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鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中火焰檢測(cè)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)

文檔作者：李進(jìn)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月12日
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西安理工大學(xué)
碩士學(xué)位論文
鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中火焰檢測(cè)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)
姓名：李進(jìn)
申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士
專業(yè)：電氣工程
指導(dǎo)教師：陳治明;趙力行
20071001
摘要
論文題目：鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)中火焰檢測(cè)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)
學(xué)科專業(yè)：電氣工程
研究生：李進(jìn)
指導(dǎo)教師：陳治明
趙力行
摘要
大型燃煤燃?xì)忮仩t的安全運(yùn)行在很大程度上依賴于鍋爐爐膛火焰燃燒的穩(wěn)定性和可
靠性檢測(cè)，論文首先綜述了鍋爐爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)(Furnace Safeguard Supervisory
System，以下簡(jiǎn)稱FSSS)中火焰檢測(cè)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了火焰檢測(cè)系統(tǒng)的國(guó)
內(nèi)市場(chǎng)前景，提出了本課題的研究目標(biāo)和需要解決的主要問(wèn)題。
在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)性的討論了FSSS的工作原理、組成、功能和工作方式，以及爐膛
爆炸的基本原因與基本理論，介紹了防止鍋爐爐膛爆燃的行業(yè)規(guī)范。針對(duì)FSSS的功能需
求，論述了爐膛火焰的特征，分析了煤燃燒時(shí)的發(fā)光波長(zhǎng)，簡(jiǎn)要介紹了各種火焰檢測(cè)技術(shù)。
論文著重介紹了實(shí)現(xiàn)FSSS火焰檢測(cè)功能的火焰檢測(cè)器電路設(shè)計(jì)思路，描述了紅外光
電轉(zhuǎn)換檢測(cè)單元、信號(hào)放大單元、單片機(jī)處理單元等主要硬件電路的主要工作原理，闡述
了光電信號(hào)從小信號(hào)檢測(cè)到標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)變換的電路設(shè)計(jì)思路，闡述了單片機(jī)微處理系統(tǒng)
中輸入A／D轉(zhuǎn)換、輸入人機(jī)接口、4-20mh輸出單元等電路的設(shè)計(jì)思路。
最后，簡(jiǎn)述了火焰檢測(cè)器現(xiàn)場(chǎng)安裝，包括簡(jiǎn)述了火焰檢測(cè)器產(chǎn)品特點(diǎn)和主要性能、火
焰檢測(cè)器樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的情況和在北京國(guó)華電廠30萬(wàn)機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)和電廠安裝的
情況。同時(shí)簡(jiǎn)述了為減少現(xiàn)場(chǎng)鍋爐高溫環(huán)境對(duì)FSSS光電傳感器壽命影響，冷卻風(fēng)裝置的
功能和作用。
關(guān)鍵詞：火焰檢測(cè)系統(tǒng)；工作原理；電路設(shè)計(jì)
趙鱉
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
Title：FLAME DETECTING SYSTEM OF FURNACE SAFEGUARD
SUPERVlSORY SYSTEM
Major：ELECTRIC ENGINEERING
Name：JIN LI Signatu陀：J笙蘭!
Supervisor：Prof．ZHIMING CHEN Signatu
Prof．LIXING ZHAO Signatu
Abstract
111e title of my paper is the flame detecting system of Furnace Safeguard Supervisory
System．(For short FSSS)。11玲operation safety ofthe large scale boiler using coal or gas as the
fuel is highly depending on the reliability and stability detections of the burning flame in the
boiler。First，the PaDef summarizes the research background and the current situations on the
flame detection system of FSSS in China and abroad， analyzes its future trend of market and
technology，and then puts forward my research goals and expected results．a(chǎn)nd resolved
problem。Second，the paper studies the principle and the function of FSSS。As well．a(chǎn)s it
analyzes the forming components，functions and working methods。It introduces industry
standard of requirements preventing furnace explosion。According to the need of flame
detection，the paper studies the flame spectrum character，analyzes the frequency of furnace
flame，and introduccs different kinds offlame detectors。Tllird，it iS mostly ofthe paper， it
studies the electronic circuit design method for the flame detecting s37stem。It studies the
electric circuit principles of photoelectric sensor,，amplifier and microcomputer 87C196KB
made by Intel Company。Moreover,the paper studies the circuit design about analogue signal
change and amplification，such as conversion from analogue signed to digital signal(A／D input
conversion)and from digital signsi to analogue signal f4-20ma output conversion)。At last the
paper introduces the tcst date in laboratory and in field woking ofthe flame detecting system at
GUOHUA 300MW Power Pant at BEUING。Including and according to the field requirements
to the photoelectric sensor under high temperature，the paper studies the function and field
installment method ofthe cooling system in flame detecting system。
Key words：Flame detecting system；Working principles：Electric circuit design and
Cooling system．
2
獨(dú)創(chuàng)性聲明
秉承祖國(guó)優(yōu)良道德傳統(tǒng)和學(xué)校的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)鄭重申明：本人所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)
人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除特別加以標(biāo)注和致謝的地
方外，論文中不包含其他人的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本文所論述的工作和成
果的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并已致謝。
本論文及其相關(guān)資料若有不實(shí)之處，由本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任
論文作者簽名： 塑料／p月魄日
學(xué)位論文使用授權(quán)聲明
本人．二至二墊在導(dǎo)師的指導(dǎo)下創(chuàng)作完成畢業(yè)論文。本人已通過(guò)論文的答辯，并
已經(jīng)在西安理工大學(xué)申請(qǐng)博士／碩士學(xué)位。本人作為學(xué)位論文著作權(quán)擁有者，同意授權(quán)
西安理工大學(xué)擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán)，即：1)已獲學(xué)位的研究生按學(xué)校規(guī)定提交
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科研目的，學(xué)?？梢詫⒐_(kāi)的學(xué)位論文或解密后的學(xué)位論文作為資料在圖書(shū)館、資料室
等場(chǎng)所或在校園網(wǎng)上供校內(nèi)師生閱讀、瀏覽。
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理。
(保密的學(xué)位論文在解密后，適用本授權(quán)說(shuō)明)
論文作者簽名： 蒼逆導(dǎo)師簽名∥蔓臼顰年，d月·節(jié)日
1前言
1．前言
隨著大型火力發(fā)電、石化動(dòng)力站、城市供熱、高爐廢氣燃燒等領(lǐng)域中鍋爐使用的日益
增多，由于鍋爐爐膛內(nèi)燃料燃燒情況復(fù)雜，爐膛受多種外界因素影響后，容易引起爐膛滅
火導(dǎo)致?tīng)t膛爆裂，這些因素對(duì)鍋爐安全燃燒構(gòu)成了威脅。因此為了防止鍋爐爐膛爆裂、減
少滅火事故的發(fā)生、減少電力生產(chǎn)的損失，國(guó)家確定了對(duì)大型鍋爐配備“鍋爐爐膛安全監(jiān)
控系統(tǒng)”是解決鍋爐爆裂問(wèn)題的最有效自動(dòng)保護(hù)和控制的方式。國(guó)家對(duì)鍋爐燃燒狀況安全
要求也日益提高，國(guó)家針對(duì)鍋爐連續(xù)性安全監(jiān)控目標(biāo)提出了“保持鍋爐啟動(dòng)及操作的一貫
性、提高電廠鍋爐的可使用性、減低維護(hù)成本、預(yù)防鍋爐爆炸事故”等總體要求。原國(guó)家
水電部也明文規(guī)定：“今后凡新裝投產(chǎn)機(jī)組必須安裝火焰檢測(cè)和安全防爆裝置，現(xiàn)有機(jī)組
在條件許可情況下必須設(shè)法加裝”．原國(guó)家電力部規(guī)翅J設(shè)計(jì)院也頒布了‘鍋爐安全監(jiān)控系
統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DLl3J116"93)，提出在鍋爐燃燒的管理中要達(dá)到國(guó)際防爆標(biāo)準(zhǔn)
NFPA85C標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ．
“鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)”以下本文簡(jiǎn)稱FsSS(I町RNACE SAFEGUARD
SURPERVISORYSYS刪)已經(jīng)成為了各種鍋爐燃燒系統(tǒng)中不可缺少的自動(dòng)控制設(shè)備．
FSSS是一種幫助蒸汽發(fā)生器對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷要求快速響應(yīng)的自動(dòng)保護(hù)和控制的系統(tǒng)，是
發(fā)電廠設(shè)備啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)操作的重要基礎(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)。在工業(yè)領(lǐng)域中，幾乎有能源燃燒
的地方不論機(jī)組大小按照鍋爐安全規(guī)范都需要應(yīng)用FSSS技術(shù)。因此FSSS具有極大的市場(chǎng)，
成為眾多制造自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備廠家研究開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品目標(biāo)。從FSSS應(yīng)用角度分析，
不論使用FSSS中哪部分功能，鍋爐爐膛火焰滅火保護(hù)功能都是FSSS中的最基本不可缺
少的功能之一。鍋爐安全燃燒系統(tǒng)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)主要功能是檢測(cè)鍋爐爐膛是“有火”還
是“沒(méi)火”，所以FSSS系統(tǒng)中的火焰檢測(cè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鍋爐安全控制功能的重要子系統(tǒng)，是
FSss的眼睛，火焰檢測(cè)系統(tǒng)的輸出信號(hào)是FSSS判斷爐膛是否滅火是否切斷主燃料的依據(jù)。
