火焰检测器的类型、结构原理及常见问题处理

燃烧器火焰检测器的类型、结构原理及常见问题处理

1.火检器的类型

⑴直接式火检器。一般用于点火器的火焰检测，常用的有检出电极法、差压法、声波法和温度法等。

⑵间接式火检器

利用辐射光能原理，检测火焰中的紫外、可见和红外光线的存在以判定火焰状况。

⑶数字图象火检装置

用CCD摄象机摄取火焰图象送到计算机对图象进行数字化处理，计算出燃料燃烧火焰的温度场，火焰的能级，从而判断出燃烧的好坏及燃烧不稳告警和熄火保护等。

2、火焰检测装置构造

⑴探头部分

探头一般由透镜，光导纤维，光敏元件构成。由于是在高温和污染环境下工作，透镜、光纤和传感元件都密封在一长形钢管内，并以风冷却。确保探头不被损坏和污染.。火焰产生的辐射能和图象经过透镜聚焦到光纤输入端，输出端传送到光电敏感元件而转换成电信号（包括模拟图象信号），送入电放大器和计算机进行信号处理，最后通过显示器显示火焰状况。

⑵机箱部分

机箱内装有电子线路放大板和单片计算机等元器件。火焰信号经过多次转换成电流信号机箱里被转换成电压信号。机箱里包括了4个角的检测线路和2/4逻辑线路。对于不同的燃料，不同的火焰检测原理，机箱的线路结构均有不同。

⑶风冷部分

由于探头工作环境温度很高，灰尘油雾等影响，设立了专门的风冷系统，用二台互为备用的风机，对探头进行冷却吹扫。

3各种火焰检测器综述

⑴红外线火检通过检测燃烧火焰放射的红外线强度和火焰频率来判别火焰是否存在，探头采用硫化铅光电管或硅光电二极管，由于炉膛火焰闪烁频率低于燃烧器频率，红外线火检能区分燃烧器和背景火焰。

⑵可见光火检同时检测火焰闪烁频率和可见光亮度，并进行逻辑加运算来检测燃烧火焰的存在。采用火焰平均光强和脉动闪烁频率双信号，可提高检测的可靠性。另外，可见光检测器有滤红外光功能，能排除烟尘，热烟气，炉渣和炉壁的红外辐射，进一步提高了火检的可靠性。但是可见光不能穿透灰尘、烟雾，而红外则有一定的穿透能力。因此，红外检测比可见光更理想。

⑶组合探头火检器。

采用紫外线和红外线两种检测原理，它能同时检测各种燃料的能力，因为气体燃料燃烧的火焰主要是紫外线。而固体燃料燃烧的火焰介于二者之间

⑸数字式火检器

数字式火检器以ＦＯＲＮＥＹ公司产品为代表，该火检采用独特的火检方法，使用微处理器及相应的软件算法，通过检测目标火焰的辐度和频率，并与在学习方式下存储的背景火焰图象进行比较，从而准确无。每个燃烧器的火焰有着与其他燃烧器不同的火焰图象，这类似于人类指纹。

数字式火检与传统火检器相比，有如下创新，指纹式鉴别火焰有无方式，不同负荷下选择不同的鉴别图象文件；对准功能使火焰视角更佳。但它们无法跟踪各种动态因素导致火焰的漂移问题。

各种火检器在应用中存在的问题

1）火焰参数静态整定与火焰状态动态变化的矛盾。燃烧火焰的闪烁频率是一个随机函数，它受煤种、负荷、送风量变化等诸多因素影响，因此静态整定参数无法满足动态要求，一般热控人员在检修中标定完了，点起火来完全不是那么一回事，明明着的很好，火检却频繁的打闪，给运行、热控平添许多愁。 

2）火检探头小视场角与火焰大幅度飘移的矛盾。要准确检测火焰，就必须将检测头对准燃烧器火焰着火区，为尽量减少其他燃烧器火焰和背景火焰对火检器的干扰和影响，探头视角一般限制为１０度——１５度。这样小视角的检测器难于随时对准因负荷变化，煤种变化，风量变化而飘移的火焰着火区。特别是带燃烧器摆角的，因为火检是固定的，当燃烧器喷口随摆角变化时，就不要抱怨火检的判断能力了。

3）火检探头安装与调整的矛盾

分辨率不高，有“偷看”现象，是火检器普遍存在的问题，改变探头视角是克服偷看，提高火焰正确性的主要手段，但几乎所有是电厂均采用固定式安装，从外部无法调整探头视角。这句话就是说，“偷看”没治，不要打缺陷了，影响和热控兄弟的感情。

4）现有锅炉使用的火检，功能单一，只检测火焰有无，为锅炉灭火保护提供信号，但这种灭火保护是消极的。它没有积极予防灭火的功能。火检不能诊断燃烧火焰状态和稳定性，不利于运行人员发现潜在的燃烧故障，更谈不上有针对性的进行燃烧调整，挽救炉膛灭火，减少经济损失。怎么办？利用测温装置测量到燃烧器温度分布，并通过计算，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，把火检的漏斗补上就可以了。

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