第四章 第五章点火器及火焰检测
04燃烧室的基本原理及结构
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1
燃烧室的原理和结构
燃烧室功用
燃烧室的功用就是把燃料中 的化学能经过燃烧释放出来，转 变为热能，使气体的总焓增大， 提高燃气在涡轮和尾喷管中膨胀 作功的能力。
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2
燃气轮机燃烧室
燃气轮机的性能和可靠性与燃烧室有着密切的 关系。例如，
燃烧室出口局部温度过高会引起透平叶片的过热和 烧毁； 燃烧的不稳定会导致熄火； 燃烧组织不好，会使燃烧过程的流动损失增加，燃 烧效率降低， 同时在火焰筒和透平叶片工作表面会产生积炭。火 焰筒壁面上积炭会使冷却变坏，造成过热变形甚至 开裂，透平叶片上积炭将使叶片的气动性能变坏， 降低了透平效率，并会影响转子的平衡，造成燃气 轮机的振动。
28
燃烧室中燃烧火焰的概况
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29
燃烧室中燃烧火焰的概况
火焰筒内壁与火焰波峰之间的第一区段。在这 个区域内，充满了一次新鲜空气和燃料的混合 物，它不断地接受由火焰波峰传递过来的热量， 以及促使燃烧反应进行的活化分子的交换，从 而使可燃混合物逐渐进入着火状态。
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燃烧室中燃烧火焰的概况
2、雾化均匀度 3、雾化锥角
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燃油喷嘴
1、直射式喷嘴 2、离心式喷嘴 3、气动雾化喷嘴（空气雾化
第四章+锅炉炉膛安全燃烧系统
4 强度检测
代表火焰 明暗的电 压信号
代表火焰强 度的电压平 均数值.平均 数值越大表 示火焰燃烧 亮度越大
时间轴
强度检测是火焰的直流分量(平均值)进行检测,直流分 量越大表示火焰越亮. SAFE-SCAN-I仪表在检测火焰强度时有两个设定数 值:
• 置入数值—将火焰检测器对准燃烧器火焰,可得到一 个较大的火焰强度数值,然后设定一略低于该数值的 数值称为”置入”.正常测量时,当测量火焰强度超过 该数值时表示有火焰. •置出数值—如果仅检测一个火焰,置出数值略低于置 入一定数值即可.使用时,当检测强度在置出和置入之 间时,表示火焰正常否则,表示火眼熄灭.如果要监视炉 膛中其他火焰,则在该火焰熄灭情况下,该检测器仍有 一定强度信号,比该数值少低设定为置出.这样当检测 器检测到的火焰强度低于置出数值时表示炉膛灭火.
三、前后墙燃烧B&w锅炉锅炉的油枪程序控制 前后墙燃烧B&W锅炉每只(煤)燃烧器配一个点火器, 对应磨煤机燃烧器分两组前后墙布置,每组燃烧器对 应一组点火器,一组点火器必须同时启动后停止.启动 点火器程序： 1）组油枪进入炉膛 2）高能点火器进入炉膛 3）打开雾化介质阀，雾化介质（高压蒸汽）到位 4）吹扫油枪 5）吹扫同时高能点火器开始打火 6）吹扫结束后（例如10S到20S）吹扫阀关闭，开 油枪阀 7）延时15S，高能点火器断电并收回 8）30S后检测油枪火焰，只要有一个油枪未燃烧执 行油枪跳闸程序
原子吸收分光光度计日常保养及维护
原子吸收分光光度计日常保养及维护
1 原子吸收分光光度计的使用环境
保持实验室的卫生及实验室的环境，做到定期打扫实验室，避免各个镜子被尘土覆盖影响光的透过降低能量。试验后要将试验用品收拾干净，把酸性物品远离仪器并保持仪器室内湿度。以免酸气将光学器件腐蚀，发霉。
