炉膛火焰监测系统介绍
火检系统
组炉膛火焰检测装置工作原理【摘要】在火力发电厂中，火焰检测技术的水平及稳定直接影响机组安全正常运行，本文通过讲述炉膛火焰检测装置的工作原理，使我们进一步了解装置，从而保证机组的稳定运行。
1 前言宣威发电厂五期机组锅炉为武汉锅炉厂有限责任公司生产的产品，燃烧方式采用四角切圆，共有32个燃烧器，每个燃烧器配一个火焰检测探头（以下简称火检）。
火检系统为Forney公司较为成熟DPD数字剖面火检探头与DP7000数字剖面放大器配合使用的火焰检测产品，它们根据火焰的物理特性对燃烧工况进行检测，检测不到火焰时就延时输出开关量信号至FSSS系统，FSSS系统对接收到的信号进行逻辑运算和处理。
火焰信号在油枪控制、磨煤机控制、锅炉灭火保护控制中起着十分主要的作用，直接影响锅炉的安全。
2 检测装置组成及工作原理2.1 DPD火焰检测器煤和油燃料燃烧的火焰会产生大量的红外线，DPD火焰检测器采用微处理技术和专用软件，对目标火焰的红外线频率和振幅特性不断进行检测。
每个火焰有其独特的剖面特性，就犹如“指纹”一样。
在“学习”模式下，火检对目标火焰交流信号的频谱进行实时分析以确定被检测火焰的类型(如：燃烧器有火、相邻燃烧器窜火、背景火焰、无火)以及火焰频谱的特定剖面形状；在“运行”模式下火焰检测器则不断将目标火焰信号与所学的剖面特性进行比较从而准确地判断火焰的状态，然后通过连接电缆将脉冲信号送至放大器处理。
DPD火焰检测器先进的电子线路便于用户进行火检的瞄准和编程，而不必花数小时的时间反复调试；自诊断功能和按钮编程也使火检的其他操作极为方便。
当频率和强度均高于设定的阈值时，判定为“有火”；反之，判定为“无火”。
这在多数情况下是十分可靠的。
但有时由于火焰燃烧过程中偶尔出现扰动的影响，火焰的强度或频率会短时间低于阈值，这时如果发出“无火”信号，就将增加灭火保护系统误动的可能性。
为了避免误发灭火信号，提高火焰检测器的可靠性，DPD火焰检测器可以设置1～6s的熄火响应时间。
锅炉炉膛火焰电视监视系统用户手册
锅炉炉膛火焰电视监视系统用户手册欢迎使用锅炉炉膛火焰电视监视系统！该系统是专门设计用于监视锅炉炉膛内的火焰情况，以确保锅炉运行的安全和高效。
本用户手册将详细介绍如何正确使用该系统。
1. 系统概述：锅炉炉膛火焰电视监视系统由炉膛内置摄像头、显示设备和控制台组成。
摄像头负责采集炉膛内的火焰图像，显示设备用于实时显示火焰图像，控制台用于操作和监视系统的工作状态。
2. 系统安装：请将摄像头安装在炉膛内部，确保其位置能够全面、清晰地拍摄到火焰情况。
将显示设备和控制台安装在指定的位置并连接好电源和信号线。
3. 系统操作：a. 开机与关机：- 首先，确保系统的电源已连接并接通。
- 按下控制台上的电源开关，系统将开始自检并启动。
- 当您需要关闭系统时，请按下控制台上的电源开关，然后断开电源。
b. 显示火焰图像：- 开机后，系统将自动显示炉膛内的火焰图像。
- 如需调整图像亮度、对比度或其他参数，可通过控制台上的调节按钮进行调整。
c. 报警功能：- 当系统检测到异常火焰或其他危险状况时，将触发报警。
- 报警功能可通过控制台上的设置按钮进行设置，包括报警音量、报警方式等。
d. 镜头清洁：- 镜头可能会因为炉膛内的灰尘或污垢而影响图像质量。
- 请按照指导手册中的说明定期清洁镜头，确保图像清晰可见。
4. 安全注意事项：a. 请勿私自拆卸系统的任何部件，以免造成故障或损坏。
b. 使用前请确保系统安装牢固，并无任何松动。
c. 使用过程中发现任何异常或故障，请立即停止使用并联系售后服务。
请仔细阅读本用户手册并按照指导操作系统。
祝您使用愉快！如有任何问题，请随时联系我们的售后服务团队。
5. 系统维护和保养：a. 定期检查和清洁系统的各个部件，包括摄像头、显示设备和控制台。
确保它们没有灰尘或污垢的积累，以免影响系统的工作效果。
b. 检查系统的连接线路和电源线是否损坏，确保它们的连接牢固可靠。
c. 如发现系统存在损坏或故障，请立即停止使用并联系售后服务团队进行维修和更换部件。
第十章 锅炉火焰检测系统