鍋爐安全燃燒系統(tǒng)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)在電力行業(yè)使用最早、應(yīng)用最廣、形成的市場(chǎng)需求
最大。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電力總裝機(jī)容量已經(jīng)突破40萬(wàn)兆瓦，而火電裝機(jī)容量占75％
以上，超過(guò)30萬(wàn)兆瓦。以平均每個(gè)電廠單臺(tái)機(jī)組容量為200兆瓦計(jì)算，國(guó)內(nèi)超過(guò)1500
套機(jī)組，如果按2003年國(guó)內(nèi)有1500套200兆瓦機(jī)組計(jì)算，(國(guó)產(chǎn))火焰檢測(cè)系統(tǒng)的投資
為32萬(wàn)元，2003年電力行業(yè)火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品市場(chǎng)總需求量約為4．5億元．隨著火焰檢
測(cè)系統(tǒng)在石油化工、冶金、輕工、城市垃圾焚燒等領(lǐng)域中的燃燒鍋爐上大量開(kāi)展應(yīng)用，2005
年火焰檢測(cè)系統(tǒng)市場(chǎng)總量已達(dá)到6億元以上。研究開(kāi)發(fā)具有產(chǎn)業(yè)化能力的一體化數(shù)字化智
能化火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品是我論文主要內(nèi)容。1
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
2．鍋爐爐膛火焰檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和使用現(xiàn)狀
2．1國(guó)內(nèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
在∞年代初期，隨著我國(guó)電力建設(shè)的快速發(fā)展，國(guó)外火焰檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)入了我國(guó)發(fā)電
廠并開(kāi)始逐漸應(yīng)用，并得到了非常好的評(píng)價(jià)，成為鍋爐控制系統(tǒng)中的必備設(shè)備．由于火焰
檢測(cè)系統(tǒng)是FSSS中非常重要的一個(gè)子系統(tǒng)，火焰檢測(cè)系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量明顯增加．
在90年代初期，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)開(kāi)始對(duì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)引進(jìn)，并逐漸開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化。
隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在發(fā)電廠得到較好應(yīng)用，國(guó)產(chǎn)火焰檢測(cè)系統(tǒng)在性能價(jià)格上開(kāi)始具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)
勢(shì)，部分200兆瓦發(fā)電廠機(jī)組開(kāi)始使用國(guó)內(nèi)企業(yè)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)。比如：東北
電力學(xué)院校辦廠、電力部龍?jiān)醇瘓F(tuán)煙臺(tái)燃燒控制公司、煙臺(tái)中電控制工程公司等開(kāi)發(fā)研制
的火焰檢測(cè)系統(tǒng)，利用市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)逐漸進(jìn)入電力市場(chǎng)，隨后阿城繼電器廠、徐州燃燒設(shè)計(jì)院
也在引進(jìn)美國(guó)CE公司的鍋爐爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極開(kāi)展火焰檢測(cè)系統(tǒng)國(guó)
產(chǎn)化開(kāi)發(fā)．但以上所有國(guó)內(nèi)單位開(kāi)發(fā)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)在技術(shù)上均為模擬電路和分立元件，
在電路結(jié)構(gòu)上，其火焰光電檢測(cè)電路部分和信號(hào)處理電路部分是分體安裝，并且火焰檢測(cè)
系統(tǒng)信號(hào)輸出到FSSS的信號(hào)是開(kāi)關(guān)量信號(hào)，因此在信號(hào)傳輸過(guò)程中，存在產(chǎn)品可靠性差、
信號(hào)誤傳等問(wèn)題，對(duì)Fsss鍋爐的保護(hù)控制上容易造成誤判。對(duì)整機(jī)可靠性帶來(lái)影響，同
時(shí)對(duì)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)帶來(lái)困難。
在90年代后期，國(guó)外產(chǎn)品已經(jīng)基本完成了現(xiàn)場(chǎng)火焰檢測(cè)單元和信號(hào)處理單元一體化
的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了信號(hào)處理數(shù)字化和智能化，并在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)取得良好業(yè)績(jī)。
而國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在這方面研究剛剛起步，在技術(shù)水平上與國(guó)外產(chǎn)品比較差距在5．10年．因此
研究開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)一體化火焰檢測(cè)系統(tǒng)，提高國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)和功能，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)是
國(guó)內(nèi)制造火焰檢測(cè)系統(tǒng)企業(yè)研究的重點(diǎn)。
近年來(lái)，根據(jù)發(fā)電廠技術(shù)改造項(xiàng)目的技術(shù)要求，發(fā)電廠出現(xiàn)了DcS系統(tǒng)和FsSs系
統(tǒng)合二為一的技術(shù)需求．用戶也要求發(fā)電廠FSSS系統(tǒng)功能要完全納到DCS系統(tǒng)中，變
成一套機(jī)柜系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)新建300兆瓦以上機(jī)組的FSSS系統(tǒng)要求火焰檢測(cè)系統(tǒng)的傳
送信號(hào)要按照通用DCS控制信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)傳送(如4-20mA、RS485等)，以便把信號(hào)直接
送到DCS柜中。這些需求加速了國(guó)內(nèi)火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品向數(shù)字化方向發(fā)展的研究速度。
國(guó)內(nèi)京儀集團(tuán)下屬的北京遠(yuǎn)東有限公司、電力部下屬的龍?jiān)醇瘓F(tuán)煙臺(tái)燃燒控制公司、煙臺(tái)
中電控制工程公司、徐州燃燒設(shè)計(jì)院、哈爾濱中能自動(dòng)化設(shè)備公司等單位開(kāi)始投入人力物
力進(jìn)行火焰檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)字化研究開(kāi)發(fā)。
2
2鍋爐爐膛火焰檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和使用現(xiàn)狀
2．2國(guó)外產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
從90年代中期到2003年初，國(guó)外公司經(jīng)過(guò)近十年的產(chǎn)品技術(shù)完善，已經(jīng)具備滿足電
力系統(tǒng)中鍋爐燃燒設(shè)計(jì)不斷提高的需求要求，以美國(guó)FORNEY公司為首的火焰檢測(cè)產(chǎn)品
技術(shù)已經(jīng)從原來(lái)的模擬型lDD．II、IDD．III等型號(hào)，發(fā)展到具有一體化智能化、數(shù)字剖面
檢測(cè)的DR610型產(chǎn)品，并具備了無(wú)需放大器、自帶火焰繼電器、連續(xù)反映火焰強(qiáng)度信號(hào)
的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出、獨(dú)特的。火焰學(xué)習(xí)”軟件編程功能、很強(qiáng)的火焰識(shí)別能力、強(qiáng)
大的自檢功能、檢測(cè)火焰的準(zhǔn)確性高、可以很方便的在檢測(cè)器上的使用操作參數(shù)設(shè)置、采
用快速拔插接口技術(shù)、操作功能和信號(hào)狀態(tài)的大屏幕顯示、遠(yuǎn)程通訊等用戶歡迎的產(chǎn)品特
點(diǎn)。FORNY等國(guó)外公司的產(chǎn)品水平已經(jīng)上升到引導(dǎo)世界潮流的高技術(shù)含量的層次上，國(guó)
內(nèi)600兆瓦以上發(fā)電機(jī)組的火焰檢測(cè)系統(tǒng)大部分市場(chǎng)份額被美國(guó)FORNEY等公司占領(lǐng)。
2-3火焰檢測(cè)系統(tǒng)的市場(chǎng)應(yīng)用前景
我國(guó)電力供需矛盾突出、供不應(yīng)求，仍然是推動(dòng)我國(guó)電力投資建設(shè)高速發(fā)展的根本動(dòng)
力，據(jù)國(guó)家有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)2005年一200r7年三年期間，全國(guó)新增裝機(jī)容量將分別達(dá)到4萬(wàn)
兆瓦、5萬(wàn)兆瓦和6．2萬(wàn)兆瓦左右．2004至2010年平均投產(chǎn)發(fā)電機(jī)容量3．7萬(wàn)兆瓦，年均
增長(zhǎng)7．8％左右，到2010年，我國(guó)總裝機(jī)容量將達(dá)到66萬(wàn)兆瓦。
國(guó)內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)勢(shì)頭為企業(yè)發(fā)展提供了良好的大環(huán)境，工業(yè)發(fā)展建設(shè)投資也
在不斷增長(zhǎng)。電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，尤其近兩年電力行業(yè)的投資更是規(guī)模空前。
火電市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的需求量非常巨大，為火焰檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了
更大的市場(chǎng)機(jī)遇。目前火焰檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)在各種燃燒方式的鍋爐上開(kāi)始應(yīng)用，如在四角切
燃、前后墻對(duì)沖燃燒、循環(huán)流化床等燃燒方式的鍋爐上均得到了使用，尤其在100兆瓦至
1000兆瓦鍋爐蒸氣發(fā)電廠中應(yīng)用效果特別突出。因此，成熟的電力市場(chǎng)為發(fā)展火焰檢測(cè)
系統(tǒng)提供了良好的外部環(huán)境．
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年國(guó)內(nèi)約有1500套以上火電發(fā)電機(jī)組，按平均每套機(jī)組鍋爐安全燃燒
系統(tǒng)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)(國(guó)產(chǎn))投資為32萬(wàn)元計(jì)算，2003年電力行業(yè)火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品市
場(chǎng)總需求量約為4．5億元．據(jù)2004年行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2004年國(guó)內(nèi)火焰檢測(cè)系統(tǒng)市場(chǎng)銷(xiāo)售
超過(guò)5億元，其中美國(guó)Forney公司火焰檢測(cè)系統(tǒng)銷(xiāo)售收入2億元，ABB公司火焰檢測(cè)系
統(tǒng)年銷(xiāo)量超過(guò)1億元，美國(guó)COEN、DURAG等公司合計(jì)1億元出頭，國(guó)產(chǎn)火焰檢測(cè)系統(tǒng)
產(chǎn)品不足1億元，2006年火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求已經(jīng)達(dá)到7億元。
隨著火焰檢測(cè)系統(tǒng)的功能完善，火焰檢測(cè)系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金行業(yè)的
各類(lèi)燃煤、燃油和燃?xì)獾腻仩t中，可進(jìn)入四角切園布置直流燃燒器、墻式布置旋流燃燒器、
低NOX燃燒器、循環(huán)流化床、干燥爐、過(guò)程加熱爐、廢氣燃燒爐、焚燒爐等燃燒方式相
關(guān)的鍋爐應(yīng)用市場(chǎng)12]。因此化工、石油、冶金等行業(yè)自備供熱、自備發(fā)電的生產(chǎn)生活等
熱力動(dòng)力站鍋爐爐膛燃燒是火焰檢測(cè)系統(tǒng)的新的市場(chǎng)。
據(jù)專家預(yù)測(cè)，隨著國(guó)家安全要求的各項(xiàng)制度的規(guī)范和健全，2008年火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)
3
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
品的市場(chǎng)需求將達(dá)到8億元左右，到2010年將達(dá)到10億左右．因此火焰檢測(cè)系統(tǒng)具有十
分廣泛的市場(chǎng)空間． ?！?