1元素灯的保养
原子吸收主机在长时间不使用的情况下，请保持每一至两周为间隔将仪器打开并联机预热1~2小时。以延长使用寿命。元素灯长时间不使用，将会因为漏气、零部件放气等原因不能使用，甚至不能点燃。所以应将不长使用的元素灯每隔3～4个月点燃2～3个小时，以延长使用寿命，保障元素灯的性能。
2定期检查
检查废液管并及时倾倒废液
废液管积液到达雾化桶下面后会使测量时极其不稳定，所以要随时检查废液管是否畅通，定时倾倒废液。
乙炔气路的定期检查，以免管路老化产生漏气现象，发生危险。
定期检查气路，每次换乙炔气瓶后一定要全面试漏。用肥皂水等可检验漏气情况的液体在所有接口处试漏，观察是否有气泡产生，判断其是否漏气。注意定期检查空气管路是否存在漏气现象，检查方法参见乙炔检查方法。
3空压机及空气气路的保养和维护
仪器室内湿度高时，空压机极易积水，严重影响测量的稳定性，应经常放水，避免水进入气路管道。我们所标配的空压机上都有放水按钮，放水时请在有压力的情况下按此按钮即可将积水排除。
4火焰原子化器的保养和维护
每次样品测定工作结束后，在火焰点燃状态下，用去离子水喷雾5～10分钟，清洗残留在雾化室中的样品溶液。然后停止清洗喷雾，等水分烘干后关闭乙炔气。
玻璃雾化器在测试使用氢氟酸的样品后，要注意及时清洗，清洗方法即在火焰点燃的状态下，吸喷去离子水5～10分钟，以保证其使用寿命。
火检讲义——精选推荐
⽕检讲义
⽕检讲义
⼀、⽕焰检测器的类型
⽕焰检测器通常按照所采⽤的光电元件⽽进⾏分类。常⽤的⽕焰检测器有三种：紫外线型、可见光型、以及红外线型。
1、紫外线型检测器采⽤紫外线光敏管作为传感元件，这种检测器的优点是报警灵敏度⾼，对于燃⽤天然⽓和重油的锅炉，由于⽕焰中的紫外线特别的丰富，采⽤这⼀类型的检测
器⽐较合适。对于燃烧煤粉的锅炉，由于在⽕焰燃烧的时候，相当⼀部分的紫外线被煤粉所
吸收，特别当锅炉燃烧不稳定或锅炉低负荷运⾏时，检测器所能吸收到的紫外线较弱，这样
容易造成检测器误动作。因此，从70年代后期开始，这种检测器在煤粉锅炉上的应⽤⽇趋
减少。
红外线型检测器采⽤光敏电阻（如硫化铅）作为传感元件，其光谱响应范围在0.7-0.32µm之间。这种检测器的特点是呈现与紫外线型检测器相反的性能，如在⽕焰瞬时不稳定或低负荷运⾏的时候仍能稳定⼯作，对探头的安装位置和⽅向的要求也不象其他类型那样苛刻。具有代表性的产品是美国FORNEY公司的DPD型检测器。
可见光型检测器采⽤光电⼆极管作为传感元件。这种检测器的特点是极其类似⼈眼的光
谱响应。
⼆、⽕焰检测器的⼀般⼯作原理
1）、探头部分的原理
如图 2所⽰，炉膛⽕焰中的相关波长的光线穿过探头端部的透镜，并经由光导纤维⽽
到达探头⼩室，照到光敏元件上。由光敏元件将光信号转化为电信号，并经由对数放⼤器转
换为电压信号。采⽤对数放⼤器是由于光敏元件输出的电流值是发光强度的指数函数，当发
光强度⼤幅变化时，对数放⼤器的输出呈⼩幅度变化，这样可以避免放⼤器饱和，使得不同
负荷下的正常⽕焰信号都在预定值之内。
大型锅炉炉膛安全保护培训组授课内容提要讲义
大型锅炉炉膛安全保护培训班教学
第一讲锅炉安全监控系统（共20学时）主要内容如下：一、炉膛常见事故原因分析（二学时）
1炉膛爆燃事故。
炉膛爆燃指的是在锅炉炉膛烟道和通风管道中积存的可燃混合物突然同时被点燃，而使烟气侧压力升高造成炉墙结构破坏的现象。在我国通常和炉膛灭火事故联系在一起，俗称“灭火放炮”。
（1）爆燃过程理论分析：
爆燃三条件：炉内积存可燃物；可燃物的浓度达到爆炸浓度；火源。设以V r 和Q r表示积存可燃混合物容积和单位容积的发热量，爆燃后放出的热量为Ｖr Q r.