比色测温根据同一时刻测量到的两个相邻波长幅射能的“比值”确 定温度值，镜头污染，器件特性漂移等时变因素相互抵消，同时，测量 过程是可延续可重复的。彩色工业摄像机所拍摄的炉膛内部图像的每一 个像素都是由红(R)绿(G)蓝(B)三基色组成，可以从红绿蓝中任取两值 相比，根据比值确定每个像素对应的温度。利用参考测温及推温度反推 温度分布的检测计算方法，实时监测特定波长下的炉内幅射能及其变化 率，重建炉膛温度场（二维或三维）。该方法是通过比色法实时测得视 场中某一参考点（ｉ０，ｊ０）实际温度，计算对应点相应波长下的实 际幅射能量Ｅλ（ｉ０，ｊ０）。假设ＣＣＤ在可见光范围内的光电转 换特性为ｆ（·），可以通过光学电路设计或数字补偿方法线性化，确 定当前测量条件下图像亮度Ｓλ（ｉ０，ｊ０）和Ｅλ（ｉ０，ｊ０） 之间的比例系数Ｋ，再由ＣＣＤ图像数据计算炉膛其它区域的实际幅射 能量值Ｅλ（ｉ，ｊ），最后反推出温度分布值。可见比色测温是实现 ＣＣＤ火焰图像处理过程中的灰度归一化的有效方法。
微元和面积微元上CCD 象素E（IJ）的辐射份额系数，称为REAK数它 们由各个元素的辐射特性参数所决定，可采用结合Monte Carlo方法的 快速算法得解。
READ数中包含了炉膛燃烧空间的多次散射和非独立散射的影响。以 及其它非直接辐射区域的影响。另外考虑到现有的计算方法、计算机硬 件和CCD器件分辨率及记录精度等性能的限制，一般只将镜头视角之内 的有效燃烧区域划分为有限的子域进行分析计算，因此，（7）式演变 成：
2）火焰幅射图像处理 Ａ幅射计算 幅射以电磁波的形式传播，通过传播空间时将产生散射和被吸收， 在充满气固两相流动介质的炉膛空间的过程更加复杂多变。针对这一过 程的特殊性，火焰图像的处理基本上采用不确定性视觉计算的方法，重 点在于幅射性质的研究和计算，假定炉膛空间的有效燃烧区域为一个由 灰色固体壁面包灰色气体组成的物理空间。理论上，具有mxn个像素的 ＣＣＤ器件的任一个像素Ｅ（λ，ｊ）可接受到的幅射能可归纳为下 式。 E（ij）=∫∫∫（Ω）R(dj)(x、y、z)→(ij)4kg(x、y、z)Бt4g(x、 y、 z)dxdydz+∫∫(s)Rdw[(x/,y/)→（ij）]εw(x/,y/)Бt4g(x/,y/)dx/dy/ ………………(7) 式中：（ｘ，ｙ，ｚ）为炉膛空间基准坐标系；（ｘ’,y’）为炉 膛周边各壁面在基准坐标下的变换坐标；Kg为介质的消光系数，εω为 壁面吸收率；Tg为微元温度；Rαg和Rdw分别为气体和壁面在相应体积
火焰监测系统
2、火焰监测系统火焰监测系统主要由火焰传感器、火焰继电器组成。
火焰监测系统功能：火焰传感器接受光源照射后，光电二极管导通，电信号通过火焰继电器被传送到PLC中，以完成对点火和正常温度功能的控制。
在点火及正常温度控制工程中，如出现故障导致火焰熄灭、燃油泵及风油调节电动机等会自动停止工作，以保证燃烧器控制系统的安全。
3、温度控制系统温度控制系统主要由燃油泵及其控制电磁阀、风油连动调节机构及其控制盒、鼓风机及其控制电磁阀、温度传感器组成。
温度控制系统功能：温度传感器将检测到的温度信号传送到PLC中，PLC将实际温度与设定的温度进行比较，并根据比较结果自动调节火焰大小，使矿料加热温度控制在设定范围内。
PLC自身带有PID调节功能，并具有自适应、自整定功能，可根据现场的实际情况自整定PID的参数，参数调整好后，温度控制器选择自动工作状态，其温度控制准确、稳定，误差在 5C0以内。
二、燃烧器自动控制过程根据燃烧器控制系统开关量及温度模拟量采集的要求，以西门子PLC为例，燃烧控制系统的接线图、CPU模块、EM235模拟量扩展模块地址资源及功能说明，如图7.22所示。
图7.22 燃烧器控制系统工作原理图燃烧器自动控制过程操作燃烧启动点火、运转、温度自动控制、停止的过程，其程序逻辑框图如图7.23所示。
图7.23 燃烧器自动控制过程程序逻辑框图7.5 称量及搅拌控制系统7.5.1称量及搅拌控制系统的组成及功能称量及搅拌控制系统，主要由电子称量系统、称门仓门控制系统、可编程序控制器（或智能控制仪表）工业计算机组成，如图7.24所示。
称量搅拌控制系统是通过工业计算机输入的配方（沥青混合料拌合设备生产配合比）后，按照一定的程序手动或自动完成以下循环过程：将不同规格的热矿料依次累加称量（先沥青称量，后称量矿粉），并按顺序放入搅拌器中，经搅拌器搅拌合格后，由搅拌器底门排入运输车辆或成品料小车中，依次循环。
图7.24 称量及搅拌控制系统组成示意图1、电子称量系统电子称量系统由电子重力传感器、信号放大处理控制器、可编程序控制器（或智能控制仪表）组成，传感器将信号传送到信号放大处理控制器上，信号放大处理控制器采用高精度线性放大器，将信号调整并放大成标准电流或电压信号输送到可编程序控制器或智能仪表中。
火焰检测器系统