在電力行業(yè)高速發(fā)展的今天，600兆瓦以上大型火電機(jī)組所用的火焰檢測(cè)系統(tǒng)90％被
國(guó)外產(chǎn)品壟斷。該項(xiàng)目研究成功后，將在一定程度上打破這種局面，無(wú)論對(duì)電力行業(yè)，還
是對(duì)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展都有著巨大的意義。項(xiàng)目成功實(shí)施，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效
益同時(shí)，還將為儀器儀表行業(yè)高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升提供成功的經(jīng)驗(yàn)。
此外，國(guó)外發(fā)展中國(guó)家的電力需求增長(zhǎng)迅速，目前我國(guó)在亞洲、非洲國(guó)家都有大量的
火電援建項(xiàng)目，對(duì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的需求量也十分巨大，因此發(fā)展數(shù)字化一體化火焰檢測(cè)系
統(tǒng)的國(guó)外市場(chǎng)，對(duì)提高我們出口創(chuàng)匯能力具有十分廣闊的前景．
2．4本課題研究的目標(biāo)和解決的關(guān)鍵問(wèn)題
隨著300兆瓦以上機(jī)組控制系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠FSSS逐漸要符合DCS小
型化、總線化、高可靠性和便于維護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。因此傳統(tǒng)的火焰檢測(cè)系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：
(1)光電檢測(cè)單元與和信號(hào)放大器器分體，之間通過(guò)電纜連接，電纜過(guò)多，造成信
號(hào)衰減，信號(hào)傳輸質(zhì)量差．
(2)火焰檢測(cè)系統(tǒng)采用模擬技術(shù)輸出到FSSS的信號(hào)是開(kāi)關(guān)信號(hào)，不能連續(xù)體現(xiàn)鍋
爐爐膛內(nèi)的火焰光強(qiáng)和頻率特征，容易出現(xiàn)誤判、誤送信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)的控制品質(zhì)帶來(lái)影響。
(3)信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)處理放大等分立電路存在抗干擾能力差，影響了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸
抗干擾能力提高和維護(hù)起來(lái)復(fù)雜。
(4)人機(jī)接口采用模擬技術(shù)，設(shè)定參數(shù)單一，不能提高參數(shù)設(shè)定精度。
2．5本課題的主要目標(biāo)
(1)技術(shù)目標(biāo)
總體技術(shù)目標(biāo)是：通過(guò)采用仿制國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)的方式，研究開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)
產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化一體化火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品，提高產(chǎn)品技術(shù)性能，達(dá)到對(duì)原有火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)
品技術(shù)提升換代的目的，使產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的目標(biāo)。
在具體技術(shù)目標(biāo)上，通過(guò)采取多種形式放大器提高信號(hào)的檢測(cè)和抗干擾能力，采用
87C196KB型號(hào)的16位單片機(jī)微處理器系統(tǒng)技術(shù)，提高A／D信號(hào)轉(zhuǎn)換精度．采用單片機(jī)高
速輸出接口實(shí)現(xiàn)4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出能力，為FSSS實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷鍋爐爐膛火焰“有火”
或“無(wú)火”的狀態(tài)，提供連續(xù)火焰檢測(cè)的信號(hào)，提高火焰檢測(cè)系統(tǒng)可靠性。為今后火焰檢
測(cè)系統(tǒng)增加軟件自診斷技術(shù)奠定基礎(chǔ)。在人才培養(yǎng)目標(biāo)上，通過(guò)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)
構(gòu)調(diào)整，為企業(yè)培養(yǎng)熟悉300兆瓦以上機(jī)組電廠的一批技術(shù)帶頭人，為我們公司培養(yǎng)工程
成套人才、為拓展開(kāi)發(fā)電廠領(lǐng)域的其他產(chǎn)品奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
(2)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)
通過(guò)研制火焰檢測(cè)系統(tǒng)，一方面提高企業(yè)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品銷(xiāo)售收入，一方面可以
拉動(dòng)公司FSSS業(yè)務(wù)的深入開(kāi)展，達(dá)到滿足國(guó)內(nèi)300兆瓦上電站FSSS和火焰檢測(cè)系統(tǒng)工
4
2鍋爐爐膛火焰檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和使用現(xiàn)狀
程成套的目的，也可以把企業(yè)其他自動(dòng)化產(chǎn)品在電廠市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。初步目標(biāo)企業(yè)火焰
檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品2007年銷(xiāo)售收入超過(guò)2000萬(wàn)，2010年銷(xiāo)售收入超過(guò)1億元。
(3)社會(huì)效益目標(biāo)
通過(guò)國(guó)產(chǎn)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的投入市場(chǎng)，對(duì)國(guó)家300兆瓦機(jī)組以上的電廠用戶節(jié)約設(shè)備采
購(gòu)資金和維護(hù)設(shè)備資金，使用戶1套機(jī)組從購(gòu)買(mǎi)國(guó)外火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品60多萬(wàn)元降到每
套30萬(wàn)元左右，使國(guó)內(nèi)電廠用戶在火焰檢測(cè)系統(tǒng)投入費(fèi)用大大減少。
同時(shí)推動(dòng)石化、冶金、輕工，紡織、食品、環(huán)保、公共設(shè)施等領(lǐng)域生產(chǎn)生活自備熱力
站FSSS應(yīng)用．
2．6本課題主要研究的內(nèi)容
首先研究FSSS在電廠中的作用和功能，研究Fsss的構(gòu)成，研究FSSS與火焰檢測(cè)
系統(tǒng)的關(guān)系。
第二研究現(xiàn)場(chǎng)鍋爐爐膛的火焰特征，通過(guò)研究火焰特征和火焰燃燒狀況，研究鍋爐內(nèi)
煤粉燃燒產(chǎn)生的紅外、紫外光的火焰的輻射強(qiáng)度和閃爍頻率數(shù)據(jù)，為火焰檢測(cè)系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)
換檢測(cè)單元的電路設(shè)計(jì)和器件選型提供理論依據(jù)。
第三研究紅外光電轉(zhuǎn)換器件(光敏電阻)信號(hào)獲取電路的基本原理，研究光電轉(zhuǎn)換后
對(duì)微弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大和線性處理電路的基本原理。
第四研究87(2196KBl6位單片機(jī)微處理器系統(tǒng)主要應(yīng)用功能，包括信號(hào)輸入的A／D
轉(zhuǎn)換、人機(jī)設(shè)定參數(shù)接口電路、輸出到FSSS的4-20mA電流驅(qū)動(dòng)電路和其他接口電路等。
；第五研究火焰檢測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器件的冷卻風(fēng)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝等．
2．7需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題
在開(kāi)發(fā)火焰檢測(cè)系統(tǒng)過(guò)程中，會(huì)遇到以下幾點(diǎn)關(guān)鍵問(wèn)題需要解決：
(1)如何分析掌握現(xiàn)場(chǎng)鍋爐爐膛常用燃料的火焰中紅外和紫外光的頻率和強(qiáng)度等火
焰特征的問(wèn)題。一
(2)在檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)不同頻率、不同強(qiáng)度紅外頻率火焰信號(hào)后，如何實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和
采用什么線性放大器的電路設(shè)計(jì)問(wèn)題?！?
’
。
(3)在運(yùn)用單片機(jī)系統(tǒng)技術(shù)時(shí)，會(huì)遇到A仍轉(zhuǎn)換接口電路保護(hù)、背景電平的設(shè)定輸
出、4-20mA信號(hào)帶載能力、顯示報(bào)警接口電路等電路設(shè)計(jì)問(wèn)題。也會(huì)遇到為實(shí)現(xiàn)火焰檢
測(cè)系統(tǒng)智能化火焰檢損4數(shù)據(jù)采集為軟件編程提供條件等問(wèn)題(本論文軟件功能不論述)．
(4)會(huì)遇到為了提高火焰檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)可靠性和提高光電轉(zhuǎn)換器件在現(xiàn)場(chǎng)的
精度，如何延長(zhǎng)火焰檢測(cè)系統(tǒng)中光敏傳感器壽命問(wèn)題。
根據(jù)以上目標(biāo)和可能遇到的闖題，論文對(duì)ESSS系統(tǒng)、火焰檢測(cè)系統(tǒng)、火焰檢測(cè)器電
路等幾個(gè)方面功能進(jìn)行研究論述。
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3．FSSS的功能
七十年代以前，我國(guó)電廠鍋爐的容量較小，由于鍋爐爆燃而造成的人身和設(shè)備的事故
也較少，因此用于鍋爐安全保護(hù)的裝置很簡(jiǎn)單或根本沒(méi)有保護(hù)裝置。但到了七十年代后期，
隨著電力事業(yè)的發(fā)展，鍋爐的容量越來(lái)越大，由于爐膛及制粉系統(tǒng)燃燒爆燃而造成人身傷
亡和設(shè)備損壞的事故越來(lái)越頻繁，特別八十年代后期我國(guó)逐漸進(jìn)入大電網(wǎng)、大機(jī)組、高參
數(shù)、高度自動(dòng)化的時(shí)代，根本不允許由于鍋爐安全問(wèn)題影響機(jī)組整體日常的穩(wěn)定運(yùn)行[210
眾所周知，鍋爐的使用離不開(kāi)燃燒，燃燒離不開(kāi)點(diǎn)火裝置、油燃燒器、煤粉燃燒器、
一次風(fēng)擋板等等眾多燃燒設(shè)備的支持。如果燃燒設(shè)備的操作不正確或在燃燒狀態(tài)不了解條
