炉膛火焰监视系统
FSSS(锅炉炉膛安全监控系统)
（1）锅炉点火前的吹扫。点火前启动引风机，大约以30%的额定风量，吹扫约5分钟。其目的是将停留在炉内的可燃物抽掉，避免点火时发生爆燃。
（3）主燃料的引入。以上两项均属于燃烧器管理。
（4）连续运行监视。在运行中通过各检测元件，如火焰探头、压力开关等监视燃烧情况，如有异常发生，输出报警信号提醒运行人员注意
FSSS（Furnace Safety Supervision System）就是锅炉炉膛安全监控系统，又可称为燃烧器管理系统（BurnerManagement System）。
无论是燃煤、燃气、燃油锅炉，在它运行过程中，总可能因为种种原因或者造成燃料堆积、或者燃料的突然中断，随即燃料又大量涌进，从而造成炉膛内部爆燃，这种爆燃可能造成设备严重损坏和人员伤亡，严重危及电厂的安全运行。对于大容量锅炉来说，炉膛内可燃混合物积存所发生的爆燃，往往发生在几秒钟时间内，运行人员根本来不及反应。同时随着机组容量增大，设备日益复杂，要控制的项目很多，即使是最熟练的运行人员，操作也难免发生错误，因此FSSS系统也就出现了。
（5）紧急停炉。在紧急情况下，如气轮机甩负荷、锅炉灭火等立即发出主燃料跳闸信号即MFT，这时将正在燃烧的所有燃料全部切断。无论什么时候，当锅炉设备的安全遇到危险时，运行人员可以直接启动MFT，而不需要等待FSSS启动跳闸。
（6）燃烧后的吹扫。在锅炉跳闸后和重新点火前都 要进行吹扫。
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。
炉膛火焰监视
炉膛火焰电视监视装置1、概述FTV-A-Ⅰ型火焰电视监视装置具有体积小、重量轻、外形美观、用风量小、耐高温、安全可靠等优点。
镜头从炉壁上部插入炉膛内，监视全炉膛燃烧状态的彩色工业电视监视系统，可使操作者在控制室内的监视器屏幕上看到炉膛内火焰的真实图像。
当潜望镜一旦失去风冷保护或摄像机保护部分出现故障至使保护罩超温时输像系统能自动退出现场，以保护输像系统不被损坏。
当工作环境恢复正常时，可通过设在显示箱或控制箱上的按钮将输像系统送入工作现场正常监视火焰。
该装置在锅炉点火，小负荷运行，输煤系统等发生危害正常运行故障时，能及时显示炉内出现异常情况的电视图象，从而采取措施，有助于防止炉膛爆炸。
它是锅炉安全、经济运行不可缺少的装置。
2、装置技术参数2.1观察视场角：90º、120º；2.2镜头耐热温度：≤1800℃，保护罩工作环境温度≤70℃；2.3仪表风源：风压≥0.3Mpa、流量≥18m3/h、风温≤50℃、含油量≤10mg/m3；2.4工作电源：现场220V、60Hz、300W；控制室220V、60Hz、1000W。
2.5装置进退条件2.5.1当潜望管入口风压低于0.04MPa时，输像系统自动退出工作现场。
2.5.2当保护罩内温度高于75℃时，输像系统自动退出工作现场。
2.5.3以上两参数不越限时，可手动将输像系统送入或退出工作现场。
13、装置构成装置由输像系统、保护系统、运动系统、控制系统、控风系统组成，见图1装置构成简图。
炉壁支承板连接板保护套输像系统支架监 视 器显示箱控制箱图1 F TV -A 型装置构成简图运动系统3.1输像系统由于炉内温度高达1000℃以上，所以摄像机不能直接装于炉内摄取火焰图像，为此专门设计很长的潜望镜管插入炉膛内，其前端的镜头对炉内火焰成像，经潜望管传输到摄像机靶面上，再经电缆传给监视器。
因此，可以从监视器屏幕上看到炉膛内火焰的燃烧状态。
整个系统由光学元件构成通路。
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。
锅炉炉膛安全监控系统FSSS
·高能点火装置：由高能点火器（储能器）高压屏蔽电缆及高能半导体电嘴（点火枪）等三部分组成。
·就地点火控制系统：由就地点火程控柜、高能点火装置、火焰检测装置、油燃烧装置、推进执行器和球阀或三功能阀组成。系统具有自动和手动控制推进执行装置的进退操作；自动和手动控制高能点火装置的点火操作及自动和手动执行三功能阀的截止、吹扫、投油阀位状态切换三项功能。
①暖炉油母管跳闸阀开启；
②暖炉油温度正常；
③暖炉油压力不低；
