CN106066208A - 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 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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

技术领域

本发明设计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，属于温度在线监测领域。

技术背景

随着我国国民经济对电力需求的不断增长，火力发电近年来得到了长足的发展，一大批低排放、大容量、高参数发电机组装机并投入生产，超(超)临界机组在电站锅炉机组中所占比例越来越大。

燃煤电站锅炉中高温过热器在工作中承受着汽水系统中最高的温度和压力，对超温现象尤为敏感，且过热器壁面的工作环境十分恶劣，运行中非常容易出现超温现象，严重时甚至引发爆管。超(超)临界机组固然拥有较高的发电效率、较少的污染物排放等优势，然而由于容量的增大和参数的提高，高温过热器超温带来的后果也将更为严重，长期有效地监测锅炉高温过热器壁面温度场状况，对生产运行、电力系统稳定有着十分重要的意义。

红外热成像测温技术是集红外测温标定、红外信号探测和计算机图像处理等多种高新技术的综合体，在非接触温度测量领域得到了广泛的应用，与传统的测温方法相比，红外热成像测温技术在温度分布不均匀的大面积温度场测量和快速确定过热区域方面具有明显优势。

CCD相机由于自身低功耗、抗干扰强等突出的性质，可以长时间工作于恶劣环境中，稳定地探测被测物的情况。然而在燃煤电站锅炉测量中，覆盖在壁面的高温烟气给探测的壁面温度场分布带来影响，对于这种情况，现有的传统红外热成像测量方法已经无法进行壁面温度场的测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种抗干扰测量精度高的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。

本发明装置所采用的技术方案是：

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。

所述红外CCD相机，探测器类型为非制冷焦平面，测温范围：100℃～1500℃，帧率为50Hz。

所述红外镜头中心波长为10μm，这个波段可以有效地避开水蒸气和二氧化碳的吸收峰，减少空气对辐射测温的影响。

所述一套冷却系统，主要利用冷却气体冷却所述的红外CCD相机与所述红外镜头，使其处于的正常的工作温度中，同时隔绝烟气飞灰和环境灰尘，保护装置。

一种燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度测量的方法，包括以下步骤：

步骤一：对所述的红外CCD相机进行黑体标定，得出探测到的热图像灰度与黑体温度的拟合曲线，红外CCD相机探测经过所述的红外镜头处理后的中心波长为10μm的红外线，得到被测壁面的热图像，提取图像灰度，通过标定所得的拟合曲线，将所得灰度转化为对应的辐射强度I；

步骤二：布置热电偶于所测壁面区域内，获得温度数组t₁、t₂、……t_m，通过朗特克定律求出对应辐射强度数组I₁、I₂……I_m，式中，m为热电偶的个数；

步骤三：燃煤电站锅炉，烟气均匀覆盖被侧壁面，可以认为锅炉中的高温烟气为折射率均匀的介质，因此壁面辐射能量在温度弛豫时间内处于平衡状态，壁面辐射的能量在经过高温烟气时，会由于烟气自身的辐射和其他方向的散射而导致增强，定义广义源项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：

$S(\mathrm{\λ},r,\mathrm{\Ω})=n^2{\mathrm{\κI}}_b(\mathrm{\λ},r)+\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{4\mathrm{\π}}{\∫}_{4\mathrm{\π}}I(\mathrm{\λ},r,{\mathrm{\Ω}}^{\′})\·\mathrm{\Φ}(\mathrm{\Ω},{\mathrm{\Ω}}^{\′}){\mathrm{d\Ω}}^{\′}---\left(1\right)$

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，I_b(λ,r)表示介质本身的辐射强度大小，σ_s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。

步骤四：假设烟气物性参数吸收系数κ₁、散射系数σ_s1，代入辐射传递方程，利用有限体积法可以计算出介质内部的辐射强度I(r,Ω′)，根据公式(1)即可求得广义源项，记为S₁(λ,r,Ω)；

步骤五：高温烟气遮蔽下的壁面温度测量的数学物理模型可以根据源项多流法推导出递推公式：

$\begin{array}{c}I\left(r_p,\mathrm{\Ω}\right)=I\left(r_w,\mathrm{\Ω}\right)\·\exp \left(-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_i{\mathrm{\Δs}}_i\right)+S\left(r_n,\mathrm{\Ω}\right)\[1-\exp \left(-{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_n{\mathrm{\Δs}}_n\right)\]\\ +\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}S\left(r_i,\mathrm{\Ω}\right)\[\exp \left(-\underset{j=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)-\exp \left(-\underset{j=i}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)\]\end{array}---\left(2\right)$