件下，進(jìn)行運(yùn)營(yíng)操作鍋爐的燃料投運(yùn)，就會(huì)影響鍋爐的正常使用，甚至發(fā)生鍋爐爆炸；FSSS
是防止鍋爐燃燒不正常而造成鍋爐爆炸的重要設(shè)備．
為了說(shuō)明FSSS功能，首先介紹國(guó)際國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)制定的對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的規(guī)定和國(guó)
家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第二介紹在鍋爐使用環(huán)境條件下，產(chǎn)生爐膛爆炸的基本原因和防止措旌。第
三介紹FSS$的構(gòu)成和功能．
3．1鍋爐安全的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
由于鍋爐防爆工作成為大型鍋爐使用單位必須考慮的問(wèn)題，所以出現(xiàn)了對(duì)鍋爐如何防
爆、鍋爐安全具備什么功能的研究需求，美國(guó)在1960年率先組織美國(guó)鍋爐爐膛防爆燃保
護(hù)協(xié)會(huì)開(kāi)展各項(xiàng)研究，并通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)，相繼正式出版了多燃燒器燃?xì)忮仩t爐膛防爆標(biāo)準(zhǔn)
-----NFPA86B、多燃燒器燃油鍋爐爐膛防爆標(biāo)準(zhǔn)-NFPA85D-1969、多燃燒器燃煤鍋爐爐膛防爆
標(biāo)準(zhǔn)-NFPA85C,-1971、多燃燒器鍋爐爐膛防內(nèi)爆標(biāo)準(zhǔn)-NFP^85C,-1978等一系列標(biāo)準(zhǔn)．后來(lái)
美國(guó)為了統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，把以上4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)綜合分析和總結(jié)，于1991年出臺(tái)了多燃
燒器鍋爐爐膛防外爆／內(nèi)爆標(biāo)準(zhǔn)一NFPA85C-1991，明確了鍋爐設(shè)計(jì)；安裝、保護(hù)等一系列具
體標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)對(duì)燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐、單燃燒器和多燃燒器燃煤鍋爐的爐膛防爆軍事
標(biāo)準(zhǔn)也做了詳細(xì)規(guī)定．標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)爐膛爆燃原因、術(shù)語(yǔ)定義、設(shè)備要求、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、
維護(hù)、操作程序、系統(tǒng)連鎖和報(bào)警等作了詳細(xì)闡述。在此基礎(chǔ)上，世界各國(guó)也把美國(guó)的標(biāo)
準(zhǔn)作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍋爐運(yùn)營(yíng)和使用進(jìn)行管理，鍋爐爐膛安全保護(hù)的市場(chǎng)逐漸規(guī)范“。。
在20世紀(jì)90年代初期，隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，F(xiàn)SSS這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)引進(jìn)國(guó)外
大型火電機(jī)組的同時(shí)也開(kāi)始得到應(yīng)用。我國(guó)為此相繼出臺(tái)了鍋爐爐膛安全保護(hù)的行業(yè)標(biāo)
準(zhǔn)，如：原水電部在1993年明文規(guī)定“今后凡新投產(chǎn)機(jī)組必須安裝火焰檢測(cè)和安全防爆
裝置，現(xiàn)有機(jī)組在條件許可情況下必須設(shè)法加裝?！痹娏I(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)院于1993年9
月頒發(fā)了《鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DLGJll6．93)．
6
3 FSSS的功能
3．2爐膛爆炸的基本原因和防止措施
3．2．1爐膛爆炸的基本原因
按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐爐膛是指從鍋爐燃燒器到煙筒的整個(gè)煙氣通道的容積。爐膛爆炸
主要指爐膛爆燃所引起的外爆和內(nèi)爆。爐膛外爆是指在鍋爐的爐膛、煙道或管道中積存的
可燃混合物瞬間同時(shí)被點(diǎn)燃，而使煙氣側(cè)壓力急劇升高，造成爐膛、尾部煙道和管道結(jié)構(gòu)
嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象。爐膛內(nèi)爆是指由于爐膛內(nèi)燃料燃燒不穩(wěn)或熄火，使煙氣側(cè)壓力突然降低，
產(chǎn)生爐膛內(nèi)外差壓過(guò)大，造成鍋爐結(jié)構(gòu)損害的現(xiàn)象11]。
當(dāng)爐膛溫度足夠高、燃料與空氣比例適當(dāng)、燃燒時(shí)間充分等正常運(yùn)行條件下不會(huì)發(fā)生
外爆，因?yàn)檫M(jìn)入爐膛的燃料立即著火，燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙道排入大氣。但是在燃燒不正
常時(shí)，燃燒設(shè)備或燃燒控制系統(tǒng)控制認(rèn)為爐膛已經(jīng)滅火，貿(mào)然進(jìn)行點(diǎn)火等處理操作，就會(huì)
出現(xiàn)爐膛爆炸。引起爐膛爆炸的基本原因是爐膛或煙道內(nèi)有燃料和助燃的空氣積存、積存
的燃料和空氣混合物是爆炸性的、具有足夠的點(diǎn)火能源，這三個(gè)主要因素同時(shí)出現(xiàn)，就會(huì)
在爐膛空間有限的條件下，造成爐膛、尾部煙道和煤粉管道結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞．
從理論上分析，可以假定瞬問(wèn)的爆燃為定容絕熱過(guò)程，可近似地用理想氣體方程式來(lái)
表達(dá)：
pdp。=．17：／T。=(T．+AT)／T。=l+AT／T。“1 (3．1)
式中P。、T。為爆燃前爐膛介質(zhì)的絕對(duì)壓力和絕對(duì)溫度。R、T2為爆燃后爐膛介質(zhì)的絕
對(duì)壓力和絕對(duì)溫度。
若瞬間爆燃放出的熱量用來(lái)加熱爐膛介質(zhì)，則定容絕熱過(guò)程中爐膛介質(zhì)的溫升△T為；
AT=Vr'Qr／'VCv? (3．2)
式中vr為爐膛中積存的可燃物的容積、Qr為爐膛中積存的可燃物的容積的發(fā)熱值、V
為爐膛容積、Cv為定容過(guò)程中爐膛介質(zhì)的平均比熱值。
將式(3．2)代入式(3．1)可得出； ，
P產(chǎn)P。{1+(Vr／V)幸(Qr／Cv T。)}“’ (3．3)
可燃物vr的產(chǎn)生是由于未經(jīng)點(diǎn)燃面進(jìn)入爐膛的燃料量，時(shí)間越長(zhǎng)進(jìn)入爐膛的未燃料
量越多，從3．3式中可以看出，vr越大，爆燃產(chǎn)生的壓力P：越大。因此在進(jìn)入爐膛的燃
料未經(jīng)點(diǎn)燃或點(diǎn)燃火焰中斷時(shí)，應(yīng)立即切斷燃料，速度越快，則進(jìn)入爐膛未燃燒的燃料
vr越少。可燃物發(fā)熱值qr與燃料空氣的濃度有關(guān)，在理論空氣時(shí)，Qr最高，火焰?zhèn)鞑ニ?
度也最快，當(dāng)空氣量超過(guò)理論空氣量時(shí)，Qr降低，當(dāng)空氣量過(guò)多，混合物就不可燃。從
3．3式中也可以看出，爐膛容積V和絕對(duì)壓力P。一定時(shí)，vr和Qr變大，同時(shí)爐膛的絕對(duì)
溫度T。變低時(shí)，爆燃后的P：壓力越大。因此檢測(cè)控制爐膛的燃燒和壓力狀況，是減少爐
膛爆炸的根本措施，F(xiàn)SSS正是利用這一理論，通過(guò)檢測(cè)爐膛火焰和壓力的狀況來(lái)保護(hù)鍋
爐不發(fā)生爆炸事故L LI．
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3．2．2防止鍋爐爆炸的措施
知道鍋爐爆炸的原因后，選擇鍋爐爐膛的燃燒監(jiān)測(cè)設(shè)備是防止鍋爐爆炸的關(guān)鍵措施。
但并不是安裝了鍋爐爐膛安全系統(tǒng)后就萬(wàn)事大吉了，設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制在投入和運(yùn)行時(shí)要遵
照鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行投運(yùn)和保護(hù)，經(jīng)驗(yàn)證明以下內(nèi)容是鍋爐爆炸的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)：
(1)燃料在停爐時(shí)積存或停爐后漏入爐膛內(nèi)，未經(jīng)吹掃就進(jìn)行點(diǎn)火；
(2)重復(fù)不成功的點(diǎn)火，未經(jīng)及時(shí)吹掃，造成大量爆炸性混合物積聚；
‘(3)在多個(gè)燃燒器運(yùn)行時(shí)，一個(gè)或幾個(gè)燃燒器燃燒不良或失去火焰，從而堆積起可
燃物；
(4)運(yùn)行中整個(gè)爐膛熄火，可燃混合物積聚，隨后再次點(diǎn)火造成突然爆燃。
因此從鍋爐爐膛安全控制的技術(shù)上采取火焰監(jiān)控是防止鍋爐爆炸的措施之一比’．
所以要在以下方面對(duì)鍋爐爐膛進(jìn)行監(jiān)測(cè)：
(1)監(jiān)測(cè)爐膛燃燒器出口是否有足夠的點(diǎn)火能量，當(dāng)個(gè)別燃燒器突然熄火時(shí)，應(yīng)立
即切斷該燃燒器的的燃料供應(yīng)，防止和減少燃料的積存．
(2)加強(qiáng)燃燒器韻燃燒管理，使燃燒設(shè)備按正常的程序啟停，避免可燃物的積存．
(3)加強(qiáng)爐膛火焰監(jiān)測(cè)，以火焰信號(hào)作為判別燃燒狀況的依據(jù)．
3．3 FSSS的構(gòu)成和功能
3．3．1 FSSS構(gòu)成
FSSS主要包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制系統(tǒng)柜組成?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)信號(hào)傳
感器，系統(tǒng)包括系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)工作框圖見(jiàn)圖3--1．
圖3—1FSSS系統(tǒng)工作圖
(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括；
控制燃料、空氣、爐膛等參數(shù)的壓力開(kāi)關(guān)閥；控制燃料、空氣等參數(shù)溫度的調(diào)節(jié)閥；
控制燃料、系統(tǒng)流量的流量閥。
8
3 FSSS的功能
(2)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括：
爐膛的火焰檢測(cè)系統(tǒng)；爐膛溫度、壓力、流量檢測(cè)系統(tǒng)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥門(mén)和流量擋板
行程系統(tǒng)。
(3)控制系統(tǒng)主要包括：
機(jī)柜、微處理器卡件、子系統(tǒng)接口卡件、電源卡件、工程操作顯示界面、各種系統(tǒng)軟
件及外圍記錄打印設(shè)備。。
3．3．2 FsSS監(jiān)控功能
按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能包括：