第1章概述1.1 用途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，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，ZHJZ-IV型火焰检测器适用于按各种方式分类的锅炉，包括按燃料类型分为燃油、燃煤、燃气锅炉，按机组容量分类的各种大中小型锅炉，按炉型分类的四角切圆燃烧、对冲燃烧、循环流化床等各种锅炉。
1.2 火焰检测原理油、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，C2发射可见光（发射波长为473.7纳米左右）、CH化合物发射紫外到蓝光区波段的光谱、炭素粒子群发射红光区光谱、CO2、H2O和SO2等三原子气体发射红外光，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。
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。
炉膛火焰监视系统
炉膛火焰监视系统专业：自动化班级：自本1124姓名：张贝贝学号：1192052435炉膛火焰监视系统摘要：炉膛火焰监视系统是监视锅炉运行的一种重要设备。
为了确保电厂锅炉的安全生产，发生危险时可以及时发现并遏制事故的发生。
采用该系统对于提高生产效率，改善工作条件，将起到重要作用。
论文着重介绍了监视系统构成的基础——火焰检测器原理、分类及电路，炉膛火焰特性，炉膛火焰检测原理，并且举例说明火焰检测在炉膛监视系统中的作用。
关键字：炉膛火焰监视系统火焰检测器火焰检测原理炉膛火焰监视系统由检测部分、信号处理部分以及显示仪表组成。
其中检测器所依据的原理、形式及性能指标是整个系统的构成基础。
炉膛火焰监视系统适用于燃煤、燃油、燃气等各种类型锅炉（四热炉、水泥厂、铝厂窑炉等各种直接燃烧燃料的各类炉型。
一、火焰检测器的原理转换成相对应的电信号输出,达到对设备进行控制和检测的目的.二、火焰检测器的分类1.温度开关式原理：利用热能温度原理检测火焰，是最先采用的方法。
利用热电偶测取靠近火焰根部的烟气温度变化速度来判断重油引燃或熄灭的。
缺点：燃料种类必须稳定，而且使用前要对燃料进行准确的分析试验。
2.差压开关式原理：利用燃烧产生热流形成差压的原理，即差压开关检测天然气是否点燃。
缺点：差压开关动作整定值手燃料和送风出口温度、混合好坏及燃料动压波动的影响较大，而且只适用于气体燃料火焰检测。
3.火焰棒式使用条件：（1）电极对地绝缘电阻不小于2000兆欧。
（2）电极冷却风量和点火时调风器风量应适当调整，不应使火焰偏离或发生电线的支持套筒过热变形。
4. 光学类型光学类型火焰检测器在电厂中得到普遍应用。
通常使用的光电元件有：紫外线光敏管、光敏电阻、硅光电池等。
（1）紫外线火焰检测器a.功能：控制点火装置自动点火，点火同时自动打开燃料阀。
在设定时间内没有点燃，控制器自动关闭燃料阀并报警，如点火成功则保持燃料正常供应。
b.故障排除：燃烧器无火，而检测却显示有火，这是检测线路受潮后分布电容逐渐增大引起的干扰，请打开模块，顺时针缓慢调节电位器，直至绿色指示灯灭，继电器释放为止。
Walsn 火焰监测系统说明(1)解读
W A L S N火焰检测系统说明书目录第一章WALSN火焰检测系统总述 (1)第二章WALSN FD-100智能型一体化火焰检测器描述 (3)2.1综述 (3)2.2检测原理 (4)2.2.1燃料的燃烧过程 (4)2.2.2 FD-100火焰检测原理 (5)2.3产品特点 (6)2.4结构尺寸示意图 (6)2.5技术参数 (7)2.6自检及报警 (7)2.7远程通讯 (8)2.8电气连接 (8)第三章WALSN FD-100火焰检测器的编程与操作 (10)3.1键盘/显示 (10)3.1.1 / 上下键 (10)3.1.2 回车键 (10)3.1.3 确认键 (11)3.2菜单结构 (11)3.2.1状态菜单 (11)3.2.2编辑菜单 (11)3.3状态查询菜单 (11)3.3.1状态查询菜单流程图 (12)3.3.2火焰品质Flame Quality (12)3.3.3火焰有火/无火值Fla ON/OFF (13)3.3.4温度Temperature (13)3.3.5文件选择File Selected (13)3.3.6 信号增益GAIN (14)3.3.7通讯地址Comm Address (14)3.3.8软件版本Software Revision (14)3.3.9密码Password (15)3.3.10改变密码 (16)3.4编辑菜单流程图 (17)3.4.1文件选择File (18)3.4.2温度Temperature Scale（影响所有的文件） (18)3.4.3通讯地址Comm Address（影响所有文件） (18)3.4.4远程文件选择Remote File Select（影响所有文件） (18)3.4.5语言Language（影响所有文件） (18)3.4.6 频带低点LOW BAND (19)3.4.7 频带高点HIGH BAND (19)3.4.8 IR 增益IR Gain (19)3.4.9 有火门槛值ONT (19)3.4.11 OFF门槛值OFT (19)3.4.10无火延迟时间OFDT (19)3.4.11 有火延时间ONTD (20)3.4.12 退出EXIT (20)3.4.13 故障讯息 (20)3.4.14 自学习 (20)第四章导管组件 (21)第五章就地接线箱及电缆组件 (22)5.1检测器电缆 (22)5.2快装接头 (22)5.3带有适配接头的电缆 (22)5.4就地接线箱组件 (22)5.5远程通讯接线 (23)第六章电源柜 (25)第七章冷却风系统 (26)7.1冷却风机 (26)7.1.1用途 (26)7.1.2结构 (26)7.1.3运输 (26)7.2风机控制柜 (26)7.2.1冷却风机控制方式 (27)7.2.2冷却风机控制操作 (27)7.2.3冷却风机电源 (27)第八章现场安装与维护 (28)8.1开箱 (28)8.2安装准备 (28)8.3安装 (28)8.3.1 FD-100火焰检测器安装 (28)8.3.2导管及光纤组件安装步骤 (30)8.3.3冷却风软管安装 (30)8.3.4 电气连接安装 (30)8.3.5安装注意事项 (31)8.3.6冷却风系统安装 (31)8.4维护 (32)8.4.1 FD-100火焰检测器定期维护 (32)8.4.2维护方法 (33)8.4.3风机维护 (34)第九章调试与故障 (36)9.1测试 (36)9.2调试 (36)9.2.1 FD-100火焰检测器初步编辑（冷态调试） (36)9.2.2投运调试（热态调试） (36)9.3故障处理 (37)第十章部件编号 (40)第一章Walsn火焰检测系统总述火焰检测系统是燃煤、燃气、燃油锅炉炉膛安全监控系统的关键设备，广泛应用于电力、钢铁、化工、水泥等行业。
火焰检测原理及应用(0404)PPT课件
④燃尽区，这时煤粉大部分燃烧完毕，形成飞灰，少数较大颗粒进行燃烧，最 后形成高温炉气流。其亮度和亮度变化频率较低。
对火焰的分区
燃料转换成温度极高的火焰的瞬变过程中，在某一固定区域其 辐射能量是按一定频率变化的，从观察者的角度则为火焰亮度 是闪烁的。炉膛火焰存在闪烁量，这是区别它与自然光和炉壁 结焦发光的一个重要特性，因此可以利用检测火焰的闪烁光强 存在与否来判断是否发生灭火事故。
紫外线 可见光
红外线
燃气火焰 炉墙ห้องสมุดไป่ตู้燃料火焰
炉膛火焰光按波段可分为紫外光、可见光和红外光。燃料品种 的不同，其火焰的频谱特性亦不同，煤粉火焰有丰富的可见光 、红外光和一定的紫外光；燃油火焰有丰富的可见光、红外光 和紫外光；燃气火焰有丰富的紫外光和一定的可见光、红外光 。同一燃料在不同的燃烧区，火焰的频谱特性亦有差异。
（二） 燃烧火焰的特征：
火焰的检测和诊断都需要对其各种特性进行研究，火焰的形状及 其辐射的各种能量是检测其存在及判断其稳定性的主要依据。
（1）辐射特性 锅炉使用的燃料主要有煤、油和可燃气体，这些燃料在燃烧过程 中会产生热辐射，所谓热辐射是指物体温度高于绝对零度时，由 于其内部带电粒子的热运动而向外发射的不同波长的电磁波。因 而热辐射具有与可见光等电磁波相似的特性，如以光速传播、服 从折射和反射定理等，热辐射在电磁波谱中所占的波段见图
二、火焰检测器的类型：
不同燃料应选择不同的火焰检测装置
紫外线火焰检测器：适用于气体燃料和轻油（暖炉油）燃料 由于紫外线检测器主要是检测燃料燃烧后所产生的紫外线，但在炉膛内有
大量的粉尘和烟雾，吸收了大量紫外线，影响了对燃烧火焰的观测，一般电厂 很少使用。 红外线火焰检测器：适用于检测油、煤粉、固体燃料 可见光火焰检测器：适用于检测重油、煤粉燃料 离子棒（火焰棒）火焰检测器：适用于检测气体燃烧
Walsn FS-100火检资料
Walsn FS-100火焰检测系统
火焰检测系统是燃煤、燃气、燃油锅炉炉膛安全监控系统的重要设备。
