火焰
探头放大器
光电管
对数放大
火检处理卡件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+5V 数字地
+15V 模拟地 -15V 电流信号
自检回路
操作面板
输出回路
有头继电器 有火开关量输出 故障继电器 故障开关量输出
A/D转换
电流、电 压转换
自适应 滤波
光电隔离 D/A转换
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）
（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。
– 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
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
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0.1
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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 火检处理仪，
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
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。
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0.2A – 4~20mA有源模拟量信号输出 – 模拟量制式：3线制
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） 104
103
102
SMALL AREA LARGE AREA
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 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：
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。
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。