炉膛火焰监测系统介绍
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0.2A – 4~20mA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
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。
电流信号 ( μ A) 10
4SMALL AREA源自10310
二、 火焰检测器原理
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。
炉膛火焰监测系统介绍
闫清顺
2010年3月
一、 火焰检测器作用
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。
2
LARGE AREA
10
1
1
10
-1
10
-2 2 3 4
0.1
1
10
10
10
10
LX 火焰亮度
图 一
通过火焰检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
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。
火检安装示意图
探头的接线
火箭探头技术参数 • 工作电压:±15V DC 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: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
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-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。
对数放大
模拟量输出
485接口
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。
三、 系统结构和部件
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。
(2)(4) (6) (8)(10)(12)(13)
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
(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; (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。
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:
探头放大器
火检处理卡件
操作面板 +5V 数字地 自检回路 输出回路 有头继电器 有火开关量输出 故障开关量输出
故障继电器 +15V 模拟地 -15V 电流信号 火焰 光电管 电流、电 压转换
A/D转换 光电隔离 自适应 滤波 D/A转换