煤粉粒度是煤粉重要的特性参数,它关系到锅炉的经济运行及安全性。现有的测量技术已经无法满足工业中所提出的在线测量、场测量、成本控制等一系列要求,因此研究一种简单、价格低廉、可视化的煤粉粒度在线测量系统对于实现机组运行中的优化控制具有重要意义。基于图像法的煤粉粒度测量技术具有直观、测量结果精度高、测量结果受干扰影响小等优点,是一种有工业应用前景的测量方法。该方法出现于上世纪八十年代,限于当时的软硬件水平只能对流场参数做定性分析。随着激光技术和图像传感器的迅速发展,图像法粒度测量技术有了很大的发展空间。然而受图像采集窗口容易受到微细粉体颗粒污染,从而无法采集到清晰的颗粒图像信息；流体流速较高时,通过图像处理获得粒度分布的难度较大等问题的限制,其工业化进程缓慢。本文从测量原理及算法、测量系统设计及设备选型、实验分析三方面对基于图像处理的煤粉粒度在线测量技术进行全面的研究。本文总结了煤粉粒度测量技术的研究现状,描述了气固两相流的基本方程和流动特性,建立了基于模糊图像处理的两相流运动模型,阐明了基于该方法的煤粉粒度测量原理、图像处理算法和图像处理流程。对测量系统进行了方案设计及硬件选型,设计了两种窗口防污装置以解决图像采集窗口污染问题。最后,搭建了实验平台,针对设计的煤粉粒度测量系统进行实验验证与实验结果分析。本文先后进行静态实验与动态实验,测量颗粒粒度并与理论值进行对比与误差分析。实验结果与理论值基本相符,证明该方法可以用于煤粉粒度测量,而且具有较高的测量精度和可靠性。对影响测量结果的因素进行了分析,证明该方法在流速较高时仍可准确测量粒度分布。