为了指导多喷嘴对置式气化炉工业装置的设计与操作，搭建了气化炉热态试验平台，采用热电偶测量了炉内温度分布，运用计算机图像处理技术研究了炉内火焰图像的特征，建立了一套火焰投影温度场测量、二维截面及三维温度场重建的方法，运用GA—BP算法实现了火焰温度场的快速检测。 测量了以柴油和水煤浆为气化原料的炉内温度分布。在四喷嘴试验时，由于撞击火焰集中在炉膛中心，炉膛内的温度分布更为合理，炉膛四周温度相差较小；在两喷嘴试验时，由于火焰向两边扩散，造成炉膛四周温度相差较大。气化炉内的温度分布可分为三个特征区：火焰高温区，以燃料的燃烧反应为主，温度高于1500℃；次高温区，亦有少量燃料的燃烧反应发生，且离火焰高温区较近，温度在1300℃左右；低温区，以吸热的气化反应为主，温度相对较低，但热态试验时温度亦高于1000℃。 气化炉内柴油火焰的图像特征的研究结果表明，在稳定气化燃烧状态下，无论是两喷嘴还是四喷嘴试验，火焰的相对亮度面积的变化在0.1以内；平均灰度值的变化在15以内；形心坐标的变化在0.1以内，且稳定在(0.5，0.5)左右，即炉膛中心。在不稳定的状态下，各特征值的变化仍能反映出气化火焰燃烧状态。 运用高温管式炉和人工黑体腔对CCD摄像机进行了标定试验，选出了最佳的增益组合，确定了辐射强度与三基色值之间的关系。运用双色法计算了气化炉内火焰的投影温度场。柴油气化火焰在两喷嘴试验和四喷嘴试验时的投影温度分布范围分别为1400～1600℃和1500～1750℃：水煤浆气化火焰在两喷嘴试验和四喷嘴试验时的投影温度分布范围分别为1400～1700℃和1450～1750℃；火焰投影温度分布结构与火焰灰度等值线图相似，且火焰投影温度场呈典型的单峰型结构。 结合辐射传递方程及气化火焰特征，运用滤波反投影算法重建了气化火焰温度场。柴油气化火焰截面温度分布范围为1650～2100℃：水煤浆气化火焰截面温度分布范围在两喷嘴和四喷嘴试验时分别为1500～1900℃和1500～2000℃；离喷嘴平面越远，火焰截面温度越低；柴油火焰在射流区存在高温区，温度水平与炉膛中心撞击区相当；而水煤浆火焰的高温区主要集中在撞击区，且区域面积更大。 采用GA—BP算法实现了火焰截面温度场的快速预测。预测值与样本值的相对误差小于±1％；随着火焰结构的变化，预测的火焰温度场也相应变化，且温度的高低能随灰度值的高低而变化；在四喷嘴稳定操作工况下，柴油和水煤浆气化火焰的平均温度波动范围都在60℃以内，而火焰温度场中心坐标稳定在(0.5，0.5)左右，即炉膛中心。