爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)

1、爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng) 專 業(yè)：自 動(dòng) 化 班 級(jí)：自本1124 姓 名：張貝貝 學(xué) 號(hào)：1192052435爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)摘要：爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)是監(jiān)視鍋爐運(yùn)行的一種重要設(shè)備。為了確保電廠鍋爐的安全生產(chǎn)，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并遏制事故的發(fā)生。采用該系統(tǒng)對(duì)于提高生產(chǎn)效率，改善工作條件，將起到重要作用。 論文著重介紹了監(jiān)視系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)火焰檢測器原理、分類及電路，爐膛火焰特性，爐膛火焰檢測原理，并且舉例說明火焰檢測在爐膛監(jiān)視系統(tǒng)中的作用。關(guān)鍵字：爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng) 火焰檢測器 火焰檢測原理 爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)由檢測部分、信號(hào)處理部分以及顯示儀表組成。其中檢測器所依據(jù)的原理、形式及性能指標(biāo)是整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成

2、基礎(chǔ)。爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)適用于燃煤、燃油、燃?xì)獾雀鞣N類型鍋爐（四角噴燃、W形噴燃、硫化床爐）及單火嘴監(jiān)視，并適用于化工廠加熱爐、水泥廠、鋁廠窯爐等各種直接燃燒燃料的各類爐型。一、 火焰檢測器的原理 火焰檢測器是通過傳感器,將信號(hào)（溫度、壓力、光、聲音等）轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出,達(dá)到對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和檢測的目的.二、 火焰檢測器的分類1. 溫度開關(guān)式原理：利用熱能溫度原理檢測火焰，是最先采用的方法。利用熱電偶測取靠近火焰根部的煙氣溫度變化速度來判斷重油引燃或熄滅的。缺點(diǎn)：燃料種類必須穩(wěn)定，而且使用前要對(duì)燃料進(jìn)行準(zhǔn)確的分析試驗(yàn)。2. 差壓開關(guān)式原理：利用燃燒產(chǎn)生熱流形成差壓的原理，即差壓開關(guān)檢測天然

3、氣是否點(diǎn)燃。缺點(diǎn)：差壓開關(guān)動(dòng)作整定值手燃料和送風(fēng)出口溫度、混合好壞及燃料動(dòng)壓波動(dòng)的影響較大，而且只適用于氣體燃料火焰檢測。3. 火焰棒式使用條件：（1）電極對(duì)地絕緣電阻不小于2000兆歐。 （2）電極冷卻風(fēng)量和點(diǎn)火時(shí)調(diào)風(fēng)器風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，不應(yīng)使火焰偏離或發(fā)生電線的支持套筒過熱變形。 4. 光學(xué)類型 光學(xué)類型火焰檢測器在電廠中得到普遍應(yīng)用。通常使用的光電元件有：紫外線光敏管、光敏電阻、硅光電池等。 （1）紫外線火焰檢測器 a.功能：控制點(diǎn)火裝置自動(dòng)點(diǎn)火，點(diǎn)火同時(shí)自動(dòng)打開燃料閥。在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有點(diǎn)燃，控制器自動(dòng)關(guān)閉燃料閥并報(bào)警，如點(diǎn)火成功則保持燃料正常供應(yīng)。b.故障排除：  &

4、#160;  燃燒器無火，而檢測卻顯示有火，這是檢測線路受潮后分布電容逐漸增大引起的干擾，請(qǐng)打開模塊，順時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)電位器，直至綠色指示燈滅，繼電器釋放為止。燃燒器有火，而檢測器顯示無火，可能有二個(gè)原因，一是探頭鏡片被灰塵覆蓋，請(qǐng)擦干凈探頭石英鏡片，二是阻抗匹配電位器超調(diào)，請(qǐng)打開模塊反時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)電位器，直到綠色指示燈亮，繼電器吸合為止。如果在安裝或使用中不小心弄破了探頭的鏡片，不要用普通玻璃片代替，因?yàn)槠胀úＡ荒芡高^火焰產(chǎn)生的紫外線。c.紫外火焰檢測器適用于氣體火焰監(jiān)測，不適用于煤或油的火焰監(jiān)測的原因：（i）對(duì)氣體火焰來講，紫外線的輻射程度相對(duì)而言是較大的，另外氣體火