(1)爐膛吹掃。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋爐點(diǎn)火前和停爐后必須對(duì)爐膛進(jìn)行連續(xù)吹掃。吹掃開(kāi)
始和吹掃過(guò)程中必須滿足一定的吹掃條件，以保證鍋爐爐膛和煙道內(nèi)不會(huì)積聚任何可燃
物。吹掃時(shí)必須切斷進(jìn)入爐膛的所有燃料源，并最少有25％-30％的額定空氣量的通風(fēng)量，
吹掃時(shí)間應(yīng)不少于5min“1 ．
(2)油槍或油槍組程控。點(diǎn)火前吹掃完成后，爐膛具備了點(diǎn)火條件，則運(yùn)行人員可
在控制室內(nèi)進(jìn)行油槍或油槍組的程控點(diǎn)火或停運(yùn)．
(3)爐膛火焰檢測(cè)。爐膛火焰檢測(cè)一般分為“火球”火焰檢測(cè)和單個(gè)燃燒器(油槍
或煤燃燒器)火焰檢測(cè)兩種．前者一般只檢測(cè)火焰的強(qiáng)度，后者則同時(shí)檢測(cè)火焰強(qiáng)度和火
焰的脈動(dòng)頻率(這部分是本人論文的重點(diǎn))．煤燃燒火焰檢測(cè)器監(jiān)控鍋爐火焰位置如圖3
—2所示；
圖3—2火焰檢測(cè)器監(jiān)控鍋爐火焰位置圖
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(4)磨煤機(jī)組程序啟停和給煤機(jī)保護(hù)邏輯．系統(tǒng)判斷滿足投煤粉條件許可時(shí)，控制
給煤機(jī)組的啟停，由于給煤機(jī)和磨煤機(jī)為鍋爐的重要輔助設(shè)備，因此有一套運(yùn)行許可條件
和保護(hù)邏輯進(jìn)行啟停操作用于安全保護(hù)鍋爐．
(5)主燃料跳閘。這項(xiàng)功能是鍋爐爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)的主要組成部分，它連續(xù)地監(jiān)
視預(yù)先確定的各種安全運(yùn)行條件是否滿足，一旦出現(xiàn)可能危及鍋爐安全運(yùn)行的危險(xiǎn)情況就
快速切斷進(jìn)入爐膛的燃料，以避免發(fā)生設(shè)備損壞事故。具體就是一旦發(fā)生可能危及鍋爐安
全運(yùn)行的危險(xiǎn)情況，就切斷油、煤的通向鍋爐的通道，同時(shí)切斷油或煤等鍋爐燃燒輔助設(shè)
備工作運(yùn)行條件．
4鍋爐爐膛火焰特征
4．鍋爐爐膛火焰特征
對(duì)爐膛火焰特征的研究，將有助于火焰檢測(cè)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)，有助于火焰檢測(cè)系統(tǒng)中
光電轉(zhuǎn)換器件和有關(guān)線性放大電路的設(shè)計(jì)和選型，有助于微處理器單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和
軟件功能的研究開(kāi)發(fā)。
4．1火焰總體特性
從理論上講，物體溫度高于絕對(duì)溫度時(shí)，會(huì)因?yàn)槠鋬?nèi)部帶電粒子的熱運(yùn)動(dòng)而面向外界
發(fā)射不同波長(zhǎng)的電磁波，這成為物體的熱輻射。熟輻射與可見(jiàn)光有相似的性質(zhì)，如以光速
傳播、服從折射和反射定律等“1。對(duì)上述理論的理解，有助于對(duì)鍋爐爐膛火焰熱輻射檢
測(cè)的研究，鍋爐爐膛中經(jīng)常使用的燃料有；燃料油(柴油，重油?)、燃料氣體(天然氣?)、
煤粉、可燃性固體物料、H2s和cO等過(guò)程氣體等等，鍋爐爐膛燃料燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱輻
射，這些燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)以光亮和熱輻射的形式向外界發(fā)射光和不同波長(zhǎng)的電磁波。
爐膛火焰發(fā)出的熱輻射只占整個(gè)輻射波譜中的～小段，研究輻射波譜，對(duì)采用什么光電轉(zhuǎn)
換器件作為傳感器提供了理論基礎(chǔ)模型。同樣輻射能量的研究會(huì)對(duì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)判斷爐膛
火焰是否正常、是否“有火”、。滅火”提供了理論基礎(chǔ)模型．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，爐膛火焰燃燒是由一系列小型。受限爆燃”組合而成，有脈動(dòng)性的這種
火焰爆燃，為火焰閃爍。不同燃料，在通過(guò)不同設(shè)計(jì)的燃燒器進(jìn)入鍋爐中燃燒時(shí)，都有自
己火焰閃爍的頻率帶寬，并在燃燒的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，釋放出大量的能量，包括光能、熱
能和聲輻射能等，具有光譜特征的可通過(guò)光信號(hào)測(cè)量的紅外線、紫外線和可見(jiàn)光等，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)，也對(duì)應(yīng)用不同的光電器件檢測(cè)火焰
特征提供了依據(jù)。，
4．2火焰燃燒區(qū)域特征
鍋爐燃燒的實(shí)質(zhì)是燃料中的碳或碳?xì)浠衔锱c空氣中氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以在燃燒器
噴出燃料后，爐膛火焰大致分成4個(gè)區(qū)域：
(1)第一區(qū)域是燃料混合區(qū)，從燃燒器噴出的燃料與一次熱風(fēng)進(jìn)行混合。
(2)第二區(qū)域是初始燃燒區(qū)，燃料因受到高溫爐氣回流的加熱開(kāi)始燃燒，大量的燃
料顆粒燃燒成亮點(diǎn)流，此段的亮度不是很大，但亮度的變化頻率達(dá)到最大值。
(3)第三個(gè)區(qū)域是充分燃燒區(qū)，各個(gè)燃料顆粒在與二次風(fēng)的充分混合后完全燃燒，
產(chǎn)生出很大熱量，此處的火焰亮度最大．
(4)第四區(qū)域是燃料燃盡區(qū)，這時(shí)煤粉或其他燃料基本燃燒完畢，形成飛灰，這個(gè)
區(qū)域火焰檢測(cè)是無(wú)效區(qū)域。
大量試驗(yàn)證明，紅外光有效測(cè)量區(qū)在第三區(qū)域和第四區(qū)域的交接處，紫外光有效測(cè)量
區(qū)在第二區(qū)域和第三區(qū)域，可見(jiàn)光有效測(cè)量的區(qū)域是第三區(qū)域，這個(gè)研究成果對(duì)選擇現(xiàn)場(chǎng)
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安裝火焰檢測(cè)系統(tǒng)的紅外光檢測(cè)器或者紫外光檢測(cè)器和在現(xiàn)場(chǎng)安裝的角度提供了依據(jù)。在
鍋爐爐膛煤粉燃燒時(shí)，在充分燃燒區(qū)的區(qū)域，紅外線輻射占火焰強(qiáng)度總體3嘣左右，用紅
外檢測(cè)器鍘量效果好．不同燃料燃燒的火焰燃燒其共性光譜圖如圖4—1所示．
圖4—1不同燃料燃燒的火焰區(qū)域圖l，l
4．3火焰光譜特征
檢測(cè)爐膛光譜信號(hào)，是研究火焰檢測(cè)系統(tǒng)的前提。實(shí)驗(yàn)證明，紫外光火焰波長(zhǎng)在
100-400nm，可見(jiàn)光火焰波長(zhǎng)在400—800nm，紅外光波長(zhǎng)在800．1200nm。燃料燃燒輻
射的能量分布是波長(zhǎng)的函數(shù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，輻射能量分布曲線向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，
且輻射總量能量增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，輻射能量分布曲線向波長(zhǎng)較長(zhǎng)方向移動(dòng)，而且輻射
總能量減少，這對(duì)選擇紅外檢測(cè)器作為火焰檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器提供了理論依據(jù)。
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
5．火焰檢測(cè)系統(tǒng)
鍋爐爐膛燃燒火焰檢測(cè)技術(shù)可分為直接式和問(wèn)接式兩大類(lèi)：
(1)直接式火焰檢測(cè)一般用于點(diǎn)火器的火焰檢測(cè)，常用的有檢出電極法、差壓法、聲
波法和溫度法等。這幾種火焰檢測(cè)方法或?qū)?yīng)用環(huán)境要求較高，或存在較大的局限性，目前
已基本淘汰。
(2)間接式火焰檢測(cè)是一種目前常用的檢測(cè)方法，一般是通過(guò)對(duì)主燃料燃燒的火焰檢
測(cè)。這種檢測(cè)方法通常是利用不同形式的輻射能量來(lái)檢測(cè)鍋爐爐膛的火焰狀況，利用間接
澳4量方法中的輻射光能原理檢測(cè)爐膛火焰，是目前使用最廣泛的，也是較行之有效的方法。
本論文研究的火焰檢測(cè)系統(tǒng)中的光電轉(zhuǎn)換采用的方法是此方法的一種。表5-1列舉了常用
幾種間接式火焰檢測(cè)的檢測(cè)原理和簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。
表5-1常用幾種問(wèn)接式火焰檢測(cè)的檢測(cè)原理和簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)Ⅲ
火焰檢測(cè)方法基本檢測(cè)原理介紹簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)
用人工光源透過(guò)被測(cè)煙氣入射到光電器件
煙色監(jiān)視儀時(shí)間滯后、元件易污染
上，平均光強(qiáng)隨煙色的變化而變化
利用電極電阻值在著火前后的變化來(lái)判別
檢出電極法必須輕油槍點(diǎn)火
點(diǎn)火是否成功
易積灰、適合大容量燃燒
聲學(xué)法用麥克風(fēng)檢測(cè)燃燒噪聲
器、易受干擾
利用著火后氣體膨脹產(chǎn)生的瞬間壓力變化
建立風(fēng)箱壓力和檢測(cè)處壓力的差壓變化， 方法簡(jiǎn)單?？煽啃暂^差
差壓法
判斷著火與否
用熱電偶或熱流計(jì)測(cè)量火焰的溫度、熱流
溫度法易污染，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)
量，并據(jù)此判斷火焰的存在
燃料的第一燃燒區(qū)存在離子，火焰導(dǎo)電， 對(duì)檢測(cè)器材料要求耐高溫、
電離法
根據(jù)回路電流判斷是否滅火抗污染性能高
利用火焰本身特有的紫外線強(qiáng)度來(lái)判別火
對(duì)天然氣及無(wú)色透明的輕
紫外線檢測(cè)法油火焰效果好，不適合煤
焰的有無(wú)
粉、重油火焰
利用火焰高頻閃爍原理，帶有自動(dòng)增益控
紅外線檢測(cè)法對(duì)探頭長(zhǎng)期運(yùn)行要求高
制的紅外線探測(cè)器
同時(shí)對(duì)火焰閃爍頻率和可見(jiàn)光亮度進(jìn)行邏
可見(jiàn)光檢測(cè)法輯加法運(yùn)算來(lái)鑒別相應(yīng)的燃燒和火球火焰對(duì)探頭長(zhǎng)期運(yùn)行要求高
是否有無(wú)
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5．1火焰檢測(cè)系統(tǒng)的組成
火焰檢測(cè)系統(tǒng)組成主要包括：
(1)光纖導(dǎo)光管，具體包括玻璃平鏡、平凸鏡、耐高溫光纖，外不銹鋼管或鐵管。
光纖導(dǎo)光管的作用是把爐膛內(nèi)燃料火焰光的強(qiáng)度信號(hào)和燃料爆燃的閃爍光頻率信號(hào)通過(guò)
光透鏡和光纖傳導(dǎo)引導(dǎo)到光電傳感器上．
(2)一體化火焰檢測(cè)器，本部分包括：光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)線性放大電路、單片機(jī)
微處理器系統(tǒng)及輸入輸出接口電路．一體化火焰檢測(cè)器作用是： ?