设以Ｖ表示炉膛容积，爆燃介质的温升为△Ｔ在定容绝热过程中进行，可列出下列方程：
△Ｔ＝Ｖr Q r.／ＶＣ（１）
Ｐ
２／Ｐ
１
＝Ｔ
２
／Ｔ
１
＝（Ｔ
１
＋△Ｔ）／Ｔ
２
＝１＋△Ｔ／Ｔ
１
（２）
式中：Ｐ
１、Ｐ
２
为爆燃前后的压力
Ｔ
１、Ｔ
２
为爆燃前后的温度
Ｃ为定容过程中炉膛介质的平均比热。
由（１）、（２）式联立求解得：
Ｐ
２
＝P![1+V r/V*Q r/CＴ１] (3)
由V r/V、Q r 、Ｔ１等参数可分析爆燃过程对炉膛造成影响。V r/V为相对值，最大为1；、Q r大影响Ｐ２大，Ｔ１低影响大。
（2）炉膛爆燃的防止。
①炉膛灭火后必须吹扫后才能点火。
②防止重复点火
③防止燃料漏进停用的锅炉
④防止一个或几个燃烧器突然失去火焰。
⒉水冷壁泻漏爆管事故。
如果炉内结焦又造成成水冷壁爆管可能造成炉内爆燃事故，因燃尽的焦炭与水起化学反应而产生水煤气。化学反应式为
C+H2O→CO+ H2↑
CO和H2均是易燃气体，加上炉内煤粉形成了一种混合爆燃物质，其爆燃强度相当危险。
第四章 燃气燃烧的火焰传播火焰的传播方式法向火焰传播速度的测
第一节 火焰的传播方式
火焰的传播有三种形式： ✓ 正常的火焰传播 ✓ 爆炸 ✓ 爆燃
正常的火焰传播
❖ 正常的火焰传播指的是仅由于热作用，高 温焰面将热量传给未燃气体，并使其着火燃 烧的火焰传播过程。
容器 已燃气
火焰前锋
O·
未燃气
火焰前锋厚度一般约为10-3m
爆炸
❖ 物质由一种状态迅速转变成另一种状态， 并在瞬间以声、光、热、机械功等形式放出 大量能Байду номын сангаас的现象叫做爆炸。
混合气体爆炸
❖ 可燃气体或蒸汽与空气按一定比例均匀 混合，而后点燃，因为气体扩散过程在燃烧 以前已经完成，燃烧速率将只取决于化学反 应速率。
爆燃
❖ 可燃气体与空气的混合物由火源点燃， 火焰立即从火源处以不断扩大的同心球的形 式自动扩展到混合物存在的全部空间，这种 以热传导方式自动在空间传播的燃烧现象称 为爆燃。
有全新的性质。
❖ 在混合气中以惰性气体氮、氦和二氧化碳等代替氧， 从而改变氧化剂中氧气的浓度，视其含量不同对火 焰传播速度有不同的影响。一般来说，加入惰性气 体(或降低氧的浓度)，将使燃烧温度大大下降，从 而降低了火焰传播速度。
第四节 紊流火焰的传播特点
紊流火焰外形特点
❖ 火焰长度缩短； ❖ 焰峰变宽，不在是光滑表面，而是抖动的粗
5.含尘量、含水蒸气量以及容器形状和壁面材料等 因素，有时也影响火焰传播浓度极限。
点火的检查
1炉本体的检查
(1) 锅炉烟风系统的全部安装工作完成，所有人员已撤离，燃烧室、过热器、省煤器、空预器、旋风分离器及电除尘器等处无人工作，脚手架已全部拆除。
(2)已清除炉内布风板、回料器、旋风分离器等处的杂物。
(3)锅炉各处耐火材料完好、无剥落、较大裂纹等现象。
(4)各油枪喷口无堵塞、变形和损坏。
(5)本体外形正常，炉墙及所属管道保温完好，介质流向标志清楚齐全并正确，炉墙护板完好无损。
(6)各入孔门、检查孔完善，开关灵活并处于关闭位置，各烟道防爆门封密完好。
(7)各设备、管道的支吊架及刚性梁牢固。各楼梯、栏杆完好，各平台、通道整洁畅通。整个现场照明充足，并备有合格、足够的消防器材。
(8)各膨胀指示器完好：刻度板整洁清晰，指针无卡涩并同板面垂直，针尖与板面距离3～5mm，冷态时，指针应处于刻度板的“0”位(基准点)。
2 转机检查
（1）锅炉风系统、空压机系统的全部安装工作完成，安装人员已撤离，各电动机、转机地脚螺丝、轴端露出部分保护罩、栏杆齐全牢固。
(2) 电动机接线盒，电缆头，电机地线及事故按钮完好，电动机上及其所带机械应无人工作。
(3)设备周围照明充足完好，无杂物、积灰、积水现象，各人孔、检查孔关闭。
(4) 开启轴承、电机等冷却水应畅通。
(5)各轴承座油位正常，油质良好，油镜及油位线清楚，无漏油现象。
(6) 各压力表、温度计及测点完好。
(7) 转机值班员在对将启动的设备进行检查后，应将检查情况汇报司炉，并站在事故按钮旁边等待启动。
