火焰檢測(cè)原理培訓(xùn)

1、 鍋爐火檢系統(tǒng)技術(shù)講課 -圖像火焰檢測(cè)系統(tǒng)圖像火焰檢測(cè)系統(tǒng) 熱控專(zhuān)業(yè) 爐控班 圖像火焰檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)講課 第一章、緒論 第二章、鍋爐火焰檢測(cè)技術(shù)綜述 第三章、EZ-Flame圖像火檢系統(tǒng)的特點(diǎn) 第四章、常見(jiàn)的缺陷以及故障處理 第五章、結(jié)束語(yǔ) 第一章 緒論 一、電站鍋爐配備火焰檢測(cè)的必要性 二、二、火力發(fā)電廠常規(guī)FSSS系統(tǒng)的構(gòu)成 一、電站鍋爐配備火焰檢測(cè)的必要性 電站鍋爐燃燒的穩(wěn)定性直接影響到電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā) 展，電站單機(jī)容量不斷增大，鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其輔機(jī)系統(tǒng)日趨復(fù)雜，煤種變化大， 負(fù)荷經(jīng)常調(diào)整影響鍋爐安全運(yùn)行的因素日益增多，特別是在機(jī)組啟停過(guò)程中，操作頻 繁，一

2、旦遇到運(yùn)行人員判斷失誤、操作不當(dāng)或工況調(diào)整不及時(shí)，就會(huì)造成爐內(nèi)燃燒不 穩(wěn)定，并可能發(fā)展成爐膛滅火。若此時(shí)仍然不斷向爐膛內(nèi)送粉，就有引起爐膛爆炸的 危險(xiǎn)。 因此，為了能及時(shí)、靈敏、可靠地檢測(cè)爐內(nèi)燃燒工況，防止在點(diǎn)火、低負(fù)荷等燃 燒不穩(wěn)定工況下發(fā)生爐膛爆炸事故，電站鍋爐必須配置功能齊全、設(shè)備可靠的爐膛安 全監(jiān)視系統(tǒng)FSSS。而安全監(jiān)視系統(tǒng)投運(yùn)成功與否，在很大程度上取決于所用的火焰檢 測(cè)器的可靠和完善。FSSS系統(tǒng)包括兩部分:燃燒器控制系統(tǒng)(BCS)、爐膛安全保護(hù)系統(tǒng) (FSS) 先進(jìn)的火焰檢測(cè)裝置不但能檢測(cè)火焰的燃燒和熄滅，還能檢測(cè)火焰的穩(wěn)定性?；?焰檢測(cè)裝置在發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中起著極其

3、重要的作用，全爐膛滅火及燃 料喪失2個(gè)重要的跳爐（MFT）信號(hào)都是由火檢裝置檢測(cè)及判斷得出的。火檢均無(wú)火信 號(hào)也是進(jìn)行爐膛吹掃的必備條件之一。 二、 第二章 鍋爐火焰檢測(cè)技術(shù)綜述 一、電站鍋爐火焰燃燒特性 二、現(xiàn)代鍋爐火焰檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi)和基本的 工作原理 一、鍋爐火焰燃燒特性 油、氣、煤粉燃燒器的火焰能發(fā)射出幾乎連續(xù)的發(fā)光光譜，其放射 源多為燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫碳微粒子群（碳墨）及粉煤粒子群（ 燒成碳）等，其光譜主要分布于可見(jiàn)光和紅外區(qū)。 燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰，以各種形式向四周輻射。煤粉 火焰的燃燒信號(hào)是一種不規(guī)則的脈動(dòng)信號(hào)，是由火焰在燃燒過(guò)程中 ，微粒的集結(jié)、運(yùn)動(dòng)、發(fā)光、燃盡的結(jié)果所致