把光纖傳遞來(lái)的爐膛內(nèi)燃料火焰的光強(qiáng)信號(hào)和燃料爆燃閃爍光信號(hào)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換電
路變成電流信號(hào)，再把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過(guò)放大器線性放大整形變成標(biāo)準(zhǔn)電
壓信號(hào)。
87c196KB單片機(jī)系統(tǒng)功能首先是對(duì)爐膛火焰光電模擬電壓信號(hào)進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，然
后把數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)部系統(tǒng)軟件將把輸入的數(shù)字信號(hào)與設(shè)定的信號(hào)比較，比
較判斷爐膛火焰燃燒狀況是否正常；然后把判斷后的信號(hào)以數(shù)字形式輸出到單片機(jī)接口，
利用PWM轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)，實(shí)時(shí)發(fā)送到FSSS(或DCS)系統(tǒng)中進(jìn)行處理。
第二是完成現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)接口設(shè)定參數(shù)的接收，如背景電平大小設(shè)定、選取什么樣光電轉(zhuǎn)換器
模式切換、自檢設(shè)定等信號(hào)。第三是為火焰檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品的人機(jī)操作面板提供報(bào)警和其他
顯示信息的輸出控制。
(3)冷卻風(fēng)裝置，本部分包括：風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)導(dǎo)風(fēng)管、風(fēng)機(jī)底座和控制箱．本部分主
要作用是通過(guò)送入冷卻風(fēng)保護(hù)光導(dǎo)纖維、玻璃平鏡和凸透鏡、光電轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行散熱保護(hù)，
同時(shí)防止鍋爐燃燒時(shí)的煙氣灰塵對(duì)鏡頭的污染，使探頭有清晰的可視區(qū)和保證光強(qiáng)和閃爍
光的檢測(cè)． ：
5．1．1火焰檢測(cè)系統(tǒng)的功能
火焰檢測(cè)系統(tǒng)的總體功能主要有以下幾點(diǎn)：
(1)在鍋爐爐膛火焰點(diǎn)火、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，進(jìn)行火焰是否異常情況的檢測(cè)，如滅火，
向FSss輸出4-$mA報(bào)警信號(hào)，同時(shí)顯示燈指示報(bào)警。4
(2)在鍋爐爐膛火焰運(yùn)行時(shí)，為FSSS邏輯控制服務(wù)，輸出4-20mA信號(hào)到FSSS系統(tǒng)，
FSSS系統(tǒng)中有專門(mén)設(shè)計(jì)的邏輯為FSSS判斷火焰的“有”“無(wú)”提供保證．FSSS邏輯控制
軟件決定FSSS系統(tǒng)是否開(kāi)始爐膛吹掃、是否主燃料跳閘、油槍是否實(shí)現(xiàn)控制、磨煤機(jī)是
否啟停等功能。
(3)在鍋爐爐膛火焰正常燃燒時(shí)，把鍋爐爐膛正常的火焰信號(hào)4-201nA連續(xù)送到FSSS
系統(tǒng)中，為FSSS(或DcS)系統(tǒng)顯示鍋爐爐膛火焰燃燒的各種記錄和圖形提供信息(主要
靠軟件功能實(shí)現(xiàn))．
(4)對(duì)一體化火焰檢測(cè)器硬件系統(tǒng)進(jìn)行故障的診斷檢測(cè)和指示顯示。
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5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
5．1．2火焰檢測(cè)系統(tǒng)的工作方式
鍋爐常用火焰檢測(cè)的工作方式一般有以下三種：
全爐膛火焰檢測(cè)方式、層火焰檢測(cè)方式、單火嘴火焰檢測(cè)方式。具體工作方式如下：
(1)全爐膛火焰檢測(cè)方式
這種火焰檢測(cè)的方式是采取判斷鍋爐爐膛內(nèi)能夠代表大部分燃料燃燒情況的檢測(cè)方
式。一般是在檢測(cè)主要燃料燃燒的位置上安裝若干火焰檢測(cè)傳感器，了解鍋爐爐膛內(nèi)大部
分燃料的燃燒情況。其火焰檢測(cè)傳感器安裝位置大多在鍋爐爐壁上，這種方式不能檢測(cè)單
個(gè)火焰燃燒的情況，只能用于670噸，小時(shí)以下的鍋爐爐膛保護(hù)系統(tǒng)或在135MW的以下
機(jī)組上使用。
(2)爐膛層火焰檢測(cè)方式
這種火焰檢測(cè)的方式用在670 WB／,b時(shí)以上鍋爐火焰檢測(cè)，并且鍋爐燃燒采用四角噴
燃方式。這種火焰檢測(cè)是將火焰檢測(cè)系統(tǒng)安裝在鍋爐爐膛的四角，而且每個(gè)層的四角安裝
的個(gè)數(shù)也相同，安裝在爐膛的同一個(gè)高度，形成同一高度的層火焰檢測(cè)系統(tǒng)，即把層火焰
的檢測(cè)情況作為一個(gè)整體信號(hào)送入FSSS中。FSSS根據(jù)層火焰的信號(hào)完成系統(tǒng)的控制。
(3)單火嘴火焰檢測(cè)方式
這種火焰檢測(cè)方式是每一個(gè)燃燒器配一套火焰檢測(cè)系統(tǒng)，各火焰檢測(cè)系統(tǒng)信號(hào)作為獨(dú)
立的信號(hào)輸入FSSS，F(xiàn)SSS根據(jù)單個(gè)火嘴火焰信號(hào)進(jìn)行相關(guān)控制。
進(jìn)行單火嘴還是層火焰的檢測(cè)，要根據(jù)爐膛燃燒燃料是燃煤、燃油、燃?xì)獾冗M(jìn)行選擇，
重點(diǎn)是火焰光電傳感器探頭的選擇，不同光電探頭在現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量角度也會(huì)不同。
5．2火焰檢測(cè)系統(tǒng)主要電路功能
火焰檢測(cè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)主要依靠系統(tǒng)中一體化火焰檢測(cè)器硬件和軟件，本論文主要
是研究檢測(cè)器硬件系統(tǒng)電路，因此論述火焰檢測(cè)器的硬件電路功能是本章節(jié)重點(diǎn)。
5．2．1火焰檢測(cè)器的電路組成
火焰檢測(cè)器總體設(shè)計(jì)包括以下幾部分內(nèi)容和作用：
(1)光電轉(zhuǎn)換器，為防止火焰光電轉(zhuǎn)換器直接對(duì)爐膛火焰的高溫后遭到損壞，利用
光導(dǎo)纖維將光信號(hào)引出爐膛，光纖的一端是測(cè)量爐膛火焰的光學(xué)平透鏡和凸透鏡，另一端
是與火焰檢測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換器件，光電轉(zhuǎn)換器件把爐膛火焰平均光強(qiáng)和閃爍頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換
成電信號(hào)，
(2)模擬信號(hào)處理單元，把光電轉(zhuǎn)換的弱電壓信號(hào)進(jìn)行線性放大、整形和提高輸入
電阻阻抗。
(3)單片機(jī)微處理器和接口單元，主要完成A，D的模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換處理(在光電轉(zhuǎn)
換和模擬信號(hào)進(jìn)行放大后)，對(duì)火焰信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，完成輸出FSSS的4-20mA信號(hào)轉(zhuǎn)
換，實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口輸入設(shè)定功能和輸出報(bào)警控制。
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：一飛4)單片機(jī)程序功能(論文中不作論述)，單片機(jī)主程序作用首先是對(duì)A／D轉(zhuǎn)換后的
數(shù)字量進(jìn)行存儲(chǔ)，主要是利用程序處理功能對(duì)檢測(cè)的火焰與存儲(chǔ)的背景火焰(設(shè)定有效值，
也稱“正常值”，)進(jìn)行判斷，程序通過(guò)不斷比較檢測(cè)值與設(shè)定值的偏差，來(lái)判斷爐膛火焰
是否正常，同時(shí)輸出相應(yīng)的模擬量及“有”或“無(wú)”火信號(hào)的開(kāi)關(guān)量．
(5)火焰檢測(cè)器電路總體介紹
火焰檢測(cè)器電路框圖主要包括以下4個(gè)部分，具體見(jiàn)圖5--1．
①紅外傳感器探頭部分(主要針對(duì)煤為主的原料)
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(pán)輸入與顯示接口及電源部分
圖5-1火焰檢測(cè)器電路總體框圖
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
5．2．2紅外光電轉(zhuǎn)換單元的電路功能
由于我國(guó)多數(shù)電廠把煤、輕油和重油作為鍋爐爐膛的主要燃料，因此我們選擇了火焰
檢測(cè)系統(tǒng)紅外光電轉(zhuǎn)換器作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)。電路功能研究也主要圍繞爐膛紅外火
焰燃燒的背景亮度和燃料燃燒的閃爍頻率轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
由于煤粉或重油燃料的燃燒狀況時(shí)，爐膛火焰中存在大量紅外線，這些波長(zhǎng)的光線不
易被煤塵、水蒸氣和其他燃燒產(chǎn)物吸收，因此在鍋爐爐膛上安裝火焰檢測(cè)系統(tǒng)紅外光檢測(cè)
器，可以可靠的檢測(cè)到爐膛火焰中大量存在的，不易被粉塵、煙氣、C02和其他燃燒產(chǎn)物
吸收的紅外光的強(qiáng)度和頻率。
因此設(shè)計(jì)上我們選擇的紅外光火焰檢測(cè)器件必須達(dá)到可靠性高、應(yīng)用范圍廣、單火嘴
監(jiān)視效果好等條件。同時(shí)，選擇的轉(zhuǎn)換器要適用于檢測(cè)爐膛內(nèi)重油和煤粉燃燒產(chǎn)生的火焰，
具有對(duì)閃爍頻率反應(yīng)靈敏、紅外檢測(cè)器件參數(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。火焰檢測(cè)系統(tǒng)的紅外檢測(cè)器件
和其他元器件組成紅外光電轉(zhuǎn)換單元，具體紅外光電轉(zhuǎn)換單元的設(shè)計(jì)電路如圖5--2。
圖5—2紅外光電轉(zhuǎn)換電路圖【”
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圖5--2中傳感器HW采用對(duì)紅外信號(hào)敏感的硫化鉛光敏電阻PlS。硫化鉛光敏電阻
P．S是一種適用于測(cè)量紅外光的有效器件。光敏電阻的性能可依據(jù)其光譜特性、照度伏安
特性、頻率響應(yīng)和溫度特性來(lái)判別。光敏電阻P岱的阻值將隨光強(qiáng)度的變化其電阻值發(fā)生
變化，其電阻上通過(guò)恒流源V15旌加激勵(lì)電流變換成電壓信號(hào)．恒流源V15采用直流恒
流源，C7．5為濾波電容，同時(shí)用予穩(wěn)定R22兩端電壓，R22為分流電阻，保證HW側(cè)電
流量滿足要求，R23為分壓電阻，保證輸出電壓INT輸出的交流電壓信號(hào)在0--200mV
范圍內(nèi)變化．
(1)光電轉(zhuǎn)換電路中的光敏電阻P-s光譜響應(yīng)特性
光敏電阻對(duì)各種光的響應(yīng)靈敏度隨入射光的波長(zhǎng)而變化，光譜響應(yīng)特性通?？捎霉庾V
響應(yīng)曲線、光譜響應(yīng)范圍、峰值響應(yīng)波長(zhǎng)來(lái)反映。在設(shè)計(jì)選型光敏電阻過(guò)程中，重點(diǎn)考慮
峰值響應(yīng)波長(zhǎng)這個(gè)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)與制造材料有很大關(guān)系，其計(jì)算公式如下：
峰值=1240／禁帶寬度“1
禁帶寬度決定了峰值響應(yīng)波長(zhǎng)的光能把電子直接由價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶。禁帶寬度與制造