(8)启动后应注意旋转方向是否正确，有无异常摩擦声，检查其振动和串轴情况应在规定的范围内，轴承温度上升应缓慢平稳，电动机不应有焦臭味及冒火花的现象。
第四章 燃气燃烧的火焰传播火焰的传播方式法向火焰传播速度的测
（2）激光测速法
激光测速的基本原理是利用光学多普勒效应， 当一束激光照射到流体中跟随一起运动的微粒上时， 激光被运动着的微粒所散射，散射光的频率和入射 光的频率相比较，就会产生一个与微粒运动速度成 正比的频率偏移。如果测得频率偏移，就可换算成 速度。因为微粒速度与流体速度相同，所以即可得 到流场中某一测点的流速。
动力法
用动力法测量火焰传播速度，是以部 分预混空气燃烧时,火焰内锥中间点的传播 速度为基准的，即把该点的速度作为整个 内焰面的平均火焰传播速度。
（一）本生火焰法
本生灯结构 图
本生火焰的结构如图所示。 火焰由内锥和外锥两层焰 面组成，内锥面由燃气与 预先混合的空气进行燃烧 反应而形成，而外锥面是 剩余燃气与周围空气扩散 混合后燃烧形成的。
表4-1 燃气与空气混合物的最大燃烧速度
(二)皂泡法
❖ 将可燃混合气注入皂泡中，再点燃中心部分的 混合气，不同时间间隔出现半径不同的球状焰。 用光学方法测量皂泡起始半径R0和膨胀后的半径 RB，以及相应焰面之间的时间间隔，即可计算得 火焰传播速度。
（4－15）
(三)球形炸弹法
❖ 球弹中可燃混合气点燃后火焰扩散时其内部压力 逐步升高。根据记录的压力变化和球状焰面的尺寸， 可算得火焰传播速度。
四、压力的影响
❖ 压力影响可表示为 。Sn<50cm/s时，K<0为负 值，即压力提高时火焰传播减慢；Sn= 50 ～ 100cm/s之间时，K=0，说明传播速度与压力无关; Sn>100cm/s以后，K约为+0.3，随压力上升Sn稍 有增大。
煤粉炉点火系统
七台河职业学院
图6-29 等离子燃烧器结构示意图
Ⅰ-中心筒一级燃烧室；Ⅱ-内套筒二级燃烧室；Ⅲ-圆形外套筒三级燃烧室
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图6-30 等离子燃烧器点火示意图
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§5 煤粉炉点火系统
二、等离子点火系统——㈡等离子点火系统的组成
⒉等离子燃烧器
等离子燃烧器——煤粉浓缩： 采用等离子点火技术，通常必须对进入等离子燃烧器中的点火煤粉进行浓缩。 因为煤粉浓度会影响点火温度，适当提高煤粉浓度有利于点火。 常见的煤粉浓缩结构有弧形导板式、百叶窗叶栅式和撞击分离式。
点火器、油燃烧器、炉前油系统以及控制系统和火焰检测设备。
二级点火系统的工作过程：
先用点火器点燃油燃烧器喷出的雾化油，通过油的燃烧放出热量来加热 炉膛，等到炉膛温度水平达到煤粉气流的着火温度后，投入煤粉，将煤 粉点燃，最后在煤粉气流的燃烧稳定后，油燃烧器和点火器自动退出。
七台河职业学院
㈠点火器
点火器的任务是：产生一定功率的点火能量，将过渡燃料
⑴等离子燃烧器工作原理：等离子燃烧器的点火示意图，如图6-30所示。
首先，等离子发生器的引弧管先将等离子体射流引至中心筒一级燃烧 室，在这里，等离子体射流与经过浓缩的煤粉发生强烈的电化学反应， 煤粉裂解产生大量挥发分并被点燃。接着，中心筒中燃烧着的煤粉火炬 进入内套筒二级燃烧室继续燃烧，并成为引入二级燃烧室的煤粉的稳定 点火源，从而实现分级燃烧。
高能电子点火器火焰监测器安装及接线
点火器安装及接线
1.燃烧器上开有Φ16.5的孔并加工成M18×1.5的安装螺纹，将点火杆拧入即可，点火杆发火端安装在喷油（气）嘴前100～150mm 处。本点火杆为一新型结构点火杆，不需调整放电距离。
2.该系列点火装置由箱体，专用高能电缆和点火杆三部分组成。安装时将点火装置箱体和点火杆用专用高能电缆连接即可，电源线
220V.AC 附前面板示意图：
火焰检测器接线端线子如图所示：
现场控制柜：安装于炉底地面，靠近燃烧器侧。
尺寸：长/宽/高：740mm/460mm/175mm
火电厂锅炉点火系统讲义
热工班
一、点火系统的结构及工作原理