④无MFT指令；
⑤火焰器冷却空气压力正常。
·油层启动
暖油枪是以层为单位投入运行的。同一层内六个油燃烧器按1-2-3-6-5-4的顺序自动投入。每一层的逻辑都相同，运行人员可通过画面启动油层。启动指令发出后，首先将油控制阀投自动，打开油再循环阀，然后按预定的程序依次投入各个燃烧器。各个油燃烧器启动的间隔时间为15秒。
引起主燃料跳闸原因有的是锅炉主保护项目，也有辅机运行（停运即事故掉闸）等。为防止事故进一步扩大，要即时切断进入炉膛中的燃料。
·炉膛压力保护
应分别设三个正压和负压取样点，在炉膛上独立开孔，并通过独立的取样管接至压力开关，同时必须考虑防堵措施。另外还要注意炉膛压力取样点应与吹灰器和看火孔有足够的距离，以免吹灰或开启孔洞时影响压力测量值。炉膛压力超过整定值时（高或低）经三选二逻辑延迟后发出MFT跳闸条件。
2、FSS保护系统
FSS保护系统是FSSS锅炉安全监控系统中的重中之重，它包括火焰火检、熄火保护系统，压力检测装置及保护逻辑控制子系统。
2.1火焰检测装置
燃料燃烧剧烈的化学反映过程中，将释放包括紫外线，红外线，可见光，热辐射和声波等电磁波能量。在火焰火检、熄火保护系统监视中，所有这些能量又构成了火焰是否存在及燃烧强弱的检测基础。本公司的锅炉安全监控系统配置了紫外线检测装置,红外线检测装置和可见光检测装置,视锅炉燃料的不同而选配不同的检测装置。
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
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)功能解析
锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）功能解析作者：单钰春来源：《山东工业技术》2018年第12期摘要：基于某厂实际运行情况，介绍锅炉FSSS系统的构成和主要逻辑功能，分析FSSS 系统相关的个别细节问题，提出FSSS系统调试期间须重点关注的要点，并提出解决办法。
关键词：炉膛安全监控系统（FSSS）；炉膛吹扫；燃油泄漏试验；主燃料跳闸（MFT）DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.12.0310 引言锅炉炉膛安全监控系统Furnace Safeguard Supervisory Systems（FSSS），是大型火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分，其主要功能是保护锅炉炉膛安全，在防止运行人员操作事故及设备故障引起炉膛爆炸等方面起着重要作用。
随着DCS系统的改进和不断发展，现在DCS的软硬件可靠性已经完全满足FSSS系统控制的需要，目前FSSS的所有功能在设计时都包含在DCS系统中。
FSSS设计有独立的跳闸继电器机柜，包含后备硬手操MFT按钮及硬跳闸继电器，具有完善的故障容错诊断功能，避免出现保护拒动。
1 FSSS系统构成1.1 FSSS系统的主要功能FSSS系统控制逻辑分为公用控制逻辑、燃油及燃煤控制逻辑三大部分。
公用控制逻辑部分包含锅炉保护的全部内容，即油泄漏试验、炉膛吹扫、主燃料跳闸（MFT）、油燃料跳闸（OFT）、首出原因记忆、点火允许条件和RB等。
公用控制逻辑还包括有FSSS公用设备（如火检冷却风机、密封风机）的控制。
燃油控制包括各油燃烧器单角、对角投切及层投、切控制。
燃煤控制包括各个磨煤机、给煤机及其辅助设备的投切、保护和控制。
1.2 FSSS系统的主要逻辑构成1.2.1 炉膛吹扫锅炉点火前和停炉后必须对炉膛进行连续吹扫。
吹扫开始和吹扫过程中必须满足吹扫条件（分为一次和二次吹扫条件），以便有效地清除炉膛及烟道内聚积的可燃物。
吹扫时必须切断进入炉膛的所有燃料源，并最少有25%～30%额定空气量的通风量，吹扫时间不少于5min。
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。
炉膛安全监控系统FSSS（完成版）
炉膛安全监控系统第一节炉膛安全监控系统概述一、概述电力工业迅速发展，已经进入大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