時(shí)晶體雜質(zhì)和晶格缺陷有關(guān)，因此選擇合適峰值的光敏電阻，必須跟光敏電阻制造商提出
明確的峰值要求。我們選擇的光敏電阻璐波長(zhǎng)響應(yīng)范圍為卜3．4脅．
(2)光電轉(zhuǎn)換器的時(shí)間響應(yīng)特性
光敏電阻在光照變化時(shí)，回路電流變化的時(shí)間受光敏電阻時(shí)間響應(yīng)特性的影響，而時(shí)
間響應(yīng)的參數(shù)又與轉(zhuǎn)換電路的偏置電壓、光的基礎(chǔ)強(qiáng)度有關(guān)，在48V電壓下，光敏電阻
P墨的時(shí)間響應(yīng)為10弋(0．1ms)“1，可保證光電轉(zhuǎn)換電路的電流輸出響應(yīng)時(shí)間滿足鍋爐安
全保護(hù)系統(tǒng)的時(shí)問(wèn)要求。
(3)光電轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定性和噪聲特性
因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品使用環(huán)境在爐體周?chē)h(huán)境溫度比較高，通過(guò)冷風(fēng)吹掃(后面將論述)
一般光電轉(zhuǎn)換電路的環(huán)境工作溫度在10-50C*之間。因此要求光敏電阻制造商提供的光敏
電阻參數(shù)的穩(wěn)定性在0-60 e之間時(shí)，響應(yīng)速度幾乎不變，光敏電阻的穩(wěn)定性要符合要求．
光敏電阻的噪聲影響一般受信號(hào)頻率、環(huán)境熱度等參數(shù)影響，因?yàn)槲覀儨y(cè)量火焰的強(qiáng)
度是測(cè)量光強(qiáng)?。所以噪聲的影響只會(huì)增大光電轉(zhuǎn)換的輸出電流，而這個(gè)電流恰恰是爐
膛火焰正常信號(hào)變化的范圍，因此噪聲信號(hào)不會(huì)對(duì)光電轉(zhuǎn)換的正常工作帶來(lái)影響。
5．2．3模擬信號(hào)放大器單元功能．
由于光電轉(zhuǎn)換電路單元所完成的爐膛火焰光強(qiáng)和閃爍頻率的檢測(cè)信號(hào)具有電信號(hào)弱
和非線性等特點(diǎn)，因此模擬信號(hào)放大單元要實(shí)現(xiàn)把輸入的光電信號(hào)電平幅值放大、線性調(diào)
整、增益存儲(chǔ)，并變成A／D標(biāo)準(zhǔn)0-5V信號(hào)等功能。
(1)電壓跟隨與信號(hào)放大電路工作原理
電壓跟隨與信號(hào)放大電路是與紅外光電轉(zhuǎn)換電路緊密結(jié)合的電路。其主要作用是對(duì)來(lái)
自紅外光電轉(zhuǎn)換單元輸出的微弱電壓信號(hào)進(jìn)行幅值放大、線性調(diào)整。電路如圖5—3所示．
18
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
圖5—3電壓跟隨與信號(hào)放大電路圖【¨
在圖5—3中，N3A為電壓跟隨器，防止下一級(jí)電路對(duì)前一級(jí)電路信號(hào)的影響。N3B
為阻容禍合反向電壓放大器。V17是+5v穩(wěn)壓管，與R24組成靜態(tài)電壓偏置電路，目的
是為了保證INT輸入的交流信號(hào)不失真，將N3A的3腳和N3B的5腳的直流電位提高(將
兩個(gè)管腳的直流電位提高到+5v左右，因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換的INT輸入為交流信號(hào)，其最大負(fù)
值也只是毫伏級(jí)，與+SV疊加后保證大于O)．當(dāng)環(huán)境溫度丹高時(shí)，紅外探頭由于它本身
的機(jī)理而使探頭輸出信號(hào)降低，因此采用R28為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)
對(duì)應(yīng)放大器的放大倍數(shù)提高，用于補(bǔ)償探頭信號(hào)的降低。除C28起隔直電流作用外，其
他電容為濾波作用，R25、R26是分壓電阻，R26、R28、R29為反饋電阻．
(2)數(shù)字增益可調(diào)信號(hào)放大電路工作原理
該電路主要是針對(duì)不同環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)要求，通過(guò)鍵盤(pán)接口人機(jī)對(duì)話的設(shè)定，通過(guò)程
序設(shè)定控制放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)增益存儲(chǔ)。電路如圖5—4所示．
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
圖5—4數(shù)字增益可調(diào)信號(hào)放大電路圖ml
在圖5—4中，X1為帶EEPROM作用的數(shù)字自動(dòng)存儲(chǔ)電位器，通過(guò)鍵盤(pán)輸入的設(shè)定
后，其輸出端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的光電信號(hào)進(jìn)行在線增益調(diào)節(jié)，保證現(xiàn)場(chǎng)火焰信號(hào)強(qiáng)度適合系統(tǒng)
處理需要．同時(shí)X1設(shè)置狀態(tài)具備掉電保護(hù)功能，當(dāng)電路其他信號(hào)沒(méi)有時(shí)，可作為提供
FSSS的基本信號(hào)。NSA、N5B均為反向交流電壓信號(hào)放大器，把輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)處理
變?yōu)樾枰恼盘?hào)。CA3、C41為隔直電容，CA2為濾波電容，R39、R45為分壓電阻，
R41、R46為限流電阻，R40、R44為反饋電阻，JCl4為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)，CA3正端為前級(jí)信
號(hào)輸入端，C41負(fù)端為本放大電路輸出端。
(3)帶通放大器電路原理
該電路主要作用是通過(guò)uA放大器的中心頻率的變化，調(diào)整前級(jí)信號(hào)的中心頻率點(diǎn)，
以適合現(xiàn)場(chǎng)不同燃料燃燒時(shí)的脈動(dòng)頻率范圍。電路如圖5—5所示．
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
圖5--5帶通放大器電路圖llol
在圖5--5中，L1A帶通發(fā)大器的輸出中心頻率的調(diào)整，由P1電位器的電壓來(lái)調(diào)節(jié)，
當(dāng)用戶的現(xiàn)場(chǎng)使用燃料不同，燃料的燃燒火焰脈動(dòng)頻率范圍不同，因?yàn)閹ǚ糯笃髦行念l
率不同，反映的信號(hào)放大倍數(shù)不同，因此帶通放大器用于匹配不同燃料燃燒情況。
由圖5—5可得到；
放大倍數(shù)Ⅲ，：彳。一等一一1，假，：加K。，R2：R3--40KO)
通頻∥：B形=麗1， 桃穢，∥=壺藤
(5．1)
(5．2)
(5．3)
(4)全波整流電路原理
該電路主要作用是將交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)輸出。電路中N6A、N6B分別起
提高輸出阻抗的作用，D2D3、D4D6分別起到對(duì)輸入的高頻正負(fù)不同波形進(jìn)行濾波作用，
C41、E1分別起到隔直流作用，R35、R38分別起反饋電阻作用，R34、R37分別起限流
作用。本電路的輸入信號(hào)在C41正端，輸出信號(hào)在E1正端。具體電路如圖5—6所示。
西安理工大學(xué)工程碩士擘住論文
圖5—6全波整流電路圖
5．2．4單片機(jī)微處理器單元功能
為了使?fàn)t膛火焰信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化識(shí)別處理，為了使火焰檢測(cè)的數(shù)據(jù)更加可靠，為了實(shí)
現(xiàn)火焰檢測(cè)器電流模擬量有效輸出，在設(shè)計(jì)中選用了INTEL公司生產(chǎn)的87C196KB單片機(jī)
為核心的微處理器系統(tǒng)，達(dá)到提高火焰檢測(cè)系統(tǒng)的智能判斷、信號(hào)智能處理、人機(jī)對(duì)話參
數(shù)可設(shè)定、輸出信號(hào)4--20mA的能力．
其目前研制設(shè)計(jì)的產(chǎn)品用的單片機(jī)主要功能反映在：
①實(shí)現(xiàn)信號(hào)的A／D轉(zhuǎn)換功能：即將上述信號(hào)變換、調(diào)整放大和整型后的直流電壓輸
入信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)提供給單片機(jī)．
②實(shí)現(xiàn)輸出D／A(PWM)功能：即將單片機(jī)處理后的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)接口輸
出功能實(shí)現(xiàn)火焰檢測(cè)系統(tǒng)輸出與火焰強(qiáng)度成對(duì)應(yīng)關(guān)系的4．20mA DC信號(hào)，同時(shí)作為背景
給定信號(hào)的來(lái)源。
@實(shí)現(xiàn)中斷功能：實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的鍵盤(pán)輸入和顯示器顯示報(bào)警等功能。
④實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ)功能(為實(shí)現(xiàn)軟件分析和智能化時(shí)使用)．
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
(1)87C196KB單片杌總體功能
87C196KB單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)由中央處理單元即CPU單元、時(shí)鐘發(fā)生器單元、中斷控制
單元、程序存儲(chǔ)器單元、存儲(chǔ)器控制器MCU單元、P0．P4端口單元等單元組成。具體單
片機(jī)外部引腳框圖如圖5—7所示．
其中：P0口為輸入口，其引腳狀態(tài)被CPU讀取，地址為0EH。P1口為準(zhǔn)雙向輸入
輸出口，地址為0FH。P2口為控制口．P3和P4口作為標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出口沒(méi)有使用，為抗
干擾，通過(guò)上拉電阻把其設(shè)為高電平。本論文重點(diǎn)介紹模擬量輸入、PWM輸出、顯示和
報(bào)警接口等單片機(jī)工作狀態(tài)．
在圖5--7單片機(jī)電路圖中，P0．4引腳作為A／D輸入口，P1．鏟呷1．7引腳作為控制輸出和狀態(tài)輸出口，Po．㈣．2引腳作為鍵盤(pán)編碼輸入口，陽(yáng)．3引腳作為鍵盤(pán)中斷輸入口，
PWlVI引腳作為4--20mA輸出端口，HSO．3引腳作為背景給定輸出端口．
(2)87C196KB單片機(jī)P0口模擬量轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)
P0口0-3位作為人機(jī)設(shè)定鍵盤(pán)輸入信號(hào)的接口，主要完成對(duì)鍵盤(pán)設(shè)定的報(bào)警延遲時(shí)
間、爐膛火焰背景電壓值、輸出電壓的量程、對(duì)硬件的自檢、系統(tǒng)復(fù)位等功能健的數(shù)字設(shè)
定的讀取。
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圖5—7單片機(jī)電路圖ⅢJ
西安理工大學(xué)"r I私31-士-學(xué)位論文
P0口4—7位作為模擬量輸入的讀取口，我們?cè)O(shè)計(jì)中只用P0．4用于紅外光電信號(hào)的
輸入端，留P0．5口為將來(lái)紫外光電轉(zhuǎn)換的輸入．P0．6一P0．7口不用，為提高單片機(jī)抗干
擾能力，該兩個(gè)口接地．A／D轉(zhuǎn)換功能的實(shí)現(xiàn)在87C196KB單片機(jī)內(nèi)部完成．
(3)87C196髓單片機(jī)P2口模擬量輸出工作狀態(tài)
我們利用87C196KB單片機(jī)所具備的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理后的4．20lrnA
輸出信號(hào)的功能。87C196KB單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的模擬量輸出的表現(xiàn)形式是通過(guò)P'2口實(shí)現(xiàn)，具體
輸出實(shí)現(xiàn)的形式是通過(guò)一組周期不變，但波形寬度可變化的脈沖來(lái)表示模擬量的變化，既