式中：等号左侧I(r_p,Ω)表示通过红外CCD相机探测信号所获得的辐射强度数组I′₁、I′₂……I′_m，下标m表示所对应的热电偶测点的个数，I(r_w,Ω)表示通过热电偶所获得对应区域内同位置下的辐射强度数组I₁、I₂……I_m，将步骤一中假设的物性参数应用于公式(2)中，利用LSQR算法，可以反演得到广义源项，记为S₂(λ,r,Ω)；

步骤六：在同样的物性参数下得到不同的广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)，利用量子微粒群算法整合广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)校正步骤三中所假设的物性参数，接着循环步骤四、步骤五和步骤六，直到所校正的物性参数误差满足要求，即：并更新所假设的物性参数；

步骤七：将步骤六所获得的满足要求的烟气物性参数，结合步骤四获得校正后的广义源项S(λ,r,Ω)，再根据红外CCD相机实时测量得到的辐射强度I(r_p,Ω)，根据公式(2)可以获得燃煤电站锅炉高温过热器壁面的辐射强度，进而根据普朗克定律获得实时温度数据。

有益效果：本发明利用红外CCD相机结合冷却装置实现了燃煤电站锅炉高温过热器的实时在线温度测量，考虑到燃煤电站锅炉烟气对红外CCD的测温有较大的影响，通过反演的方法得到了烟气的辐射物性参数，并利用这些物性参数对红外CCD相机进行了修正，提高了温度测量的精度，从而实现了对燃煤电站锅炉高温过热器的实时在线准确温度测量。

附图说明

图1是本发明测量装置的布置示意图。

其中：1、计算机，2、红外CCD相机，3、冷却装置，4、红外镜头，5、锅炉壁面，6、高温烟气，7、高温过热器，8、热电偶。

具体实施方式

下面结合附图1和具体实施例，进一步阐述本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明的工作原理：首先布置一组热电偶于被监测壁面局部范围之内，利用热电偶获取壁面的真实温度，并计算出其实际的辐射强度，将红外CCD相机所探测到的同位置下的红外信号转变为探测到的辐射强度，结合稳态下的辐射传输方程、源项多流法、LSQR算法以及量子微粒群算法，反演出覆盖于高温过热器壁面的高温烟气的物性参数，最后利用烟气的物性参数和CCD相机探测到的壁面整体的辐射信号，通过稳态辐射传输正问题以及普朗克定律计算获得壁面真实的温度场分布。

如附图1所示，本发明燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测的装置主要包括一组热电偶、红外镜头、红外CCD相机、计算机以及一套镜头相机冷却装置组成，所述的红外CCD相机连接所述的红外镜头，调节红外镜头对被测表面的焦距。高温过热器壁面辐射出的红外线，穿过锅炉高温烟气，再经过红外镜头的处理，最后被所述的红外CCD相机所记录，最后红外CCD相机所采集的壁面红外信息经由所述的计算机处理得到壁面温度场分布图像和温度场分布数据，完成测量。

如附图1所示，数据采集中所选用的红外CCD相机为上海巨哥电子有限公司生产，型号为MAG62,探测器类型为非制冷焦平面，像素大小为640×480，像素尺寸为17μm，测温范围：100℃～1500℃，帧率为50Hz。选用的红外镜头型号为：ASY-00012，中心波长：10um，工作距离：250mm，视场区域：180mm×140mm，CCD尺寸：10.88mm×8.16mm，焦距：15mm，水平视场角：39.9°，竖直视场角：30.4°，调焦范围：0.1米～2米，可以有效的避开水蒸气和二氧化碳的吸收峰，减少空气对辐射测温的影响。所述的一套冷却系统，主要利用冷却气体冷却红外CCD相机与红外镜头，使其处于的正常的工作温度中，同时隔绝烟气飞灰和环境灰尘，保护装置。计算机通过数据线与红外CCD相机相连，用于处理图像数据得到温度场。一组热电偶，一组八根热电偶布置于高温过热器壁面监测范围内局部区域。

一种采用上述装置的燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度测量的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：对所述的红外CCD相机进行黑体标定，得出探测到的热图像灰度与黑体温度的拟合曲线，红外CCD相机探测经过所述的红外镜头处理后的中心波长为10μm的红外线，得到被测壁面的热图像，提取图像灰度，通过标定所得的拟合曲线，将所得灰度转化为对应的辐射强度I；

步骤二：布置热电偶于所测壁面区域内，获得温度数组t₁、t₂、……t_m，通过朗特克定律求出对应辐射强度数组I₁、I₂……I_m；

步骤三：燃煤电站锅炉，烟气均匀覆盖被侧壁面，可以认为锅炉中的高温烟气为折射率均匀的介质，因此壁面辐射能量在温度弛豫时间内处于平衡状态，壁面辐射的能量在经过高温烟气时，会由于烟气自身的辐射和其他方向的散射而导致增强，定义广义源项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：