1、概述 锅炉点火系统主要是在锅炉启动时，利用它来点燃主燃烧 器的煤粉气流。另外，当锅炉机组需在低负荷下运行， 或当燃煤质量变差时，由于炉膛温度降低危机煤粉着火 的稳定性、炉内火焰发生脉动以至有熄火危险时，也用 点火系统来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。 2、结构型式： 锅炉点火系统位于锅炉32米层。由浓缩型EI-XCL燃烧器、 乏气管、分级风管、二次风箱（二次风和分级风风箱）、 高能点火装置、炉前油系统、贴壁风风箱、火焰检测器 等组成。
UR600 UV型探头
每个通道可以组态两种不同方法检测火焰，基于检测器的类型，这些方法 是： （1）闪烁” 放大器型： “闪烁” 放大器型火焰探头的原理是由探头中的检测元件对火焰中红外 线的闪烁效应进行检测。如下图所示，在MFD中，由一个数字滤波器 对火焰探头送来的信号进行处理。 该数字滤波器的高、低频切断频率和增益均是可调整的。这些过滤器参数 由应用于微处理器的智能处理软件管理。并且运用对数转换器（分贝 转换器）处理信号，以增加信号处理的动态范围。 此检测结果减去炉膛背景强度就得到了实际使用的火焰信号强度输出。 （2） “脉冲计数器型” ： • “气体放电管”紫外线火焰探头，当紫外线被检测到，“紫外线管”产 生一个脉冲率信号。 • 固态红外及紫外传感器 “气体放电管”产生的脉冲信号随火焰强度变 化而变化。这种技术被使用当传感器作为 “脉冲输出”时预先处理。 “气体放电管”产生的脉冲信号随火焰强度的变化而变化。其频率通过平 均值等计算得到一个稳定而反应迅速的火焰检测信号。 2种方法可以通过跳线实现，我厂都使用闪烁型。
远程智能点火装置安全技术要求
远程智能点火装置安全技术要求
技术要求或技术方案
（注：本章条款均为本招标项目的实质性要求，不允许出现任何不利于招标人的实质性偏离）
（一）设计、制造、验收标准规范
1.API RP 500B《陆地和海上固定式及移动式平台的钻井装置和采油
设施电气设备的区域分类推荐作法》。
2.GB 7251.1-2013 《低压成套开关设备和控制设备》第1部分：总
则。
3.GB 7251.7 -2015 《低压成套开关设备和控制设备》第7部分：特
定应用的成套设备。
4.GB 7251.10-2014《低压成套开关设备和控制设备》第10部分：规
定成套设备的指南。
5.GB 50054-2011《低压配电设计规范》。
6.JBJ46-2012《施工现场临时用电安全技术规范》。
7.SY/T 6202-2013《钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求》。
8.SY/T 6276-2014《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》。
9.SY 5225-2012《石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技
术规程》。
10.SY 5974-2007《钻井井场、设备、作业安全》。
11.SY/T5079-2014 《油井测试设备》。
12.SY 5727-2014《井下作业安全规程》。
（二）设备技术参数要求
所有设备按照符合国家GB/T 15579.1-2004制造或选用;制造前提供设计图纸交由甲方审核。
整套系统使用环境条件要求：
环境温度：—35℃—+55℃
相对湿度：≤90% ( +25℃)
适用于海拔高度：不高于3500米野外油田恶劣环境。
集控值班员考试：热工控制真题及答案二
集控值班员考试：热工控制真题及答案二
1、问答题（江南博哥）什么是AGC？
答案：AGC即自动发电控制，根据电网对各电厂负荷要求对机组发电功率由电网调度进行自动控制的系统。
2、判断题 MFT动作时自动关闭燃油快关阀、燃油回油阀、油枪进油电磁阀
答案：对
3、判断题汽轮机联跳发电机只能通过发电机逆功率保护。
答案：对
4、问答题什么是辅机故障减负荷（RB）？
答案：辅机故障减负荷（RB），是针对机组主要辅机故障采取的控制措施，即当主要辅机（如给水泵、送风机、引风机）发生故障机组不能带满负荷时，快速降低机组负荷的一种措施。