目前新建电厂一般都采用600MW及以上机组。
大容量、高参数机组运行的安全重要性日益提高，需要控制的与燃烧有关的设备越来越多。
有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风挡板、燃料风挡板等，这些设备不仅类型复杂，而且操作方式多样化，操作过程也比较复杂。
例如，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、点火器的投入与断开等。
在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更加繁琐，如果操作不当很容易造成意外事故。
从20世纪60年代起，在国外火电机组上就开始使用一系列火焰检测装置和炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System，简称FSSS），并制定了有关的标准。
其中，美国国家燃烧保护协会（National Fire Protection Association，简称NFPA）制定的标准得到了最广泛的应用。
它为防止锅炉炉膛爆燃，对燃气锅炉、燃油锅炉、单燃烧器锅炉和多燃烧器燃煤锅炉的炉膛防爆均作了详细的规定。
对炉膛爆燃原因、术语、定义、设备要求、设计、安装、调试、维护、操作程序、系统联锁和报警等都作了详细阐述，并经常对该规定进行修改和补充。
它已成为美国国内各锅炉制造商和用户共同遵循的法规，其它各国也广泛采用和遵循这该标准，NFPA标准已经成为了设计FSSS的主要依据。
从20世纪70年代起，炉膛安全监控系统开始在我国火电机组上使用，从国外引进的大型火电机组都配套有锅炉安全运行必不可少的重要监控手段。
原水电部在1993年明文规定：“今后凡新投产机组必须安装火焰检测和安全防爆装置，现有机组在条件许可情况下也必须设法加装”。
原电力工业部电力规划设计总院于1993年9月颁发了《锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》(DLGJ116-93)，为我国火电机组FSSS的设计提供了依据。
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。
FSSS系统
FSSS系统1 系统概述1.1 FSSS系统简介FSSS（Furnace Safeguard Supervisory System）系统是现代高参数大型火力发电厂不可缺少的自动保护装置，能监视锅炉和汽轮发电机组的运行工况，并在检测到危害人员和设备安全的工况时，发出主燃料跳闸（MFT）信号，迅速切除已投运的燃烧设备及有关辅机，快速切断进入锅炉的燃料，并维持进风量以清除残留在炉膛、尾部烟道中的可燃气体。
防止由炉膛内燃料和空气混合物产生的不安全工况，并避免锅炉受压部件过热。
FSSS系统还完成对油燃烧器、煤燃烧器、火检风机等设备的自动启、停和联锁保护功能。
1.1.1 FSSS系统构成FSSS系统主要由软件和硬件两大部分组成。
硬件部分主要包括操作员站、控制柜、继电器柜、火检探头、火焰检测器、火检冷却风机、点火枪、油枪及就地控制箱、就地一次元件等设备。
1.1.2 FSSS系统主要功能锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)的主要功能是在锅炉启动、停止和正常运行等各种运行方式下，连续监视燃烧系统的各种参数与状态，根据顺序逻辑程序和安全联锁条件控制各种联锁装置和燃烧系统中的相关设备，完成必要的设备操作或事故处理，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉的任何部分积聚，避免锅炉爆炸等未遂事故的发生，保障锅炉的运行安全。