單片機(jī)的PWM功能。PWM由P2口的P2．5位作為V，I轉(zhuǎn)換電路(即4--20mA輸出輔
助電路)的輸入激勵(lì)端，工作原理是依靠單片機(jī)內(nèi)部輸入輸出控制寄存器、脈沖寬度調(diào)制
寄存器來(lái)工作。首先將處理后要轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量寫(xiě)入到脈沖寬度寄存器中。同時(shí)輸入輸
出控制寄存器也開(kāi)始工作，兩個(gè)寄存器按照一定要求比較后，觸發(fā)與PWM口相連接的
R-S觸發(fā)器的RS端，使R-S觸發(fā)器的輸出即PWM口信號(hào)輸出一組周期不變但波形寬
度可變化的脈沖頻率信號(hào)。該信號(hào)與v，I轉(zhuǎn)換電路的輸入口相連，然后通過(guò)V，I轉(zhuǎn)換電路
實(shí)現(xiàn)4-20mA電流信號(hào)電路的轉(zhuǎn)換。具體電路如圖5—8所示。
在圖5--8 v／I轉(zhuǎn)換電路中，輸入為PWM信號(hào)，經(jīng)過(guò)NIA放大器的放大和提高輸出
阻抗作用后，輸入給大功率三極管V13的基極，作為V13功率輸入調(diào)整信號(hào)，V13在基
極電壓控制下，在發(fā)射極輸出為4--20mADC電流信號(hào)。其中PWM信號(hào)在1個(gè)周期內(nèi)的
平均值為1V，對(duì)應(yīng)4mADC輸出；PWM在1個(gè)周期內(nèi)平均值為5V，對(duì)應(yīng)20mADC輸
出，電流初始范圍可通過(guò)調(diào)整電位器RPl實(shí)現(xiàn)，電路中R10為反饋電阻，113、R8、Rll
為限流電阻，NIB為反饋放大器，與PWM信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)后作為NIA的輸入信號(hào)．
圖5—8 V／l變換電路圖Ⅲl
≤4)單片機(jī)外圍輔助電路的功能
①背景給定電路，具體電路如圖5—9所示。
圖5--9背景給定電路圖
在圖5--9背景給定電路中，輸入VIN來(lái)源于單片機(jī)HSO．3口(為PWM同步信號(hào))，
經(jīng)過(guò)N2A放大和N2B反相調(diào)整的兩級(jí)放大后，N2B輸出為直流電壓信號(hào)，并提供給顯示
接口電路的SIG2背景給定端。RP2作用是調(diào)整電路中電壓平均放大倍數(shù)，R13為反饋電
阻，R14、R15為限流電阻，R16為分壓電阻，C15為濾波電容，C16為隔直電容．
②開(kāi)關(guān)量輸出電路
該電路主要作用是實(shí)現(xiàn)火焰開(kāi)關(guān)量輸出，為FSSS系統(tǒng)提供連鎖報(bào)警信號(hào)，具體電路
如圖5—10所示。
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
圈5—10開(kāi)關(guān)量輸出電路圖
在5—10圖中，K2為火焰開(kāi)關(guān)量輸出繼電器，K1為報(bào)警輸出繼電器，HA為蜂鳴器，
當(dāng)單片機(jī)P1．3口輸出V1為”1”時(shí)，K1有效；當(dāng)單片機(jī)P1．2口輸出到V2為”1”時(shí)，HA
有效；當(dāng)單片機(jī)P1。1口輸出到V3為”l”時(shí)，K2有效．N9、V9、V11分別是功率驅(qū)動(dòng)三
極管，V12、V10分別為繼電器釋放二極管。
@顯示接口電路’
一該電路主要作用是通過(guò)LED實(shí)現(xiàn)火焰檢測(cè)功能的顯示，不同燈指示代表不同狀態(tài)和
功能，具體電路如圖5—11所示。
在圖5—11電路中，SIGl為火焰輸入信號(hào)，SIG2為背景輸入信號(hào)，HLl、HL2為10
位段碼顯示器，D1、D2為數(shù)字段碼驅(qū)動(dòng)器集成電路，R}_R5為限流電阻，SIGl信號(hào)來(lái)
源予火焰檢測(cè)模擬放大電路的輸出信號(hào)、SlG2信號(hào)來(lái)源予經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后的背景給定
電路的信號(hào)．當(dāng)輸入在1—5vDC范圍變化時(shí)顯示器l一10段相應(yīng)有變化的顯示。
5火焰檢測(cè)系統(tǒng)
÷12v
圖5—11LED顯示電路圖
④鍵盤(pán)輸入電路
該電路主要作用是通過(guò)人機(jī)對(duì)話操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)定放大倍數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)火焰電壓背景，具體
電路如圖5—12所示。
在5一12圖中，S1—s8共有8個(gè)按鍵分別代表：復(fù)位、自檢、增益(+、．)、背景(+、
一)、輸出(+、．)功能，信號(hào)送入單片機(jī)的P口進(jìn)行處理；YX表示運(yùn)行指示燈，HY表
示火焰指示燈，刁表示自檢指示燈，BJ表示報(bào)警指示燈，ZI)表示遮擋指示燈，當(dāng)系統(tǒng)
運(yùn)行時(shí)，YX燈點(diǎn)亮；當(dāng)有火焰信號(hào)時(shí)，HY燈點(diǎn)亮，同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)每隔一定時(shí)間自檢，
這時(shí)鄹燈點(diǎn)亮；當(dāng)需要人工自檢時(shí)，可按動(dòng)自檢(S2)鍵，同時(shí)刁燈亮；當(dāng)單片機(jī)系
統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，研燈點(diǎn)亮，同時(shí)蜂鳴器鳴響；當(dāng)需要遮擋現(xiàn)場(chǎng)火焰光信號(hào)用予系統(tǒng)調(diào)試
并遮擋時(shí)，ZD燈點(diǎn)亮。
圖5一12鍵盤(pán)輸入與狀態(tài)顯示電路圖
6火焰檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝
6．火焰檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝
6．1火焰檢測(cè)系統(tǒng)光導(dǎo)管安裝要求
火焰檢測(cè)系統(tǒng)光導(dǎo)管安裝對(duì)有效檢測(cè)爐膛火焰的燃燒光強(qiáng)和頻率是非常重要的。要很
好地掌握鍋爐爐膛火焰的燃燒狀況必須依賴火焰檢測(cè)系統(tǒng)的光導(dǎo)管安裝，要把導(dǎo)光管的位
置選擇好，在選擇位置時(shí)，要對(duì)鍋爐的燃燒器工況進(jìn)行了解。對(duì)于燃燒器是前后墻布置的
鍋爐和燃燒器是四角布置切圓燃燒的鍋爐，火焰檢測(cè)系統(tǒng)光導(dǎo)管安裝位置應(yīng)遵循如下要
求：
(1)燃燒器是前后墻布置的鍋爐，火焰檢測(cè)器安裝應(yīng)對(duì)準(zhǔn)火焰燃燒器或油槍的一次
燃燒區(qū)。不能“偷看”鄰近或?qū)γ嫒紵龎Φ娜紵鞯幕鹧嬉淮稳紵齾^(qū)。
(2)對(duì)于燃燒器是四角布置切圓燃燒的鍋爐，火焰檢測(cè)器要對(duì)準(zhǔn)一次燃燒區(qū)，由于
是四角切躅燃燒，爐膛火焰在燃燒區(qū)形成了火球，所以在進(jìn)行單火嘴檢測(cè)時(shí)，一定不能對(duì)
準(zhǔn)火球進(jìn)行檢測(cè)。
火焰檢測(cè)系統(tǒng)中光電轉(zhuǎn)換電路的紅外火焰檢測(cè)器最好安裝在鍋爐爐膛二次風(fēng)口，這樣
對(duì)送入爐膛的一次風(fēng)口的煤燃燒狀況和油燃燒器的狀況都可檢測(cè)到．
光導(dǎo)管安裝總體上一是光導(dǎo)管視野要合適，保證檢測(cè)的火焰信號(hào)檢測(cè)效果的靈敏度和
準(zhǔn)確性。二是安裝要方便，便于維修維護(hù)．
6．2火焰檢測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝的工藝要求
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)四角噴燃鍋爐的勘測(cè)分析，從設(shè)計(jì)上提出了如下火焰檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安
裝的工藝要求：
(1)根據(jù)四角噴燃形成的旋轉(zhuǎn)方向，確定安裝的位置要盡可能在靠近熱源的一側(cè)。
根據(jù)燃燒器的位置，把火焰檢測(cè)系統(tǒng)的光導(dǎo)管安裝在燃燒器上部或側(cè)部。燃燒器擺動(dòng)，火
焰檢測(cè)器光導(dǎo)管探頭也要一起擺動(dòng)。
C2)安裝位置和角度
在光導(dǎo)管內(nèi)光纖和玻璃透鏡離管口有8_9公分時(shí)，光纖的視角一般22度，測(cè)量效果
好。在保證視角的情況下，光導(dǎo)管頭部盡量不要超過(guò)燃燒器，并遠(yuǎn)離爐膛。
在安裝時(shí)，探頭的中心線與燃燒器中心相交才能觀察到最大的著火區(qū)。
探頭與火焰之間不能有障礙物，在探頭上方要留有觀察火焰檢測(cè)的人眼觀察口，因此
探頭安裝位置上方應(yīng)無(wú)障礙。
(3)安裝程序
A．首先進(jìn)行檢測(cè)器瞄準(zhǔn)，檢測(cè)器的視線與燃燒器中心線相交成一個(gè)很小的角度，如
5度，并且最大限度看到主燃燒區(qū)，可獲得最佳效果。
8．檢測(cè)器應(yīng)該盡可能自由觀察火焰。障礙物如通風(fēng)裝置的葉片、干擾葉片、或其他
固體物必須被清除或開(kāi)孔，以便他們不擋在檢測(cè)器視線上．
西安理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文
C．必須考慮到燃燒器的二次風(fēng)向，有的燃燒器風(fēng)向是順時(shí)針?lè)较?，有的燃燒器是?
時(shí)針?lè)较颍?dāng)燃燒空氣以足夠的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)入爐膛時(shí)，會(huì)使點(diǎn)火火焰隨旋轉(zhuǎn)方向偏移，檢
測(cè)囂應(yīng)置于點(diǎn)火器下方10到：30度角并且緊靠燃燒器的入口．
D．確定了觀察管的大致位置后，在燃燒器護(hù)板上開(kāi)一個(gè)可使2英寸管通過(guò)的觀察孔．
從孔中看過(guò)去，如果通風(fēng)裝置葉片擋住了視線，應(yīng)修改通風(fēng)裝置，確保在所有的燃燒工礦
下視線無(wú)障礙。
6．3產(chǎn)品特性和使用情況
(1)產(chǎn)品主要特點(diǎn)和性能
火焰檢測(cè)系統(tǒng)的主要核心部件是由承擔(dān)紅外信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)處理單元作用的一體化
火焰檢測(cè)器產(chǎn)品構(gòu)成。該產(chǎn)品目前具有外形美觀、工作可靠、體積小、．功能強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試
簡(jiǎn)便易行、操作方便、顯示直觀等特點(diǎn)。
①產(chǎn)品外形尺寸：m116mmX267mm；
一體化火焰檢測(cè)器產(chǎn)品具體外形圖見(jiàn)圖6--1．
圈6一l一體化火焰檢測(cè)器外形圖
6火焰檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝
②產(chǎn)品使用環(huán)境條件
溫度范圍：一40℃～+60℃：
相對(duì)濕度：0％～95％，非凝結(jié)；
大氣壓力：86kPa～108kPa
一體化火焰檢測(cè)器產(chǎn)品對(duì)火焰檢測(cè)系統(tǒng)的冷卻／吹掃風(fēng)的要求：風(fēng)源要求清潔、干燥、
低溫，流量要求113I．／MIN。若環(huán)境溫度接近一體化火焰檢測(cè)器產(chǎn)品中紅外光電轉(zhuǎn)換器件
工作溫度60℃的上限，或者使用不潔凈／含塵燃料，所需冷風(fēng)流量為425I．／MIN，風(fēng)壓要
求適當(dāng)?shù)爻^(guò)爐膛或者風(fēng)箱的壓力．
③產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)·
響應(yīng)波長(zhǎng)：800nm～3200nm
輸入電源：24VDC±10％，供電電流：≤400mA
輸出電流精度：4--20mA±5％(常溫、供電電源24V不變)
4--20mA±10％<在-40℃或+60℃，電源電壓-4-10％變化)>

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