提高火焰检测系统可靠性的方法

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1、第33卷第7期华电技术Vo1．33No．72011年7月HuadianTechnologyJu1．2011提高火焰检测系统可靠性的方法张延军，张钧玮(新疆华电红雁池发电有限责任公司，新疆乌鲁木齐830047)摘要：介绍了火焰检测系统的工作原理、特点及应用情况，对火焰检测系统出现的各种故障原因进行了分析，列举了提高火焰检测系统可靠性的一些方法，为同类大型锅炉防爆、确保电站锅炉安全运行提供借鉴和参考。关键词：图像火焰检测系统；炉膛安全监控系统；工作原理；故障分析；措施中图分类号：TK227．1文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)07—0061—04火焰图像监视管理系统

2、0引言火焰ll视频图像ll信号传感I1分配堕堡墼墨新疆华电红雁池发电有限责任公司1一4机器Il器面组采用烟台龙源电力技术有限公司生产的单个煤粉燃烧器LY2000一Ⅱ型火焰检测系统，煤火焰检测采用的是冷却风系统火焰on／of信号图像火焰检测传感器，油火焰检测采用的是可见光图1图像火检系统图火检传感器。2)视频信号分配器。将视频信号送往监视管火焰检测是发电厂锅炉安全保护系统(FSSS)理系统、录放系统和下位机。的重要组成部分。LY2000一II型火焰检测系统采3)图像火焰监视管理系统。由视频信号切换用光纤传像、燃烧理论、模式识别以及图像处理等先器、四画面切割器、彩色图像采集卡、工作站、

3、共享器进技术，实现对煤粉燃烧器以及油火焰信号的数字以及多串口通信模块组成。分析，准确发出单燃烧器火焰有无On／Of信号，提4)层火焰图像检测器。其轮流对四角煤粉燃供给发电厂锅炉安全保护系统(FSSS)。同时，将各烧器火焰进行图像处理、识别，最终发出煤火焰有燃烧器火焰图像直观地显示出来，为运行人员提供火／无火的开关量报警信号。可视化图像信息。锅炉运行人员根据燃烧器的火焰(2)可见光火焰检测是依据可见光信号对油枪图像调整一次风、二次风配比，提高煤粉的燃尽度和火焰进行检测。可见火焰检测系统主要由可见光火锅炉燃烧效率，减少烟气污染，最终使之能够指导燃检探头和可见光火焰检测器2部分组成，可见

4、光火烧，以保证锅炉运行在最佳工况，实现稳定、经济、洁焰检测系统如图2所示。净燃烧之目的。1图像火焰检测系统的构成油枪On／Of信号整个系统由火焰图像检测和可见光火焰检测2部分组成。图2可见光火焰检测系统(1)图像火检。依据图像信号对单个煤粉燃烧2图像火焰检测系统的工作原理器火焰进行检测处理。火焰图像检测系统主要由火2．1火焰图像检测的工作原理焰图像传感器、冷却风系统视频信号分配器、火焰图从火焰图像传感器中传像光纤(3，4锅炉为像检测器、火焰图像监视管理系统、火焰图像录放系镜头组)送来的火焰图像信号经CCD摄像机转化为统和通信模块组成，各部分之间的关系如图1所示。视频信号，经视频处理

5、器并转化为数字化的图像。1)火焰图像传感器。由物镜、传像光纤、目CPU负责将数字化的图像信息按照一定的判据体镜、彩色摄像机(CCD)以及冷却部分等部件组成。系进行计算，得出燃烧器火焰的On／Of信号和其他火焰图像传感器的光纤头部耐温不超过50℃，对每诊断信息。这些信息分别由串行通信方式送至上位个火焰图像传感器而言，冷却风量应大于1．5机或由开关量输出进入发电厂锅炉安全保护系统m／min，风压不小于5kPa。(FSSS)，从而实现完全意义上的火焰检测控制。每收稿日期：2011一叭一19；修回日期：2011—02—10层火焰检测器可同时处理4路视频信号，即可同时·62·华电技术第33卷

6、监视同层的4个燃烧器。电机的检修维护，确保始终在正常备用状态，当6kV2．2可见光火焰检测的工作原理电源系统出现故障时，柴油发电机能在15s内快速火焰辐射的可见光照在传感器内套管中光纤入启动，正常减压。为确保冷却风系统可靠运行，风机射镜面，经光纤传输到光一电转换电路板光敏元件，电源要求2条电路供电，取自380VAC母线两半段将光转换成4—20mA电信号输出到信号处理板。母线上。信号处理板对4—20mA信号进行处理，从而得到光3．1．2火焰检测冷却风压偏低的强度和光的脉动频率，通过逻辑运算，判断火焰是新疆华电红雁池发电有限责任公司每台锅炉配有24个图像火焰检测探头，其中，主层火焰检测

7、16否存在，最终以4～20mA模拟量输出火焰信号及1对常开常闭接点输出有火、无火开关量火焰信号。个图像火焰检测探头同时参与磨煤机急停、全炉膛熄火等主保护的逻辑判断，辅层火焰检测8图像火焰检3故障分析和预防措施测探头未参与任何逻辑保护，24根火焰检测冷却风管连续冷却火焰检测探头。在运行过程中，发现各火新疆华电红雁池发电有限责任公司炉膛火焰检焰检测探头冷却风流量不足，风压偏低，火焰检测探测系统在机组投产后出现过各种各样的故障，对锅炉头频繁烧损，严重影响发电厂锅炉安全保护系