整个FSSS系统可按功能划分为公共逻辑和油、煤燃烧器组(层)控制两部分：公共逻辑包括：- 炉膛吹扫- 燃油系统吹扫- 燃油泄漏试验- 主燃料跳闸及首出跳闸原因- 全炉膛火焰监视- 油、煤层启动允许条件- 跳闸阀及回油阀控制- 冷却风机控制- 一次风机控制- 二次风档板控制- RUNBACK功能- 送、引风机联锁燃烧器层控制又可分为点火助燃油层控制和煤层控制，包括：- 燃油管路上的快关阀及支路油阀控制- 燃烧器组启停- 燃烧器组跳闸- 燃烧器组监视- 油层启停- 油层跳闸- 油层监视- 煤层启停- 煤层跳闸- 煤层监视a. 炉膛吹扫根据美国NFPA防爆规定，需用相当于炉膛体积3～5倍的新鲜空气予以更换，一般在风量大于30％的条件下吹扫5分钟。
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。
锅炉安全保护作用主要包括在锅炉运行的各个阶段，对参数、状态进行连续地监视；不断地按照安全规定的顺序对它们进行判断、逻辑运算；遇到危险工况，能自动地启动有关设备进行紧急跳闸，切断燃料，使锅炉紧急停炉，保护主、辅设备不受损坏或处理未遂性事故。
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。
炉膛火焰电视监视系统技术资料DCS
220 430
490
8 HFTV-Ⅲ型火焰电视监视系统接线图
自动退出装置
电气控制箱
保护罩 4芯插座 视频插座
保护罩 4芯插座
视频插座
电气控制箱
自动退出装置
401 601 501
301 101 102 302 502 602 402
到电源柜 到DCS系统
201 到大屏
4 HFTV-Ⅲ型火焰电视监视系统开孔位置选择及安装角计算
HFTV-Ⅲ安装位置（开孔点或选用原有看火孔）的选择关系到能否保证产品 正常运行和达到设计指标的问题，而且一经选妥受益终身。
开孔位置或原有看火孔应选在炉墙中部，偏离中线不要超过墙宽的1/10， 周边2m范围内不要有障碍物，有现成平台或便于增加平台，环境适宜产品安装 和维护，便于提供工作条件。
⑵如果锅炉不是四角喷燃型或有特殊要求，则我厂乐于为用户计算安装角
度及选择镜头的规格，以达到最佳的监视效果。
5 HFTV-Ⅲ型火焰电视监视系统炉壁开孔尺寸要求及开孔位置选择
用户应按计算的高度确定安装位置在水冷壁开孔，以备安装镜管时使用， 具体的开孔尺寸见图。
此孔必须在指导安装人员到达之前准备好。
烟道
压力继电器
压力继电器 202
到大屏
到电源柜 到DCS系统
9 HFTV-Ⅲ火焰电视现场控制箱接线图
10、HFTV-Ⅲ火焰电视监视系统现场控制箱端子接线图
输入电源AC220V
2
1
3
1
2 7
3
4
摄像机保护罩4芯插座
9
4压力继电器
10
8
退出装置上10芯插座
去DCS控制柜
WHTV-L型全炉膛火焰监视系统说明书内容资料
目录一、概述 (2)二、工作原理及功能特点 (2)三、系统主要性能和技术参数 (3)四、系统安装 (10)五、调试及使用 (13)六、日常维护及故障排除 (14)七、定货须知及供货范围 (15)附1：图像处理 (16)1、概述 (16)2、系统特点 (17)3、应用前景 (19)附2、摄像机操作手册 (20)一、特点 (20)二、主要操作控制器及其功能 (20)三、设置 (21)四、设置步骤 (23)一、概述WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视监视系统主要用于内窥监视各种锅炉炉内燃烧工况，让运行人员在集控室内就能观察炉内燃烧工况及点火、灭火情况，及时发现各种危险状况并采取相应措施，从而保证锅炉安全运行。
WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视系统对于指导燃烧操作以及提高锅炉燃烧效率和安全性有着不可缺少的作用。
二、工作原理及功能特点WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视监视系统是利用光学成像系统和光电子耦合技术制成。
本系统采用特殊材料和风冷设计，并用高硬度耐高温的宝石镜片作为保护窗口，可以使摄像探头伸入高温锅炉内，在高温多尘的恶劣环境中长期可靠地工作。
光学传输部分采用优质光学石英材料在1100℃高温下能正常工作，它由两个部分组成,一成像组它的功能与照像机基本相同，把采集到的图像通过凹凸镜片组传输到转像棱镜，经棱镜反射到第二组光学图像传输系统。