4、。煤粉的燃燒可分為 如下4個(gè)區(qū)段。 a. 預(yù)熱區(qū)風(fēng)粉混合物在逐步加熱的過(guò)程中與燃燒中的明火開(kāi) 始接觸，逐漸加熱至燃燒點(diǎn)。 b. 初始燃燒區(qū)風(fēng)粉混合物開(kāi)始燃燒，大量地輻射光和熱，形 成閃爍，這時(shí)火焰的亮度不是最大，但閃爍的頻率達(dá)最大。 c. 完全燃燒區(qū)這時(shí)火焰釋放的光和熱達(dá)到最高。 d. 燃盡區(qū)燃料燃燒完畢，形成灰粉，熾熱的灰粉仍能發(fā)光， 但其亮度和閃爍頻率都很低。 燃料經(jīng)燃燒器噴入爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，在燃燒的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中將 釋放出大量的能量，包括光能(如紫外線、可見(jiàn)光和紅外線)、熱能 和聲輻射能等。這些不同的能量形式構(gòu)成了檢測(cè)爐膛火焰存在與否 的基礎(chǔ)，應(yīng)用不同的火焰特征可以構(gòu)成不同類(lèi)型的火檢器。

5、二、現(xiàn)代鍋爐火焰檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi)和基本 的工作原理 電站鍋爐圖像火焰檢測(cè)系統(tǒng)的核心是對(duì)煤粉燃燒火 焰圖像的分析，突破了常規(guī)火檢的檢測(cè)機(jī)理，通過(guò)每 個(gè)燃燒器噴口和全爐膛的火焰圖像來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐的 燃燒狀況；利用模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等 技術(shù)對(duì)火焰圖像進(jìn)行檢測(cè)處理，從而準(zhǔn)確發(fā)出單個(gè)燃 燒器噴口火焰的ON/OFF信號(hào)，送入FSSS或DCS參與鍋爐 安全保護(hù)。圖像火檢真正實(shí)現(xiàn)了單火咀準(zhǔn)確檢測(cè)，解 決了背景干擾和“偷看”問(wèn)題，對(duì)于因煤質(zhì)、負(fù)荷等 引起的工況變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。 圖像火檢用直觀的火焰實(shí)時(shí)圖像為運(yùn)行人員進(jìn)行鍋 爐燃燒優(yōu)化調(diào)整提供參考。隨著計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的發(fā) 展，可以從火焰實(shí)時(shí)視頻圖

6、像中提取更多的燃燒信息 ，進(jìn)行鍋爐燃燒穩(wěn)定性分析和調(diào)整。 第三章、EZ-Flame圖像火檢系統(tǒng)的特點(diǎn) 一、圖像火檢整體構(gòu)成圖 二、圖像火檢硬件組成圖 三、圖像火檢信號(hào)流向圖 四、就地火檢探頭以及硬件明細(xì)說(shuō)明 EZ-Flame 火檢系統(tǒng)概述火檢系統(tǒng)概述 EZ-Flame火焰檢測(cè)系統(tǒng)具有防偷看、免調(diào)試、質(zhì)量可靠 、配置靈活、使用方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電站、鋼 鐵、石油化工、冶金、造紙等多行業(yè)的單燃燒器或多燃 燒器鍋爐中，在鍋爐啟動(dòng)、運(yùn)行的各個(gè)階段，對(duì)燃燒器 火焰進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，能夠有效地預(yù)防燃料送入爐膛而未 被點(diǎn)燃時(shí)可能導(dǎo)致?tīng)t膛爆炸的潛在危險(xiǎn)，為鍋爐安全穩(wěn) 定運(yùn)行提供保護(hù)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) EZ

7、-Flame火檢系統(tǒng)針對(duì)不同容量機(jī)組、不同鍋爐爐型有多種系統(tǒng)配置。 單個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 觀測(cè)組件（撓性光纖組件或觀測(cè)管組件） 火檢探頭 火檢放大器組件 電纜組件 免調(diào)試功能免調(diào)試功能 EZ-Flame火檢放大器參數(shù)預(yù)先設(shè)置 用戶(hù)無(wú)需進(jìn)行任何調(diào)整 界面友好，操作方便 EZ-Flame火檢放大器 EZ-Flame火檢放大器底座 火檢放大器箱/柜（客戶(hù)訂制） EZ-Flame火檢放大器 雙通道、免調(diào)試 有效從背景火焰中識(shí)別目標(biāo) 火焰 EZ-Flame火檢放大器底座 提供接線端子使信號(hào) 接入 軌道式安裝 實(shí)現(xiàn)火檢放大器熱插 拔 電纜組件電纜組件 6芯電纜 l 用于連接EZ-Flame火檢探