其作用是根据火焰的物理特性对燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，按一定方式给出信号，作为故障报警或FSSS的逻辑判断条件，保证锅炉灭火时停止燃料供应，防止可燃性物质在炉膛或管道内聚积，发生爆燃甚至引起锅炉爆炸。
火焰检测系统可以广泛应用于火力发电厂、炼油厂、化工厂、钢铁、水泥等行业，适用于电站锅炉、硫化床锅炉、煤粉炉、焚烧炉、窑炉等多种工业炉。
二、系统构成
Walsn FS-100火焰检测系统由FS-100智能型一体化火焰检测器、导管组件、就地接线箱及电缆组件、冷却风机系统组成。
三、特点
1.可定制“双CPU冗余设计”，确保系统的可靠运行。
2.存储8套文件，适用于不同负荷、不同燃料和不同燃烧技术等多种工况。
3.专业级（Walsn认证）的工程安装服务指导，确保火检不偷看。
4.特别甄选高于工业级标准的器件，确保系统安全可靠。
5.使用PTFE专业隔热材料，提高设备耐温参数，延长设备使用寿命。
6.内部集成有高性能的光敏器件,光谱响应范围：UV型为190nm~1100nm，IR 型为300nm~1800nm。
7.一体化结构设计，便于安装、调试，维护量小。
8.带有自检单元、自学习功能、故障报警功能、密码保护功能、频率选择功能。
9.可远程在线调整及设定参数（具有网络功能）。
FSSS系统简介
一、 FSSS系统简介FSSS系统：即炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System），也可称作燃烧器管理系统(Burner Management System )，简称BMS。
FSSS系统使锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启停，并能在危急工况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料(包括点火燃料)，防止爆燃、爆炸等破坏性事故发生，以保证炉膛安全的保护和控制系统。
二、FSSS系统功能FSSS系统一般分为两个部分，即燃烧器控制系统BCS（Burner Control System）和炉膛安全系统FSS（Furnace Safeguard System）。
1、燃烧器控制系统BCS功能：对锅炉燃烧系统设备进行监视和控制，保证点火器，油枪和磨煤机组系统的安全启动、停止和运行。
以600MW火电机组为例，一般配有6台磨煤机，每台磨煤机配一台给煤机；36个煤粉燃烧器，前后墙对冲布置三层，每层六个；每个燃烧器配置一个点火油枪；在底层与煤燃烧器同时布置12个油燃烧器，油燃烧器和点火油枪全部投入可带30%负荷；点火油枪采用高能点火器引燃。
火焰检测采用单燃烧器检测，每个燃烧器配有两个火焰监测器。
2、炉膛安全系统FSS功能：在锅炉点火前和跳闸停炉后对炉膛进行吹扫，防止可燃物在炉膛堆积。
在检测到危及设备、人身安全的运行工况时，启动主燃料跳闸（MFT），迅速切断燃料，紧急停炉。
3、FSSS逻辑功能FSSS的逻辑功能主要包括以下几个方面：油泄漏试验、炉膛吹扫、燃油控制、燃煤控制、燃料跳闸。
（1）油泄漏试验：捡漏是非常重要的，因为如果阀是漏的，则吹扫条件中的油阀关闭等条件就没有意义。
所以在锅炉进行炉膛吹扫前必须做油泄露试验，检查油跳闸阀和油回油阀或油燃烧器油阀是否泄露，以保证在阀关闭时无油漏入炉膛。
（2）炉膛吹扫：锅炉停运后，在炉膛里会积聚燃料混合物，所以在锅炉点火前要向炉膛吹入足够的风量，把这些混合物带走，以防止在点火时炉膛发生爆燃。
火焰检测器
系列FS-100智能型一体化火焰检测系统概述火焰检测器是锅炉炉膛安全监控系统（Furnace Safety Supervision System,简称FSSS）中的重要设备，其作用是根据火焰的燃烧特性对燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，按一定方式给出信号，保证锅炉灭火时停止燃料供应。
Walsn FS-100智能型一体化火焰检测器基于微处理器技术及数字现场总线技术，通过检测目标火焰光信号的频率和强度，经过内部程序运算处理，判断燃烧器目标火焰的有/无情况。
Walsn FS-100智能型一体化火焰检测器内部装有IR（红外）传感器或UV（紫外）传感器，适用于单燃料燃烧器或多燃料燃烧器火焰的连续检测。
应用Walsn FS-100智能型一体化火焰检测器广泛用于发电、炼油、化工、钢铁、水泥等行业，适用于电站锅炉、流化床锅炉、煤粉炉、窑炉等多种工业炉。