把经过光学压缩的成像面经过传输系统移至CCD靶面，在CCD靶面上可得到一个视场角70°—90°的平行光。
摄像部分采用大动态范围的光电自动补偿图像平衡电路，无论锅炉是点火还是满负荷运行，电子快门系统都能适应大范围火焰光强变化，使图像清晰真实。
图像的色度和亮度通过操作器控制,操作器采用光电隔离技术,使操作器控制按钮和摄像系统完全隔离,从而避免了干扰。
通过菜单功能调整图像亮度色彩、倒像、增益、自平衡，使之清晰、真实。
系统采用水平安装，防正压炉门可调节，大视场角探头，可以适用于各种规格的锅炉，并且安装方便，维护简单系统设计了自动进退保护装置,在冷却风压力低时能自动将探头从炉内退出，从而避免探头长时间在炽热的锅炉内被燃烧的火焰烧坏。
第05章炉膛火焰电视监视系统
第五章炉膛火焰电视监视系统1 系统概述FTV-1300火焰电视监视系统由铁岭华隆仪表厂生产，整个系统由四部分组成：潜望系统、自动退出控制系统、风泵系统、监视器。
该监视系统从炉体上部总体监视炉内燃烧状态，并可以自动控制潜望镜进退。
依靠风泵系统提供的稳定风源，把潜望镜深入到炉内，把火焰呈像到炉外的摄像机靶面上，转变为视频信号，经电缆传输到控制室内的监视器，通过监视器屏幕可以看真实的情况。
2 检修项目与质量标准2.1 成像系统的检修2.1.1 潜望镜组：要保持镜组的清洁, 维护时务必要小心谨慎，宝石镜片上出现结焦，必须用牙签清理，运行状态下要保证足够的风量。
2.1.2 摄像机：要保证WV-CP430摄象机的各项功能完好，随机配备的保护罩完整无损，。
应避免因意外情况而使摄像机超出如下状态使用：温度-10℃至+50℃，湿度小于90%，电源交流220至240V50Hz。
2.2 自动退出控制系统2.2.1 自动退出电控柜：使用环境控制在温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。
应保证柜体固定可靠，接地良好，柜内保持清洁。
2.2.2 链条传动机构：摄象机安装平台上潜望镜的投退空间范围内，不得有阻碍投退的物体。
各传动部件需保持润滑。
2.2.3 电动机和接近开关：电动机使用环境温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。
接近开关的位置得当，固定可靠不得有松动。
2.3 风泵系统2.3.1 风泵要安装平稳，周围环境清洁、干燥、通风；叶轮旋转方向必须与风扇罩上所示箭头方向一致；工作压力小于20kpa；轴承保持润滑。
2.3.2 风泵电控柜：使用环境控制在温度-10℃至+70℃，湿度小于90%。
应保证柜体固定可靠，接地良好，柜内保持清洁。
2.3.3油水分离器：连接可靠，避免腐蚀，及时排污。
2.4 监视器日常运行保证工作电源交流220至240V，50Hz，整机防潮及显象管的清洁。
2.5各管路和电缆避免破损，接头连接可靠。
3调试与维护3.1 WV-CP430彩色闭路监控摄像机调试说明面板按钮示意图：向上向左向右向下 设定● 按下并保持设定按钮一秒钟以上。
火电厂炉膛火焰电视监视系统
火电厂炉膛火焰电视监视系统摘要：炉膛火焰电视监视系统的原理和组成及炉膛火焰电视监视系统在火电厂的应用。
关键词：炉膛安全经济运行不可缺少的装置原理1 工程设计要求本工程设计炉膛火焰电视摄像孔在左右侧墙水冷壁对称布置39.8?m处。
厂家预留孔洞尺寸￠76。
采用东锅设备:DZHJ－300JS气冷内窥式高温工业电视系统，该系统通过电动执行器将摄像探头伸入到高温炉膛内获取炉内图像，并将图像信号传输至工业电视系统。
系统采用结构化设计，安装维修便捷，环境适应性强，抗干扰能力强，耐高温耐腐蚀，视场角大，图像清晰，用气量少，使用寿命长。
2 炉膛火焰电视监视系统重要性DZHJ－300JS气冷内窥式高温工业电视系统设备可将摄像镜头直接伸入炉内，在集控室连续实时地监视炉内火焰的工作状态，可清晰地观察到炉膛四角位置分布的4个燃烧喷火嘴及每个喷头嘴喷火形状，对于炉内油嘴雾化不良，漏油造成喷火不畅，火焰变小以及火嘴配风不好引起火焰过长而出现舔管现象，炉内炉管变形，烧结而爆管的事故都能实时监视并及时处理防止炉内事故发生，确保了锅炉炉膛安全、经济运行不可缺少的装置，还便于实现集中调度及生产过程的自动化。