$S(\mathrm{\λ},r,\mathrm{\Ω})=n^2{\mathrm{\κI}}_b(\mathrm{\λ},r)+\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{4\mathrm{\π}}{\∫}_{4\mathrm{\π}}I(\mathrm{\λ},r,{\mathrm{\Ω}}^{\′})\·\mathrm{\Φ}(\mathrm{\Ω},{\mathrm{\Ω}}^{\′}){\mathrm{d\Ω}}^{\′}---\left(1\right)$

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，I_b(λ,r)表示介质本身的辐射强度大小，σ_s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。

步骤四：假设烟气物性参数吸收系数κ₁、散射系数σ_s1，代入辐射传递方程，利用有限体积法可以计算出介质内部的辐射强度I(r,Ω′)，根据公式(1)即可求得广义源项，记为S₁(λ,r,Ω)；

步骤五：高温烟气遮蔽下的壁面温度测量的数学物理模型可以根据源项多流法推导出递推公式：

$\begin{array}{c}I\left(r_p,\mathrm{\Ω}\right)=I\left(r_w,\mathrm{\Ω}\right)\·\exp \left(-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_i{\mathrm{\Δs}}_i\right)+S\left(r_n,\mathrm{\Ω}\right)\[1-\exp \left(-{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_n{\mathrm{\Δs}}_n\right)\]\\ +\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}S\left(r_i,\mathrm{\Ω}\right)\[\exp \left(-\underset{j=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)-\exp \left(-\underset{j=i}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)\]\end{array}---\left(2\right)$

式中：等号左侧I(r_p,Ω)表示通过红外CCD相机探测信号所获得的辐射强度数组I′₁、I′₂……I′_m，下标m表示所对应的热电偶测点的个数，I(r_w,Ω)表示通过热电偶所获得对应区域内同位置下的辐射强度数组I₁、I₂……I_m，将步骤一中假设的物性参数应用于公式(2)中，利用LSQR算法，可以反演得到广义源项，记为S₂(λ,r,Ω)；

步骤六：在同样的物性参数下得到不同的广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)，利用量子微粒群算法整合广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)校正步骤三中所假设的物性参数，接着循环步骤四、步骤五和步骤六，直到所校正的物性参数误差满足要求，即：并更新所假设的物性参数；

步骤七：将步骤六所获得的满足要求的烟气物性参数，结合步骤四获得校正后的广义源项S(λ,r,Ω)，再根据红外CCD相机实时测量得到的辐射强度I(r_p,Ω)，根据公式(2)可以获得燃煤电站锅炉高温过热器壁面的辐射强度，进而根据普朗克定律获得实时温度数据。

Claims (5)

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。

2.根据权利要求1所述的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：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：

$S(\mathrm{\λ},r,\mathrm{\Ω})={\mathrm{\κI}}_b(\mathrm{\λ},r)+\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{4\mathrm{\π}}{\∫}_{4\mathrm{\π}}I(\mathrm{\λ},r,{\mathrm{\Ω}}^{\′})\·\mathrm{\Φ}(\mathrm{\Ω},{\mathrm{\Ω}}^{\′}){\mathrm{d\Ω}}^{\′}---\left(1\right)$

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，I_b(λ,r)表示介质本身的辐射强度大小，σ_s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。

3.根据权利要求2所述的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：得到校正后的广义源项S(λ,r,Ω)的方法是：

步骤一、假设烟气物性参数吸收系数κ₁、散射系数σ_s1，代入辐射传递方程，利用有限体积法可以计算出介质内部的辐射强度I(r,Ω′)，根据公式(1)即可求得广义源项，记为S₁(λ,r,Ω)；

步骤二、高温烟气遮蔽下的壁面温度测量的数学物理模型根据源项多流法推导出递推公式：

$\begin{array}{c}I(r_p,\mathrm{\Ω})=I(r_w,\mathrm{\Ω})\·\exp \left(-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_i{\mathrm{\Δs}}_i\right)+S\left(r_n,\mathrm{\Ω}\right)\[1-\exp \left(-{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_n{\mathrm{\Δs}}_n\right)\]\\ +\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}S\left(r_i,\mathrm{\Ω}\right)\[\exp \left(-\underset{j=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)-\exp \left(-\underset{j=i}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)\]\end{array}---\left(2\right)$