火焰检测系统示意图原理煤粉的燃烧过程是煤粉颗粒在炉内被高温空气中的氧气不断氧化的过程，该过程主要发生在燃烧器的根部区域，即靠近燃烧器出口的上游区。
该区域亮度未达最大，但闪烁频率最大，是检测火焰的最佳部位。
FS-100火焰检测器采集火焰信号，并对采集到的火焰信号进行放大处理，通过一系列的运算分析来判断火焰存在与否。
FS-100火焰检测器是依据燃料火焰信号的特性来检测火焰的。
FS-100火焰检测器可以实时输出每个燃烧器对应的火焰品质信息，火检监测管理软件通过 RS-485与多个火焰检测器的通讯实现远程控制。
燃烧火焰区域示意图原理示意图特点PTFE隔热环金牌服务导管组件Walsn FS-100 火焰检测器就地接线箱及电缆组件Walsn 为FS-100火焰检测器配备就地接线箱。
就地接线箱使用带有快装接头的电缆连接到FS-100火焰检测器。
通过就地接线箱，安装人员可连接所有接线。
就地接线箱中，两根通讯线必须同电缆中的其他线分开接，以多点串接方式连接到每个FS-100火焰检测器上，来自FS-100火焰检测器的两根通讯线必须同上下接线盒连接，最终通过两芯通讯电缆到达计算机。
干货锅炉图像火焰检测系统技术介绍
干货锅炉图像火焰检测系统技术介绍随着我国电力工业的迅速发展，锅炉设备的结构日趋复杂，影响锅炉安全运行的因素日益增多，为了能及时可靠地检测炉内燃烧工况，防止发生安全事故，电站锅炉必须配置炉膛安全监视系统，而炉膛安全监视系统投运成功与否，很大程度取决于所用的火焰检测技术的可靠和完善。
传统火检技术的弊端传统火焰检测是以美国FORNEY、BALLEY和CE等公司为代表的红外线或可见光型火焰检测技术，是基于对燃烧器喷口火焰亮度信号和脉动频率的检测来实现火焰有无判断。
传统火检技术为了避免邻角和背景干扰，必须将火检视角设计成小视角（3°～5°），火检视角必须对准火焰光强度和脉动频率最丰富的初始着火区，由于着火区的位置经常发生漂移，致使火检探头很难对准着火区，容易造成火检发出错误信息。
针对传统火检的状况，日本三菱最早进行了图像火焰识别检测技术的研究，我国一些高校和科研单位都曾进行过图像火焰识别检测技术的研究，但均未见工业应用。
自1997年烟台龙源电力技术股份有限公司开始图像火检技术的研究，历经三代产品和100多个工程实际应用，图像火检技术日趋完善，可对锅炉点火启动、升降负荷、平稳运行、熄火停炉全过程进行全面的监控和燃烧判断，以丰富的可视高清晰图像、准确的火焰ON/OFF 检测和燃烧指导功能带来了一场锅炉燃烧控制方面的革新。
图像火检系统的关键技术电站锅炉图像火焰检测系统采用广角长焦距工作镜头和彩色CCD 摄像机直接拍摄燃烧器火焰，大大提高了燃烧器火焰监控的直观性、灵敏性、准确性和鉴别能力。
探头采集来的火焰视频图像经视频分配器将火焰视频信号分别送至监视管理系统、图像录放系统和检测分析系统，系统可实现锅炉燃烧优化调整和及时的稳燃助燃，提高了锅炉运行和管理水平。
系统的核心是对煤粉燃烧火焰图像的分析，突破常规火检的检测机理，通过每个燃烧器喷口和全炉膛的火焰图像来实时监测锅炉的燃烧状况。
图像探头采集的是由几万个像素点组成的火焰视频图像，因此获得的信息量比传统火检提高了104-105倍。
锅炉炉膛火焰数字图像处理与诊断系统
锅炉炉膛火焰数字图像处理与诊断系统该系统采用计算机图像处理、压缩存储、解压回放技术，采集和处理与锅炉燃烧操作、炉膛安全保护有关的多个实时过程参数，在深入研究火焰图像特征与燃烧工况关系的基础上，实现炉膛火焰图像的在线实时监视、检测、诊断及事故追忆；并采用了专门设计的外置摄像机内窥式风冷光学探头。
该系统即可监测全炉膛火焰，又可通过各自的探头，监测单个火枪或相邻几层的火焰图像。
系统具有以下功能：●实时采集和处理火焰图像，得平均亮度、最高亮度及多种燃烧特征参数●伪彩色处理功能。
●温度场曲线处理功能●实时趋势曲线、历史趋势曲线。
●压缩存储图像，并可回放、处理（伪彩色处理、温度场曲线处理）。
●燃烧异常时，压缩存储事故前后数分钟的图像，供事后分析及诊断。
●对燃烧不稳定进行诊断与报警，对F S S S火焰监测和灭火保护等相关工作的可靠性进行监视和分析。
火电厂实时信息管理系统由东南大学动力系研制开发的PPIS200是一个分布式计算机实时数据采集与信息管理网络系统。
系统采用分层结构，各网络层次间相对独立，可根据电厂的实际情况和要求的系统规模灵活组态。