3 系统构成该系统主要包括:电视系统、冷却保护系统、进退伺服系统组成。
3.1 电视系统由高温针孔镜头、彩色摄像机、视频电缆及彩色监视器组成。
(1)高温针孔镜头:为高温摄像专用镜头、固定焦距、自动光圈,此镜头在冷却保护套保护下通过炉墙上预制窥火孔插入炉膛内,可将锅炉内部的火焰图像传送给彩色摄像机。
(2)彩色摄像机:工作稳定性可靠,具有耐烧伤、抗磁场强,对振动和冲击损伤的抵抗力很强特点,在系统中,将高温针孔镜头观察到的炉膛内火焰像转换为视频信号,传送给彩色监视器。
3.2 保护系统为了保证摄像机镜头能在高温炉膛内正常工作,本系统采用冷却风方式,并且针对系统运行中可能出现的异常情况,采用温度、压力传感器,设计了自动保护功能。
一旦冷却风系统出现故障,本系统就能自动将摄像探头部件退出炉膛,并且伴有相应的报警信号。
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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。
燃烧器有火，而检测器显示无火，可能有二个原因，一是探头镜片被灰尘覆盖，请擦干净探头石英镜片，二是阻抗匹配电位器超调，请打开模块反时针缓慢调节电位器，直到绿色指示灯亮，继电器吸合为止。
如果在安装或使用中不小心弄破了探头的镜片，不要用普通玻璃片代替，因为普通玻璃片不能透过火焰产生的紫外线。
c.紫外火焰检测器适用于气体火焰监测，不适用于煤或油的火焰监测的原因：
（i）对气体火焰来讲，紫外线的辐射程度相对而言是较大的，另外气体火焰干净，紫外线不易被吸收，易于穿过。
（ii）对油和煤火焰而言，紫外线辐射强度较小，而且煤或油燃烧时，有油雾和水蒸气，要吸收紫外线，而且在燃烧器周围有浓密的未经燃烧的煤粉遮盖，所以不适合采用紫外线检测来检测燃煤炉的火焰。
（2）光敏电阻
利用光敏电阻的阻值特性制作的火焰检测装置常用于炉内热源的亮度检测。
5.声学和其他方式
三、炉膛火焰特性
燃烧的实质是燃料中的碳和碳氢化合物与空气中的氧发生剧烈
的氧化反应。
在燃烧器喷出燃烧火焰大约分为四段：
1 第一区域：燃料混合区（黑龙区）；
2 第二区域：初始燃烧区（初燃区）；
3 第三区域：完全燃烧区；
4 第四区域：燃烧燃尽区。
大量研究表明，红外光有效测量区在第三区域和第四区域的交界处，紫外光有效测量区第二第三区域，可见光有效测量区域在第三区域。
同一燃料在不同的燃料区，火焰的频谱特性也有差异。
这个研究成果对选择现场安装火焰检测系统的红外光检测器或紫外光检测器和现场安装的角度提供了依据。
不同燃料燃烧的火焰燃烧其共性光谱图如图1所示。
图1 不同燃料燃烧的火焰区域图
四、火焰检测器电路
1 红外传感器探头部分
2 信号变换及接口部分
3 单片机系统及输入输出部分
4 键盘输入、显示接口、电源部分
火焰检测器电路框图如图2。
图2火焰检测器电路
五、火焰检测器实例
火焰检测器在大型企业中应用非常广泛，它是企业质量和消防方面的一个安全防线，如何合理安装火焰检测器这只电子眼，是提高企业安全生产的必要保证，可以较好的弥补人员缺少问题。
下面仅以两个典型应用实例介绍。
1 锅炉火焰检测
燃料加热炉和工业锅炉，如果点火不成功或在正常燃烧时因某种原因而突然熄火，此时若不及时切断燃料来源，就可能在熄火后因继续投入燃料而造成爆炸事故。
SCA系列火焰检测器就是利用紫外复合检测器，通过对炉膛紫外线的检测，可在炉膛熄火(即没有明火)时自动发出报警信号，同时通过控制系统切断炉膛的燃料来源，并执行吹扫程序，防止因燃料过多而发生爆炸事故。
如图3所示，锅炉火焰检测。
图三锅炉火焰检测
2 火炬火焰检测
火炬是石油化工等企业安全防护措施之一，检测主火炬常明灯（小火）是否熄灭，主火炬能否紧急情况下点燃，就成为至关重要问题。
利用火焰检测器，就像给火炬安装了一只电子眼睛，长明灯及主火炬熄灭时会立即报警，同时启动火炬喷火系统，使火炬常明灯及时点焰。
如图4 火炬火焰检测。
参考文献
【1】周怀春. 炉内火焰可视化检测原理与技术. 科学出版社. 2006. 【2】王志祥，黄伟. 热工保护与顺序控制. 中国电力出版社.2007 【3】白建云，杨晋萍. 安全监测保护系统. 中国电力出版社.2006。