炉膛火焰监测系统介绍.ppt

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1、炉膛火焰监测系统介绍闫清顺2010年3月火焰检测设备是火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）中的关键设备，它的作用贯穿于从锅炉启动至满负荷运行的全过程，用于判定全炉膛内或单元燃烧器火焰的建立/熄灭或有火与无火，当发生全炉膛灭火或单元燃烧器熄火时，火焰检测设备触点准确动作发出报警。一、火焰检测器作用依靠FSSS系统连锁功能，停止相应给粉机、磨煤机、燃油总阀或一次风机等的运行，防止炉膛内积聚燃料，异常情况被点燃引起锅炉爆炸恶性事故的发生，因此设备性能即设备运行的可靠性与检测的准确性直接关系到机组的运行安全与稳定性保证。我工程采用的ZHJZ-

2、IV型系列火焰检测器是中能公司开发的第四代智能型火焰检测设备。一、火焰检测器作用油、煤或气体燃料的燃烧其实质是燃料化学能以电磁波的形式释放，燃烧器火焰一般都能发射几乎连续的发光光谱，其发射源是燃烧过程中生成的高温炭素微粒子、微粉炭粒子群和气体等，不同的燃料燃烧过程中的中间产物不完全相同或中间产物的所占比例各不相同，不同的燃烧中间产物所发射的光谱不完全一样，这是选择不同类型火焰检测器依据，设备。二、火焰检测器原理不同燃料的光谱分布特性是油火焰含有大量的红外线、部分可见光、和少量紫外线，煤粉火焰含有少量紫外线、丰富的可见光和少量红外线。气体火焰

3、有丰富的紫外线、红外线和较少的可见光，而且对于单只燃烧器火焰，其辐射光谱沿火焰轴线分布是有规律的，例如煤粉锅炉中煤粉燃烧器沿轴线从里至外分为4个区域即预热区、初始燃烧区、安全燃烧区和燃尽区，在初始燃烧区不但可见光较丰富而且能量辐射率变化聚烈，因此火焰检测探头准确对准燃烧器的初始燃烧区是最佳选择。ZHJZ-IV型火焰检测器的火焰检测设备是一种间接辐射型可见光式火焰检测设备，它利用燃烧器初始燃烧区域内可见光的亮度和燃料燃烧辐射率的动态变化、火焰包络形状的改变引起的脉动频率来判断火焰的“有”或“无”，是一种双信号处理的火焰检测设备。图一通过火焰检

4、测探头的视角调整机构或探头安装位置准确布置，探头将采集到的可见光信号经凸透镜、光导纤维等器件组成的传光系统送至探头放大器，探头放大器的光敏元件将光信号变为电信号，再经对数放大变为稳定的0~2mA的电流信号(见上图1)，再将火焰信号以电流的方式通过4芯屏蔽柔性电缆被传输至火检处理仪，火检处理仪经1千欧姆检测电阻把来自探头的火焰电流信号变为电压信号接收下来，电压信号通过火焰处理仪的强度处理回路与频率处理回路被分成两路信号：即强度信号和频率信号。强度信号代表火焰的亮度，频率信号代表火焰的脉动或闪烁频率。当强度实时值与频率实时值均高于强度阈值和频率

5、阈值时，有火继电器触点动作，发出有火接点信号，任一条件不满足均发出无火信号。信号采集、转换、放大、传输、处理、判断、信号输出过程如下图2所示：图二对强度信号的处理是将实时火焰强度与强度阈值进行比较，当火焰强度高于强度阈值时，就是火焰的强度判定条件成立。ZHJZ-IV型火焰检测器系统由火检柜、ZFD-02型智能火检处理仪、火检探头、火检屏蔽电缆、火检端子箱（可选）及冷却风系统组成。三、系统结构和部件（2）（4）（6）（8）（10）（12）（13）（1）（3）（5）（7）（9）（11）说明：（1）火检机箱；（2）电源卡件A；（3）电源卡件B；（

6、4）空面板；（5）~（12）火检处理卡件1~8；（13）盲板。火检处理卡件作用：是火检处理仪的核心部件，它将来自于火检探头的火焰电流信号进行电流/电压转换、数字滤波、A/D转换、根据设置的参数进行运算处理，判定火焰的有/无，把经过光电隔离D/A转换处理的火焰模拟信号和运算后的开关量结果输出至火检机箱。火检处理仪技术参数0~2mA电流输入火检故障信号输出方式：干接点常开、常闭可选，接点容量0.2A火检有火信号输出方式：干接点常开、常闭、保持可选，接点容量0.2A4~20mA有源模拟量信号输出模拟量制式：3线制模拟量检测电源24VDC±1%可带

7、电热插拔响应时间0.1S重量：0.8公斤最大外形尺寸272X221X33.8可按1带2设置按钮寿命104次火检安装示意图探头的接线火箭探头技术参数工作电压：±15VDC电源各一路输出信号：0~2mA电流信号。额定工作条件下,装置最大功耗：0.3W。每只探头所需冷却风流量：1m3/分钟。探头冷却风压:要求冷却风入口风压与炉膛内压差大于2Kpa。风源要求：空气中所含尘土及硬质细颗粒不大于30mg/m3。冷却风接口尺寸：外螺纹M48X2（可根据用户要求定做）。外接电缆规格：5芯（或4芯）0.75mm平方屏蔽电缆，外带绝缘套。适用于火检信号处理仪：

8、可与任意型号的火检处理板相配。探头长度：根据锅炉二次风道长度确定