系统具有以下功能：各种生产流程图的实时显示各种曲线的显示、比较各种表格的显示各种棒状图的显示事故追忆历史数据的管理性能分析与计算统计管理图、表、曲线的实时组态风粉在线监测系统风粉在线监测系统是东南大学动力系研制开发的一套独立的集数据采集、数据处理、数字信号通信及CRT显示为一体的智能化在线监测计算机系统。
它由耐磨测温元件、耐磨测速元件、差压变送器、智能数据采集前端、CRT显示器及工业控制计算机组成。
系统主要功能：√在线监测及显示一、二、三次风动压及风速；√在线监测及显示煤粉浓度；√参数越线报警（显示变色）；√参数在线修改。
系统特点：√系统采用分布式结构，可靠性高；√画面直观，参数显示正确，无虚假信号；√测点更改、添加及删除方便；√人机界面友好，参数在线设置及修改方便；√计算机系统结构简单，可采用一体化或嵌入式计算机表盘安装；√无计算机2000年问题。
炉膛火焰监视系统
炉膛火焰监视系统系别：动力工程系专业：热能与动力工程班级：0925班学号：0942022505姓名：常健炉膛火焰监视概述炉膛火焰监视系统由检测器部分，信号处理部分及显示仪表组成。
其中检测器所依据的原理，形成及性能指标无疑是整个监视系统的构成基础，是系统中的最主要部分。
火焰检测器种类很多，大致可分为五种类型。
1.温度开关式2.差压开关式3.火焰棒式4.光学类型（即紫外光敏管式（UV管），光敏电阻式（红外线和可见光），光电池式（硅光电池和光电二极管），摄像管式（可见光黑白或彩色电视火焰图像））。
5.声学或其他方式火焰监控的方法多种多样，根据不同种类不同类型的锅炉选择不同种类不同类型的火焰检测器，因为火焰测量的可靠性和准确性是锅炉运行安全和灭火保护的重要依据。
火焰检测器的选择需要根据锅炉的燃烧器形式，燃烧种类，运行方式，负荷分配比例来决定。
在燃料燃烧时，除放出热能外还伴随着紫外线，红外线，可见光，热辐射和声波等，这都是检测火焰的依据。
1.温度开关式原理：利用热电偶测取靠近火焰根部的烟气温度变化速度来判断重油引燃或熄灭的。
缺点：燃料种类必须稳定，并且使用前要对燃料进行准确的分析实验2.差压式开关原理：利用燃烧产生的热流形成压差的原理，即差压开关式检测天然气是否点燃。
缺点：只适用于气体燃料火焰的检测。
3.利用电离导电原理测量原理：燃料燃烧电离导电优点：容易调整，对火焰方位的分辨率高，着火灭火的输出电压比高，作为轻油或气体燃料的单火嘴火焰检测较为理想。
4.火焰棒式原理：电离敏感元件缺点：电极对地电阻不小于2000MΩ，风量调整要配合5.利用光学原理测量火焰原理：光电元件光学类型的火焰检测器在电厂中得到普遍应用。
通常的光电元件有：紫外光敏管、光敏电阻、硅光电池等。
实践证明，在煤粉燃烧器和锅炉低负荷是适用紫外光敏管效果不佳，炉膛内火焰的辐射能量是在某个平均值上下闪烁着的。
可以用火焰闪烁光强存在与否来判断火焰的有无，再加上检测火焰的光强平均值，就可以较准确的判断炉内是否灭火。
加热炉火焰检测器原理
加热炉火焰检测器原理
火焰检测器（FireDetector）是用于监测炉膛火焰状态的自动控制系统。
它可以通过检测燃烧过程中火焰的颜色、强度和形状来判断燃烧是否正常。
火焰检测器主要由以下三部分组成：
（1）热电偶
热电偶是一个电阻温度计，它的工作原理是当其靠近炉膛出口时，能使其在高温下电阻产生变化，将信号送到控制系统，经过分析处理后发出报警信号。
热电偶一般使用白铜丝或镀银的不锈钢丝制作。
（2）光电传感器
光电传感器是一个红外探测器，当其接收到红外光时，就会产生电流信号。
该信号可经放大电路放大后，送入单片机进行处理。
当火焰发生时，红外光就会被激发出来。
被激发出来的红外光经光电转换后可以输出0~5V的直流信号。
（3）单片机
单片机是火焰检测系统的控制中心。
它接受光电传感器输出的电流信号和电压信号，根据这些信号计算出火焰的强度和形状，
— 1 —
并通过执行机构控制火焰的熄灭和开启，从而实现对炉膛内燃烧状态的检测。
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进一步完善＃10炉火焰检测系统确保炉膛安全
进一步完善＃10炉火焰检测系统确保炉膛安全发布时间：2022-12-20T05:31:43.286Z 来源：《中国电业与能源》2022年第15期作者：沈志东[导读] 由INFI-90构成的330MW机组炉膛安全监控系统（FSSS），沈志东广东韶关粤江公司广东韶关 512000摘要：由INFI-90构成的330MW机组炉膛安全监控系统（FSSS），其主要功能是保护炉膛避免发生爆炸事故，对气，油，煤燃烧进行程控等管理。
火焰检测是FSSS系统中的重要环节，火焰检测的好坏决定了FSSS动作的正确性。
