图像火检技术讲课王世朋

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1、新型可视化电站锅炉火检系统技术讲课---图像火焰检测系统神华国能宁夏煤电有限公司鸳鸯湖电厂热控专业王世朋第一章、绪论第二章、锅炉火焰检测技术综述第三章、LY2000图像火检系统的特点第四章、图像火检系统构成第五章、常见的缺陷以及故障处理第六章、结束语图像火焰检测系统技术讲课第一章绪论一、电站锅炉配备火焰检测的必要性二、火力发电厂常规FSSS系统的构成三、神华国能鸳鸯湖电厂锅炉主保护原理框图四、神华国能鸳鸯湖电厂主要辅机磨煤机保护原理框图电站锅炉燃烧的稳定性直接影响到电站的安全和经济运行。随着我国电力工业的迅速发展，电站单机容量不断增大，锅炉设备的结构及其辅机系统

2、日趋复杂，煤种变化大，负荷经常调整影响锅炉安全运行的因素日益增多，特别是在机组启停过程中，操作频繁，一旦遇到运行人员判断失误、操作不当或工况调整不及时，就会造成炉内燃烧不稳定，并可能发展成炉膛灭火。若此时仍然不断向炉膛内送粉，就有引起炉膛爆炸的危险。因此，为了能及时、灵敏、可靠地检测炉内燃烧工况，防止在点火、低负荷等燃烧不稳定工况下发生炉膛爆炸事故，电站锅炉必须配置功能齐全、设备可靠的炉膛安全监视系统FSSS。而炉膛安全监视系统投运成功与否，在很大程度上取决于所用的火焰检测器的可靠和完善。先进的火焰检测装置不但能检测火焰的燃烧和熄灭，还能检测火焰的稳定性。火焰检

3、测装置在发电厂锅炉炉膛安全监控系统中起着极其重要的作用，全炉膛灭火及燃料丧失2个重要的跳炉（MFT）信号都是由火检装置检测及判断得出的。火检均无火信号也是进行炉膛吹扫的必备条件之一。一、电站锅炉配备火焰检测的必要性二、火力发电厂常规FSSS系统的构成一、鸳鸯湖电厂锅炉主保护MFT原理框图四、鸳鸯湖电厂磨煤机保护原理框图第二章锅炉火焰检测技术综述一、电站锅炉火焰燃烧特性二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本的工作原理三、电站锅炉火焰检测技术四、常规火检存在的问题一、电站锅炉火焰燃烧特性油、气、煤粉燃烧器的火焰能发射出几乎连续的发光光谱，其放射源多为燃烧过程中产生的高

4、温碳微粒子群（碳墨）及粉煤粒子群（烧成碳）等，其光谱主要分布于可见光和红外区。燃料在炉膛内燃烧产生的火焰，以各种形式向四周辐射。煤粉火焰的燃烧信号是一种不规则的脉动信号，是由火焰在燃烧过程中，微粒的集结、运动、发光、燃尽的结果所致。煤粉的燃烧可分为如下4个区段。a.预热区风粉混合物在逐步加热的过程中与燃烧中的明火开始接触，逐渐加热至燃烧点。b.初始燃烧区风粉混合物开始燃烧，大量地辐射光和热，形成闪烁，这时火焰的亮度不是最大，但闪烁的频率达最大。c.完全燃烧区这时火焰释放的光和热达到最高。d.燃尽区燃料燃烧完毕，形成灰粉，炽热的灰粉仍能发光，但其亮度和闪烁频率都很

5、低。燃料经燃烧器喷入炉内进行燃烧，在燃烧的化学反应过程中将释放出大量的能量，包括光能(如紫外线、可见光和红外线)、热能和声辐射能等。这些不同的能量形式构成了检测炉膛火焰存在与否的基础，应用不同的火焰特征可以构成不同类型的火检器。二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本的工作原理现代锅炉火焰检测技术可分为直接式和间接式两大类：1、直接式火检一般用于点火器的火焰检测,常用的有检出电极法、差压法、声波法和温度法等。检出电极法--利用电极电阻值在着火前后的变化来判别点火是否成功。其在轻油点火枪的火焰检测上取得成功；差压法--利用着火后气体膨胀产生的瞬间压力变化，建立风箱和

6、检测处的差压的变化关系，以此作为着火与否的信号。这种方法简单，但可靠性欠佳；声波法--利用火焰噪声进行火焰检测，不能在有电动机、风机等声源噪音的现场中实际应用；温度法--检测火焰发热，利用火焰温度变化检测火焰，由于炉内温度具有较大的惯性，并且燃料种类不同，灭火温度也有较大的差异，火检器参数难于整定。这几种火检器或对应用环境要求较高，或存在较大的局限性，目前已基本淘汰。2、间接式火检--通常利用不同形式的辐射能量检测火焰2.1辐射光能火焰检测--利用辐射光能原理检测炉膛火焰，常用辐射光能火检基本上都是基于燃烧过程中火焰辐射出的红外线、可见光和紫外线等进行检测。2.

7、1.1紫外线火检--利用火焰本身特有的紫外线强度来判别火焰的有无，其光电器件为紫外光敏管。紫外光敏管对相邻燃烧器火焰有较高的鉴别力，通常用作单火嘴的火焰检测器。但是紫外线易被介质吸收，当紫外光敏管被烟灰、油雾等污染物污染时，灵敏度明显下降，所以在燃用重油和煤粉的锅炉中，紫外线火检并不可靠，尤其在煤粉炉上，当锅炉低负荷运行时，紫外线大量减少，其灵敏度更低。因此紫外线检测适用于燃用气体或轻油燃料的锅炉，不适用于燃用重油和煤粉燃料的锅炉。2.1.2红外线火检--通过检测燃烧火焰放射的红外线强度和火焰频率来判别火焰是否存在，探头采用硫化铅光电管或硅光电二极管。由于炉膛完

8、全燃烧着火区火焰闪烁频率