5、判断题大容量汽轮机组“OPC”快关保护动作时，将同时关闭高中压主汽门和高中压调速汽门。
答案：错
6、问答题什么是MEH？
答案：MEH是驱动给水泵的小汽轮机的电液调节系统，它是采用微型计算机控制和液压执行机构实现控制逻辑，驱动给水泵汽轮机的控制系统。其主要功能是对小汽轮机进行转速控制、负荷控制、阀门管理、和小汽机超速保护等。
7、单选关于数字式电液调节系统，下列叙述不正确的是（）
A、调节系统中外扰是负荷变化；
B、调节系统中内扰是蒸汽压力变化；
C、给定值有转速给定与功率给定；
D、机组启停或甩负荷时用功率回路控制。
答案：D
8、单选调节器加入微分作用是用来（）。
A、克服对象的纯滞后；
B、克服对象的惯性滞后；
C、克服对象的惯性滞后和容积滞后；
D、减小被调量的静态偏差。
答案：C
9、单选用万用表判断三极管的好坏，应将万用表置（）挡。
A、直流电压挡；
B、交流电压档；
C、欧姆档；
D、任意。
答案：C
10、问答题什么是ETS？
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)
第四章锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）
第一节 FSSS概述
随着锅炉容量的不断增大，需要控制的燃烧设备数量也随之增多，如点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、一次风档板、二次风档板等等。燃烧设备的操作过程也趋于复杂化，如点火油枪的投运操作包括：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、电点火器的投入与断开等。煤粉燃烧器的投运操作包括：一次风档板和二次风档板的开启、煤粉挡板的开启、给粉机启动等。点火油枪的解列操作包括：进油阀关闭、油枪吹扫入油枪退出等。煤粉燃烧器的停运操作包括：停给粉机、煤粉挡板的关闭、二次风挡板的关闭等。在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，由于操作不当很容易造成事故。
当锅炉炉膛内压力增高到一定值时，因炉膛面积较大，可能发生损坏水冷壁管的事故，严重时甚至会使锅炉炉墙、支架损坏，致使锅炉报废。
国内锅炉过去缺少燃烧安全控制系统，每年较大型锅炉发生炉膛爆燃事故几十起，损失巨大。目前，国内外大、中型发电机组都装有炉膛安全监控系统。炉膛安全监控系统的英文名称为Furnace Safeguard Supervisory System（简称为FSSS），也可称作燃烧器管理系统（Burner Management System，简称BMS）。炉膛安全监控系统是现代大型机组自动化不可缺少的组成部分，它对炉膛的正常燃烧，锅炉的安全运行起着决定性的作用。
炉膛安全监控系统有两项重要作用，分别是锅炉安全保护作用和锅炉安全操作管理作用，分别由燃料安全系统（Fuel Safeguard System，简称FSS）和燃烧器控制系统（Burner Control System，简称BCS）完成。
第四章 第五章点火器及火焰检测
第四章点火器及火焰检测
第一节点火器概述
目前，大容量锅炉的煤粉燃烧器点火均使用液体燃料或气体燃料，采用多级点火方式。由电引燃器发火，逐级点燃气体燃料、液体燃料和煤粉；或者由电引燃器直接点燃液体燃料(轻油或重油)，再点燃煤粉。点火过程可在主燃烧器上进行，也可先点燃启动(辅助)燃烧器，再由它们来点燃主燃烧器。
常规点火器的引燃器，有电火花、电弧、电阻丝等各种类型。
电阻丝点火器设备简单，结构紧凑，但电阻易氧化烧损，在直接点燃重油时烧损极为严重，目前仅在一些燃油锅炉上使用。电弧点火器可获得较大功率，但因电压低不易击穿污染层起弧，且烧蚀严重，设备体积大而笨重，逐渐为电火花装置所取代。
电火花引燃装置中以高压电火花(由5000—8000V的电压通过两极间的间隙放电)的使用为最广。进而还有高频高压电火花和高能电火花引燃装置，其性能更为优异。