式中：等号左侧I(r_p,Ω)表示通过红外CCD相机探测信号所获得的辐射强度数组I′₁、I′₂……I′_m，下标m表示所对应的热电偶测点的个数，I(r_w,Ω)表示通过热电偶所获得对应区域内同位置下的辐射强度数组I₁、I₂……I_m，将步骤一中假设的物性参数应用于公式(2)中，利用LSQR算法，可以反演得到广义源项，记为S₂(λ,r,Ω)；

步骤三：在同样的物性参数下得到不同的广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)，利用量子微粒群算法整合广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)校正步骤三中所假设的物性参数，接着循环步骤一、步骤二和步骤三，直到所校正的物性参数误差满足要求，即：并更新所假设的物性参数，其中，ε＜10^-6；

步骤四：将步骤三所获得的满足要求的烟气物性参数，结合步骤一获得校正后的广义源项S(λ,r,Ω)，再根据红外CCD相机实时测量得到的辐射强度I(r_p,Ω)，根据公式(2)获得燃煤电站锅炉高温过热器壁面的辐射强度，进而根据普朗克定律获得实时温度数据。

4.根据权利要求1、2或3所述的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：所述红外镜头中心波长为λ＝10μm。

5.一种采用权利要求1至4任一所述装置的燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测的方法，所述CCD相机测量得到的辐射强度数组和热电偶测量得到的辐射强度数组的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对所述红外CCD相机进行黑体标定，将探测到的热图像灰度转化为对应的辐射强度I，找出热电偶所对应的位置，即可获得对应的辐射强度数组I′₁、I′₂……I′_m；

步骤二：布置热电偶于所测壁面区域内，获得温度数组t₁、t₂、……t_m，通过朗特克定律求出对应辐射强度数组I₁、I₂……I_m；

步骤三：定义广义源项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：

$S(\mathrm{\λ},r,\mathrm{\Ω})=n^2{\mathrm{\κI}}_b(\mathrm{\λ},r)+\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{4\mathrm{\π}}{\∫}_{4\mathrm{\π}}I(\mathrm{\λ},r,{\mathrm{\Ω}}^{\′})\·\mathrm{\Φ}(\mathrm{\Ω},{\mathrm{\Ω}}^{\′}){\mathrm{d\Ω}}^{\′}---\left(1\right)$

式中：I_b(λ,r,t)表示介质本身的辐射强度大小，s表示Ω方向上的距离，κ表示吸收系数，σ_s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；

广义源项中假设烟气物性参数吸收系数κ₁、散射系数σ_s1、发射率n₁，结合步骤二中所得的辐射强度数组I₁、I₂……I₈，利用源项多流法获得广义源项S₁(λ,r,Ω)；

步骤四：建立高温烟气遮蔽下的壁面温度测量得数学物理模型：

$\begin{array}{c}I(r_p,\mathrm{\Ω})=I(r_w,\mathrm{\Ω})\·\exp \left(-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_i{\mathrm{\Δs}}_i\right)+S\left(r_n,\mathrm{\Ω}\right)\[1-\exp \left(-{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_n{\mathrm{\Δs}}_n\right)\]\\ +\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Σ}}S\left(r_i,\mathrm{\Ω}\right)\[\exp \left(-\underset{j=i+1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)-\exp \left(-\underset{j=i}{\overset{n}{\Σ}}{\left(\mathrm{\κ}+{\mathrm{\σ}}_s\right)}_j{\mathrm{\Δs}}_j\right)\]\end{array}---\left(2\right)$

式中：I(r_p,Ω)表示通过计算红外CCD相机探测信号所获得的辐射强度数组I′₁、I′₂……I′₈，I(r_w,Ω)表示通过热电偶所获得对应区域内同位置下的辐射强度数组I₁、I₂……I₈；

将步骤三中假设的物性参数应用于公式(2)中，利用LSQR算法，获得广义源项S₂(λ,r,Ω)；

步骤五：在同样的物性参数下得到不同的广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)，利用量子微粒群算法整合广义源项S₁(λ,r,Ω)与S₂(λ,r,Ω)校正步骤三中所假设的物性参数，分析并更新所假设的物性参数；

接着循环步骤三、步骤四，步骤五……，直到所校正的物性参数误差满足要求，即：

步骤六：撤下壁面热电偶组，将步骤五所获得的满足要求的烟气物性参数应用于方程(1)中，获得校正后的广义源项S(λ,r,Ω)，结合步骤二，利用红外CCD相机获得所有测温区域内的辐射强度分布矩阵I_camera(r_p,Ω)，将I_camera(r_p,Ω)和校正后的广义源项S(λ,r,Ω)带入公式(2)中，获得测温区域内壁面辐射强度分布I(r_w,Ω)，最后利用普朗克定律计算出所监测区域内的温度分布，最终实现燃煤电站锅炉高温过热器壁面温度在线监测。