富氧燃烧技术是在全球致力于降低温室气体及污染物排放背景下发展起来的。富氧燃烧可以使烟气中的CO2浓度高达80%以上,有利于CO2的捕集,并能较好的控制污染物排放。炉内燃烧的火焰蕴含着大量的信息,可以根据火焰的特征信息变化来揭示炉内的燃烧状况,同时通过对火焰图像进行的定性和定量分析来表征富氧燃烧炉内火焰的行为。因此开展富氧燃烧火焰图像的检测研究,能够为富氧燃烧的控制和调节提供理论依据。本文以国内首套全流程富氧燃烧试验/示范系统为平台,在研究对象富氧燃烧试验炉中安装可视化检测系统,对采集到的火焰图像利用C++程序选择合适的方法进行灰度值分割,确定火焰的边缘进而得出火焰特征量;运用火焰图像的处理技术,对炉内火焰的几何特征量和亮度特征量进行研究对比。考虑到空气燃烧与富氧燃烧工艺的差异,从空气燃烧向富氧燃烧的切换过程中,炉内的火焰特性会产生较大变化。本文选取了空气燃烧到富氧燃烧的切换过程、燃油空气燃烧与富氧燃烧的过程、空气燃烧过程中油/煤及其混燃不同燃料燃烧的过程、富氧燃烧不同烟气循环率、不同氧量、不同给粉量的过程进行了分析。得出燃油时富氧燃烧的燃烧强度较空气燃烧更强;油/煤及其混合物作为燃料时的燃烧强度的关系为:燃油>油煤混燃>燃煤;相同氧量时富氧燃烧炉内的燃烧强度弱于空气燃烧,而随着氧气含量的增加,富氧燃烧的燃烧强度增大,当富氧燃烧炉内的氧量为28%-30%时富氧燃烧炉内的燃烧特性与空气燃烧相似;烟气循环率的增大会使炉内燃烧强度有一定程度的降低;较大的给粉量不仅会使燃烧更顺利的进行还会使炉内火焰燃烧更加稳定。