除了专供点火的点火(燃烧)器之外，尚有兼点火和稳燃或带低负荷功能的辅助燃烧器。
在常规的点火燃烧器中，专供点火的点火燃烧器和辅助燃烧器有时并不能区分得很清楚。但一般前者只用于启动时点燃燃料，容量很小，在点燃主火焰并稳定燃烧后很快就停掉，而不用它来维持整个点火和启动过程。但对于现代的大容量锅炉而言，为了保证运行的安全，有的点火燃烧器除了在点火时投入外，在不利工况或事故工况下(如煤质差、负荷低或给煤不正常等等)也需要利用它来维持着火稳定；在有的锅炉上，主燃烧器熄火前也先要投入点火器以保证安全。这后一种点火器则属于点火和辅助燃烧器之列，或按有的习惯称之为维持点火的点火燃烧器。
NFPA 85 翻译
NFPA 85-2011 锅炉与燃烧系统的危险等级标准
第1章概要
1.1适用范围
（1）热量大于3.7 MWt (12.5M Btu/hr)的单燃烧器锅炉，多燃烧器锅炉，司炉，常压流化床锅炉
（2）任何热量输入的粉末状燃料系统
（3）明火或非明火的燃气轮机热回收蒸汽发生设备（HRSGs）及其他热容量的燃气轮机热消耗系统
1.1.1本标准包含设计，安装，操作，维护，培训。
1.1.2本标准包含设备强度，操作及维护的程序，燃烧及抽吸控制设备。
1.1.3本标准不包含化学石油行业内的，副产蒸汽的过程加热器
1.1.4第五章包含使用如下燃料的单燃烧器锅炉
（1）3.3.74定义的燃料气
（2）其他和天然气相近的含热值气体
（3）3.3.73.3定义的燃料油
（4）燃料气及燃料油共同轮换使用
（5）燃料气及燃料油共同同时使用
1.1.5第六章包含使用如下一种或几种燃料的多燃烧器锅炉
（1）3.3.74定义的燃料气
（2）3.3.73.3定义的燃料油
（3）3.3.73.2.1定义的煤粉
（4）同时使用（1）和（3）中的多种燃料
1.1.6第七章包含常压流化床锅炉
1.1.7第八章包含HRSG及其他燃气轮机热消耗系统
1.1.8第九章包含燃料粉末化系统，包括从燃料仓库一直到符合本标准的燃料燃烧或收集设
备。粉末化系统范围从空气导管到压力释放点。
1.1.9第十章包含使用以下燃料的司炉
（1）煤
（2）木
（3）焚烧垃圾（RDF）
（4）城市固体废物
（5）其他固态燃料
1.1.9.1当固态燃料与其他燃料同时使用时，应按第五、六、九章增加额外控制。
1.2目标
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第四章点火器及火焰检测
第一节点火器概述
目前，大容量锅炉的煤粉燃烧器点火均使用液体燃料或气体燃料，采用多级点火方式。由电引燃器发火，逐级点燃气体燃料、液体燃料和煤粉；或者由电引燃器直接点燃液体燃料(轻油或重油)，再点燃煤粉。点火过程可在主燃烧器上进行，也可先点燃启动(辅助)燃烧器，再由它们来点燃主燃烧器。
常规点火器的引燃器，有电火花、电弧、电阻丝等各种类型。
电阻丝点火器设备简单，结构紧凑，但电阻易氧化烧损，在直接点燃重油时烧损极为严重，目前仅在一些燃油锅炉上使用。电弧点火器可获得较大功率，但因电压低不易击穿污染层起弧，且烧蚀严重，设备体积大而笨重，逐渐为电火花装置所取代。
电火花引燃装置中以高压电火花(由5000—8000V的电压通过两极间的间隙放电)的使用为最广。进而还有高频高压电火花和高能电火花引燃装置，其性能更为优异。
除了专供点火的点火(燃烧)器之外，尚有兼点火和稳燃或带低负荷功能的辅助燃烧器。
在常规的点火燃烧器中，专供点火的点火燃烧器和辅助燃烧器有时并不能区分得很清楚。但一般前者只用于启动时点燃燃料，容量很小，在点燃主火焰并稳定燃烧后很快就停掉，而不用它来维持整个点火和启动过程。但对于现代的大容量锅炉而言，为了保证运行的安全，有的点火燃烧器除了在点火时投入外，在不利工况或事故工况下(如煤质差、负荷低或给煤不正常等等)也需要利用它来维持着火稳定；在有的锅炉上，主燃烧器熄火前也先要投入点火器以保证安全。这后一种点火器则属于点火和辅助燃烧器之列，或按有的习惯称之为维持点火的点火燃烧器。
另一种辅助燃烧器则是启动燃烧器，其用途是在锅炉启动过程中用来升压带负荷。
点火燃烧器的功用不同，其容量或点火能量也不相同。