5、焰干凈，紫外線不易被吸收，易于穿過。（ii）對(duì)油和煤火焰而言，紫外線輻射強(qiáng)度較小，而且煤或油燃燒時(shí)，有油霧和水蒸氣，要吸收紫外線，而且在燃燒器周圍有濃密的未經(jīng)燃燒的煤粉遮蓋，所以不適合采用紫外線檢測來檢測燃煤爐的火焰。 （2）光敏電阻 利用光敏電阻的阻值特性制作的火焰檢測裝置常用于爐內(nèi)熱源的亮度檢測。5.聲學(xué)和其他方式三、 爐膛火焰特性 燃燒的實(shí)質(zhì)是燃料中的碳和碳?xì)浠衔锱c空氣中的氧發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)。在燃燒器噴出燃燒火焰大約分為四段： 1 第一區(qū)域：燃料混合區(qū)（黑龍區(qū)）； 2 第二區(qū)域：初始燃燒區(qū)（初燃區(qū)）； 3 第三區(qū)域：完全燃燒區(qū)； 4 第四區(qū)域：燃燒燃盡區(qū)。 大量研究表明，紅外光有效測

6、量區(qū)在第三區(qū)域和第四區(qū)域的交界處，紫外光有效測量區(qū)第二第三區(qū)域，可見光有效測量區(qū)域在第三區(qū)域。同一燃料在不同的燃料區(qū)，火焰的頻譜特性也有差異。這個(gè)研究成果對(duì)選擇現(xiàn)場安裝火焰檢測系統(tǒng)的紅外光檢測器或紫外光檢測器和現(xiàn)場安裝的角度提供了依據(jù)。 不同燃料燃燒的火焰燃燒其共性光譜圖如圖1所示。圖1 不同燃料燃燒的火焰區(qū)域圖四、 火焰檢測器電路 1 紅外傳感器探頭部分 2 信號(hào)變換及接口部分 3 單片機(jī)系統(tǒng)及輸入輸出部分 4 鍵盤輸入、顯示接口、電源部分 火焰檢測器電路框圖如圖2。 圖2火焰檢測器電路五、火焰檢測器實(shí)例火焰檢測器在大型企業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，它是企業(yè)質(zhì)量和消防方面的一個(gè)安全防線，如何合理安裝火

7、焰檢測器這只電子眼，是提高企業(yè)安全生產(chǎn)的必要保證，可以較好的彌補(bǔ)人員缺少問題。下面僅以兩個(gè)典型應(yīng)用實(shí)例介紹。1 鍋爐火焰檢測燃料加熱爐和工業(yè)鍋爐，如果點(diǎn)火不成功或在正常燃燒時(shí)因某種原因而突然熄火，此時(shí)若不及時(shí)切斷燃料來源，就可能在熄火后因繼續(xù)投入燃料而造成爆炸事故。SCA系列火焰檢測器就是利用紫外復(fù)合檢測器，通過對(duì)爐膛紫外線的檢測，可在爐膛熄火(即沒有明火)時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通過控制系統(tǒng)切斷爐膛的燃料來源，并執(zhí)行吹掃程序，防止因燃料過多而發(fā)生爆炸事故。如圖3所示，鍋爐火焰檢測。 圖三 鍋爐火焰檢測 2 火炬火焰檢測火炬是石油化工等企業(yè)安全防護(hù)措施之一，檢測主火炬常明燈（小火）是否熄滅，主火炬能否緊急情況下點(diǎn)燃，就成為至關(guān)重要問題。利用火焰檢測器，就像給火炬安裝了一只電子眼睛，長明燈及主火炬熄滅時(shí)會(huì)立即報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)火炬噴火系統(tǒng)，使火炬常明燈及時(shí)點(diǎn)焰。如圖4 火炬火