从原煤仓开始，经过给煤机、磨煤机、分离器等一系列煤粉的制备、分离、分配和输送设备，包括中间储存等相关设备和连接管道及其部件和附件，直到煤粉和空气混合物均匀分配给锅炉各个燃烧器的整个系统，简称为制粉系统。其中的过程包括给煤、干燥、制粉、煤粉粗细分离、煤粉一次风分配和煤粉输送。

1.1.1  中间储仓式制粉系统

    将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉的运行负荷的需要，从煤粉仓经过粉机送人炉膛中燃烧，此制粉系统较复杂，利用给粉机调节，适应负荷变化快，漏风量较大，磨煤、送煤耗电量较大，易自然、爆炸，调节煤粉流量均匀性好。

1.1.2  直吹式制粉系统

从磨煤机经粗粉分离器引出的携带合格细度煤粉的气、粉两相流体作为一次风，直接经由燃烧器吹入炉膛的制粉系统，此制粉系统较简单，调节性能差，延迟性长，正压不存在且负压小，磨粉、送粉耗电量较小，比起中间储仓式，安全危险小，调节煤粉流量均匀性差。

1.2  煤粉的性质

1.2.1  煤粉的物理性质

    1）煤粉颗粒直径范围为0—1000μm，大多20—50μm的颗粒；

    2）良好的流动性：比面积大，能够吸附大量的空气，因此具有很小的堆积角和良好的流动性。可以方便地在管道中流动，但是也容易通过缝隙向外界泄漏，会对环境造成严重污染和引发安全问题。

1.2.2  煤粉的化学性质

    1）自然：极易发生缓慢氧化，所长生的能量，会引起煤粉自燃甚至爆炸，因此煤粉的储存问题是重中之重，安全当放在首位；

    2）爆炸：影响煤粉制备系统和锅炉炉膛的安全运行，因此在煤粉制备过程中，避免煤粉发生沉积的现象（控制气粉混合物的流速、制备系统的管道尽量水平并且减少弯道）。

1.3  研究煤粉自由下落的速度及粒径的意义

    煤粉颗粒的物理结构是影响煤粉燃烧性能的因素之一，由于燃料与空气接触面积越大，燃烧越能够完全，所以煤粉颗粒越细，燃烧性能越好，释放的能量就越大，并且可减少过量空气系数，提高煤粉锅炉的效率。而且煤粉颗粒越小，在管道中流动性越好，利用改善管道内煤粉与空气的不均匀性，及更好的控制燃烧，同时减少煤粉的用量，而且伴随燃烧过程中释放的SO2和NOx也明显会减少；同样，煤粉下落速度依然会影响煤粉在管道中与空气混合，因此能够控制好煤粉的下落速度对煤粉燃烧程度仍然有着重要的意义。

基于我国现在处于发展中时期，工业用煤量大，节能减排是我国目前的重大问题，燃煤电站节能减排潜力巨大。开发煤粉参数在线实时检测技术对于优化锅炉燃烧和实现节能减排具有重大的意义。在燃煤电厂中，煤粉管道气力输送过程中煤粉输送参数的在线测量和控制是锅炉炉内稳定燃烧、提高煤粉燃烧效率和降低大气污染物排放的重要前提，但是复杂的电厂环境和煤粉本身的特性，增大了参数在线测量的难度，利用激光器和工业ＣＣＤ相机各个角度拍摄煤粉颗粒图像，拍摄颗粒轨迹图像后，利用数字图像处理技术，可以从所拍图像中获取粒径、速度等有用信息[2]。

1.4  粒径的定义

这是粒度测量中最常遇到的、最基本的然而很多人没有能够真正明白但是又非常需要弄清楚的问题[1]。顾名思义，颗粒的粒径就是指颗粒的直径，或是颗粒的大小，作为通常使用的物理量，大小或直径的概念是非常简单而且众所周知的[1]。然而，颗粒粒径这一物理量却有着其特殊的意义，在实际生活中，因为颗粒大多时是毫无规则的，即使在同一颗粒样品当中，颗粒的形状、大小也不尽相同。在现实测量过程中，当人们不得不使用一个参数去描述某种样品颗粒的大小时，这一参数（颗粒粒径）往往并不一定对应于该样品颗粒的某一现实的几参数（颗粒呈圆球形的情况除外）,因此，颗粒粒径的概念是抽象的[1]。定义和测量的方法不相同，所得的测量数值也不相同，因而粒径它还是不确定、复杂的。所以不容易被理解[1]。