8、頭和火檢放大器 底座 一端為航空插頭與EZ-Flame火檢探頭插座 連接 EZ-FlameEZ-Flame火檢系統(tǒng)各部件說(shuō)明火檢系統(tǒng)各部件說(shuō)明 部件號(hào)部件號(hào)名稱(chēng)名稱(chēng)描述描述 55-200-0090電纜組件 3M (10)電纜組件 55-200-0091電纜組件 6M (20)電纜組件 55-200-0092電纜組件 9M (30)電纜組件 55-200-0093電纜組件 12M (40)電纜組件 軟件功能軟件功能 火焰狀態(tài)顯示 功能設(shè)置 系統(tǒng)配置 報(bào)警控制 數(shù)據(jù)采集 C 1 F1 C 2 F2 C3 F3 ? ? B 1 E1 B2 E2 B3 E3 ? ? A1 D1 A2 D2 A3 D3

9、 ? ? 以此類(lèi)推 軟件特點(diǎn)軟件特點(diǎn) 軟件安裝使用方便 界面友好 全局直觀反映火焰狀態(tài) 手操盤(pán)式顯示單點(diǎn)參數(shù) 歷史數(shù)據(jù)收集便于事故 分析 1.AC Gain 增益或放大倍數(shù)，一般主要調(diào)整這個(gè)參數(shù)。 2.FC 一般不動(dòng)。 3.AC ON_TH 和AC OFF_TH 是有火和無(wú)火的門(mén)檻值或上下限。 4.MAX和MIN 是模擬量4-20mA的對(duì)應(yīng)值。 5.DC ON_TH 和DC OFF_TH 是直流分量，一般不做調(diào)整。 6.FREQ頻率分量一般不做調(diào)整。 第四章、常見(jiàn)的缺陷以及故障處理 #4爐火檢系統(tǒng)在2014年A修中進(jìn)行了升級(jí)改造，5月底投運(yùn)至今出現(xiàn)不少 問(wèn)題，匯總歸類(lèi)如下： 1、7月，火檢故障

10、頻發(fā)，火檢廠家認(rèn)為可能是信號(hào)干擾及下位機(jī)軟件的 問(wèn)題，通過(guò)軟件升級(jí)后消除。 2、工控機(jī)黑屏進(jìn)入休眠狀態(tài)，必須重新上電啟動(dòng)，檢查各項(xiàng)設(shè)置并修改 后仍不能解決，后廠家認(rèn)為該工控機(jī)功能相當(dāng)于手操器，只在需要對(duì)內(nèi) 部參數(shù)進(jìn)行檢查修改時(shí)起通訊作用，休眠不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，故增加 一臺(tái)筆記本作為備用工控機(jī)以備原工控機(jī)損壞時(shí)應(yīng)急之用。 3、就地光纖、光導(dǎo)頭損壞問(wèn)題：1號(hào)角煤F層火檢、4號(hào)角煤E層火檢光纖 、光導(dǎo)頭燒損、結(jié)焦造成火檢波動(dòng)，更換后正常。 4、F層14號(hào)角火檢、E層4號(hào)角火檢，在給煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)火 檢頻繁波動(dòng)，就地檢查光纖、光導(dǎo)頭正常，將增益加至很大后正常，但 出現(xiàn)了火檢探頭拆除后DCS畫(huà)面信號(hào)仍然存在的現(xiàn)象，廠家認(rèn)為是增益過(guò) 大引起的電壓信號(hào)過(guò)大導(dǎo)致，現(xiàn)正在逐步減小增益。 第五章、結(jié)束語(yǔ) 火檢是電