针对电站锅炉燃烧过程中具有瞬态变化、随机湍流、环境恶劣等特征,实时而准确的获得炉膛火焰温度分布对实现锅炉运行的安全性、经济性、高效性、环保性具有重要的科学意义。目前虽然存在多种温度检测方法,但尚未建立可供现场实用的高精度炉膛温度检测装置。近年来辐射测温取得了长足的发展,由于其具有测温范围广、精度高、响应快等特点,在电力、航天、石化等行业应用广泛。本文分析了电站锅炉现存测温手段的局限性,采用比色测温作为理论基础,从炉膛测温应用环境出发,对测量位置、测温介质和波长进行了分析和选择,进而设计了测温系统整体框架。红外测温系统主要由光学系统、信号采集模块、信号处理模块、软件系统、冷却保护装置等五部分组成,炉膛火焰经过光学系统传入红外探测器从而实现光电转换,红外探测器的输出电信号经放大、滤波、A/D转换后被送入ARM处理器,经过红外测温算法的整合后得到温度信号,该温度信号可实现装置就地显示,也可通过485通信传送给上位机进行显示。本文最后通过黑体炉对红外测温系统进行了标定,并对装置误差进行了分析与处理。本文设计的测温系统是国内首套直接安装在锅炉各燃烧层水冷壁外墙的测温装置,通过实验平台验证了测温系统的科学性,并对测温结果进行了分析探讨,证明了本装置具有实时性、精度高的特点,具有一定的工程应用价值。