点火能量系指单只点火器点燃与之相邻的主燃料所需的能量与该主燃料喷口设计热功率之比。它与主燃料特性、燃料空气混合物浓度和流速、燃烧器和点火器型式和布置以及火焰结构等有关。一般而言，点火器的最小容量(能量)约为所点燃的主燃料喷口设计输入热功率的1％一2％。燃煤锅炉的油点火器不小于580kW(2100MJ／h)。
CE公司的有关标准规定，冷炉启动时作为烘炉用的油枪的出力为所点燃的单只燃烧器喷口设计输入热功率的10％；B＆W公司设计的一般点火器热功率也约为主(煤粉)燃烧器热功率的10％，该公司经过改进的点火器的热功率可减少至4％一5％。
至于可带低负荷的启动燃烧器，其总热功率一般为锅炉额定负荷下总输入热功率的0％一30％。不过这类燃烧器往往还要由另外的点火燃烧器点火。
为了点火可靠，点火器应有足够的容量，但容量如果太大，从防止爆炸事故的角度来看是不适宜的。因而，应在保证可靠点燃的前提下，减小点火器的容量。有些点火器原放在燃烧器的外围，后改放在燃烧器的中心，容量就可减小一半。
和上述的理由类似，如果用能量较小的引燃装置(如高压电火花等)直接点燃大容量的燃烧器，也往往不够安全。故而实际中的做法先用高能点火器直接点燃轻油燃烧器，由轻油再点燃煤粉。
第二节常规的点火燃烧器
点火燃烧器主要由电引燃器(包括电源系统)、续燃火嘴(或油枪)、火焰检测器及控制系统等组成。有的点火系统还备有专用的冷却风机，用来冷却火焰检测器等。
1、高频电压电火花点火器
这种点火器主要部件为电火花发生器及棒形点火枪。
电火花发生器实质上是一高频、高压振荡发生器。电源电压经高频升压变压器升压至约2500V，此时电火花塞被击穿，在振荡回路中产生100kHz左右的高频振荡，并经高频变压器升压至约20000V。在高压作用下放电头击穿，产生高频电压电火花，在放电的瞬间，通过扼流圈向放电头引人大功率电能，使放电头具有数千瓦功率，甚至可直接点燃250号重油。
与电火花发生器相配的棒形点火枪由电火花打火枪及打火点火检测元件组成。打火枪用氧化铝高温瓷套件绝缘，放电头材料一般为钼、钨或碳化硅，其打火间隙可根据打火电压调整至最佳位置。棒形点火枪外壳应良好接地，以确保运行安全。火花发生器与点火枪间的电气连线采用同轴电缆，为防止电缆的沿面闪络，电缆两端应采取特殊的绝缘措施。
高频电火花点火器的特点是高压击穿能力强，易起弧、高频使火花稳定，连续性好，且因高频的趋表效应，避免高压对人体的危害。同时整个设备简单紧凑。但由于在点火
时高压回路要通过很大的电流，因而高频变压器及高压回路在设计制造上应有特殊要求。
2、高能电火花点火器
高能电火花点火器由高能点火变压器和点火电嘴组成。利用点火变压器的RC电路充放电功能，使点火电嘴两极间的半导体面上形成能量很大的火花，以点燃燃料。
在点火电嘴的中心电极与侧电极间系具有负的电阻温度特性的半导体材料。
第三节火焰检测器
火焰检测器是燃烧器自动装置中的重要部件之一，它的作用是对火焰进行检测和监视，在锅炉点火、低负荷运行或有异常情况时防止锅炉灭火和炉内爆炸事故，确保锅炉安全运行。现代大容量锅炉燃烧器及炉膛内应装置此设备，以便对点火器的点火工况、每只主燃烧器的着火工况以及全炉膛的燃烧稳定性进行自动检测。
一、炉膛中的火焰特性和辐射光谱
锅炉使用的燃料主要有煤、油、可燃气体等，这些燃料在燃烧过程中会发出可见光、红外线、紫外线等。燃料不同，三种光线的强度也不同：煤粉火焰除有不发光的CO2
和水蒸汽等三原子气体外，还有部分灼热发光的焦炭粒子和灰粒等，它们有较强的可见光和一定数量的紫外线，而且火焰的形状会随着负荷的变动而有明显的变化；可燃气体火焰中含有大量的透明的CO2和水蒸汽等三原子气体，主要是不发光火焰，但还包含有较强的紫外线和一定数量的可见光，天然气火焰的紫外线主要产生在火焰根部的初始燃烧区；重油火焰中除了有部分CO2和水蒸气外，还悬浮着大量发光的炭黑粒子，它也有丰富的紫外线和可见光。
二、火焰检测器的分类和性能
1.火焰检测器分类
火焰检测器的种类很多，按其工作原理可分类如下：
利用热膨胀原理。金属、液体等在火焰高温作用下受热膨胀，作为脉冲信号，直接或放大后作用于执行机构。