准东煤、生物质和城市垃圾等高碱金属燃料在燃烧过程中会释放碱金属引起换热面结渣、腐蚀和积灰等问题,严重影响锅炉寿命、降低换热效率。非接触式光谱检测技术在火焰气相碱金属检测具有不错的应用前景,火焰中碱金属元素钠、钾在可见光光谱波段会激发出特征谱线。实现火焰中碱金属含量定量测量需要得到火焰中气相碱金属浓度与其特征谱线强度的标定关系。本文利用火焰自发射光谱检测技术对含碱金属火焰进行标定实验,具体做了以下工作:搭建了一个含碱金属预混火焰光谱检测实验平台,包括流量控制系统、超声波雾化系统、预混燃烧器、光谱检测系统以及高速摄像系统。实现燃料及氧化剂的精确定量控制,雾化系统将碱金属溶液雾化,与燃料和氧化剂充分混合后送入燃烧器燃烧,光谱仪收集火焰自发射光谱数据。通过调节燃料流量和预混空气流量,设定6个工况(当量比分别为2.99、3.11、3.24、3.36、3.49、3.61),向每个工况中分别加水(0.14 mL/min),测定火焰自发射光谱。利用双色法进行温度计算,得到了各工况温度在2093-2042K波动,误差1.5%以内。向上述工况中通入不同浓度的碱金属钠、钾溶液(1 ppm、2 ppm、3 ppm、4 ppm、5 ppm),通过公式换算成火焰中气相碱金属浓度。测量各个工况下不同浓度碱金属的特征谱线强度,发现随着温度降低51K,钠、钾特征谱线强度分别降低12.2%、14%,温度对谱线强度影响较大。同时得到了2093-2042K温度范围乙烯火焰的气相碱金属浓度与钠、钾特征谱线强度的标定关系,通过计算验证,钠、钾测量误差分别2%、0.2%。