均温度要高出20℃～40℃。对于亚临界、超临界、超超临界压力炉的末级过 热器和末级再热器，该温度分别为560℃～580℃(管组出口平均温度为 540℃ )、590℃～610 ℃(管组出口平均温度为570℃ )、625 ℃～640 ℃(管组出口平均温度为605℃～613℃ )。显然，这些温度都要比大罩壳内的温度高出 100℃～200℃。有温差就有热流，有热流就有热电偶热接点温度与管内汽温之差，而且锅炉的参数(锅炉出口汽温)愈高，这种温差也愈大。
（2）认为集热块只要用点焊固定在管壁上即可，无需满焊。有些厂家将热电偶固定在集热块中(图2.*)。集热块的作用是形成一个内部等温腔室。 显然，只有集热块的三面与管壁满焊(除了引出热电偶的一面以外)才能加大与管壁的接触面积，使集热块腔室内的温度最 大程度地接近管子外壁温度，从而使热电偶热接点的测量准确性提高。
（3）认为用螺钉将热电偶热接点压紧在管壁上可以提高测量的准确性。 如果已经将集热块 的三面满焊在管壁上，其内部就是一个等温空间，实际上不必再用
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螺钉将热接点压紧在管壁 上。这样，反而使热接点增加了一个散热的通道(因为螺钉的头部面积大，而且伸出集热块 )， 螺钉愈粗、愈长，则测量的偏低误差也愈大。 五、火焰电视
电站锅炉火焰电视监视装置是一种从炉壁上部总体监视炉膛内燃料燃烧工业电视系统 ， 操作员可在控制室内监视器屏幕上看到炉膛内火焰燃烧的真实图像。该装置在锅炉点火、 低负荷运行、 输煤系统等发生危害锅炉正常运行情况时，能够及时发现和处理燃烧故障，以便采取相应措施，防止锅炉运行事故发生。 （一）火焰电视工作原理
将潜望镜管安装在炉壁上，摄取火焰信号通过光学系统传递给CCD（Charge Couple Device，工业电荷耦合器件），通过CCD转换成电信号送到控制室的监视器屏幕上，从而使监控人员在控制室 内就能清晰的看 到炉内火焰燃烧的真实景象。 由于工作环境温度高 ，系统采用仪表风对摄像机进行冷却保护 。 摄像机保护采用魔管制冷器，在魔管制冷器进口加入仪表风，出口即产生冷风 ，用此冷风对摄像机环境进行冷却 ，免维护。 （二）、火焰电视系统构成
图2.19是火焰电视系统组成示意图。火焰电视监视系统由主系统和辅助系统组成。主系统即输像系统，它主要包括预制管、潜望镜、保护罩、摄像机、信号驱动器和监视器等部件。摄像机光学成像系统通过潜望镜从炉膛内取得火焰图像，并将其转换成电信号传送到控制室，经驱动器进行信号放大，在监视器上成像。
辅助系统包括风冷系统、液冷系统及该装置工作状态显示器。风冷系统为潜望镜提供冷却风，它由空气压缩机和风管路组成。液冷系统为摄像机提供冷却保护的系统，它包括制冷机及载冷剂循环器件。电动循环泵驱动载冷剂冷却摄像机保护罩，载冷剂由换热器冷却，交换的热量由制冷回路冷却。工作状态显示器一般布置在控制室内，它显示超温报警、风源故障、循环泵和空压机运行等状态信号。
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图2.19 火焰电视系统组成示意图
1、图像传感器
图像传感器包括光学系统和CCD摄像机。光学系统实质为一内窥式光学潜望镜，其核心部 分为石英玻璃透镜光学传像装置。它利用小孔成像的原理获取火焰 图像并经棱镜转 向后直接投射在CCD摄像机的靶面上。其作用是将CCD摄像机的安装位置由炉内移到炉外，从而大大改善了摄像机的工作环境，使摄像机长期运行成为可能。 2、CCD摄像机
CCD 摄像机是利用电荷传送方式获得图像输出的固体摄像器件，图2.20是CCD摄像机结构图。它是一种固体图像传感器，用电荷量表示信号并用 耦合的方法传输信号。当光线射入CCD像感器，CCD势阱注入载流子(载流子的多少与入射光线 的强弱和多少成比例 )，然后通过载流子按规律在半导体表面层内从浅势阱定向转移到深势阱就实现了图像的传输，因此它同时具有光电变换和传送的功能。CCD摄像机可经受强烈振动和冲击，且工作电压低 、体积小 、重量轻。这些突出的优点使CCD摄像机优于电子束扫描摄像机 ，成为炉膛火焰检测系统的理想的摄像器材 。
由于摄像机允许最高工作温 度为 50 ℃ ，而炉内火焰中心温度在1600 ℃以上， 所以必须通过可耐高温 的光学 系统将 图像从 炉内 传输到距炉壁一定距离 的摄像机靶面上 ，经图像采集卡实现 A ／D 转换及信号放大等信号处理功能 ，再经同轴电缆传给监视器 ，从而实现远距离监视 。 因炉 内粉尘很多，潜入炉膛内的镜头 极易污染 ，所以必须有相应 的保护结构来 保证光学系统的正常工作。为保证摄像机可靠工作 ，应设置摄像机保护罩 ，给摄像机提供一个
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适宜的工作环境。
图2.20 CCD摄像机结构图
3、火焰图像监视系统
火焰图像监视系统包括监视器和视频采集卡。为了让监控人员能同时看到所有监控点的情况，往往采用的多画面分割器使得多路图像同时显示在一台监视器上。这样，既减少了监视器的数量 ，又能使监控人员一目了然地监视各个部位的情况。常用 的画面分割器为 4 画面 、9 画面和16画面。 四画面分割器是最常用 的设备之一 ，其性能价格比也较好 ， 图像的质量和连续性可以满足大部分要求。大部分分割器除了可以同时显示图像外 ，也可以显示单 幅画面 ，可以叠加时间和字符 ，设置自动切换等。 画面分割器 的基本工作原理是采用 图像压缩和数字化处理的方法 ，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。有的还带有内置顺序切换器 的功能 ，此功能可将各摄像 机输人的全屏画面按顺序和间隔时间轮流输出显示在监视器上(如同切换主机轮流切换 画面那样 )，并可用录像机按上述的顺序和时间间隔记录下来 。 其间 隔时间一般是可调的。
火焰图像监视系统采用计算机对火焰图像进行检测 。 图像探头采用 移像式光学传像装置，有较高的图像质量和较大的视场角度 。 探头安装于火嘴的侧面 ，可以完整地看到整个燃烧器火焰全景。系统的总体构成采用了显示和处理分离原则，在保证计算机处理任务正常完成的前提下，基于网络和图像分割器实现灵活多样的显示方式，能满足现场不同运行工况下的火焰监视任务。另外，系统出于火焰信号的重要性考虑，可设计双机冗余功能，从根本上保证了系统工作
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