我厂＃10炉自投产以来火焰系统就相当的不完善，煤火焰长期“偷看”，油火焰“拒看”、“偷看”更是严重，油枪投入时依靠热控人员做强制的火焰信号。
这样炉膛安全得不到根本的保障，同时热控人员的附加劳动也大大的增加了。
对此，进一步完善火焰检测系统，保证煤、油燃烧器的正常投入，对提高机组在安全性，经济性的各项指标发挥重要作用。
关键词：330MW机组、炉膛安全监控系统（FSSS）、火检、硫化铅、黑炉膛、参数设置、调试。
韶关发电厂扩建的#10机组为330MW机组，所配锅炉为东方锅炉厂按引进美国福特斯特*惠勒（FOSTER WHEELER）公司技术制造的DG1025／18．2—Ⅱ10型燃用无烟煤的“W”火焰燃煤炉。
该炉为亚临界、一次中间再热、自然循环、单汽包、固态排渣、双拱单炉膛，平衡通风、露天布置、呈“Ⅱ”型布置、全钢结构、全悬吊结构、尾部双烟道、燃用粤北地区无烟煤的煤粉炉。
一、现状分析韶关发电厂＃10炉运行了二十二年。
火焰检测器是FSSS系统中的重要设备，它是锅炉炉膛安全监控和灭火保护的关键环节，负责检测炉膛火焰，在防止炉膛爆炸判断过程中，检测燃料送入时炉膛火焰是否存在是进行保护的唯一准则，所以火焰检测的好坏决定了FSSS动作的正确性。
（表一）现在存在以下问题：①火焰检测存在“拒看”、“偷看”现象。
②火焰检测故障影响油、煤燃烧哭器的投入。
全炉膛火焰监视系统说明书
■目录■1用途-----------------------------1 2结构原理及功能特点-----------------1 3主要技术指标----------------------------3 4安装-----------------------------------4 5调试与使用-----------------------------9 6维护----------------------------------11 附录1一头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------12 附录2两头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------17 附录3四头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------22 附录4T G-21025H C型画面合成器操作步骤------30 附录5双风机接线及操作说明------------------371 用 途全炉膛火焰监视系统是光学、机械、电子一体化产品，适用于火力发电机组锅炉、石油化工、冶炼等行业各种窑炉的全炉膛火焰监视。
对于使用环境有防爆要求的，我厂可按Exed ⅡBT6防爆标准，提供防爆型全炉膛火焰监视系统。
2 结构原理与功能特点2.1产品型号传动方式 齿条传动 齿条传动 无传动机构 仪表级风源 用户自备 系统自带 用户自备 一头一尾型 HL-2308H HL-2308H2 HL-2308H3 两头一尾型 HL-2308H/2 HL-2308H2/2 HL-2308H3/2 四头一尾型 HL-2308H/4HL-2308H2/4HL-2308H3/42.2结构原理该系统由六个系统部分组成（见图1）：①输像系统 ②控制系统 ③监视器 ④传动装置 ⑤支架⑥气源过滤系统图 1 平插式火焰监视系统示意图防护室炉墙控制箱控制器监视器气源滤清器中控室AC220V 5AAC220V 1A0.15 0.4MPa 0.2m /min.3~气源过滤系统支架该系统由内窥式光学成像系统直接伸入炉膛内，将点火初期炉膛内各层燃烧器工作情况和正常燃烧后炉膛内燃烧火球动态情况，经高温窥视镜成像后，由摄像机转换成视频信号，经视频电缆传送到集控室内，再由监视器将图像还原到荧屏上，进而反映炉膛内火焰全部燃烧情况。
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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。
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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
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