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锅炉火检系统技术讲课 ---图像火焰检测系统 热控专业 炉控班 图像火焰检测系统技术讲课 第一章、绪论 第二章、锅炉火焰检测技术综述 第三章、EZ-Flame图像火检系统的特点 第四章、常见的缺陷以及故障处理 第五章、结束语 第一章 绪论 一、电站锅炉配备火焰检测的必要性 二、火力发电厂常规FSSS系统的构成 一、电站锅炉配备火焰检测的必要性 电站锅炉燃烧的稳定性直接影响到电站的安全和经济运行。随着我国电力工业的迅速发展，电站单机容量不断增大，锅炉设备的结构及其辅机系统日趋复杂，煤种变化大，负荷经常调整影响锅炉安全运行的因素日益增多，特别是在机组启停过程中，操作频繁，一旦遇到运行人员判断失误、操作不当或工况调整不及时，就会造成炉内燃烧不稳定，并可能发展成炉膛灭火。若此时仍然不断向炉膛内送粉，就有引起炉膛爆炸的危险。 因此，为了能及时、灵敏、可靠地检测炉内燃烧工况，防止在点火、低负荷等燃烧不稳定工况下发生炉膛爆炸事故，电站锅炉必须配置功能齐全、设备可靠的炉膛安全监视系统FSSS。而安全监视系统投运成功与否，在很大程度上取决于所用的火焰检测器的可靠和完善。FSSS系统包括两部分:燃烧器控制系统(BCS)、炉膛安全保护系统(FSS) 先进的火焰检测装置不但能检测火焰的燃烧和熄灭，还能检测火焰的稳定性。火焰检测装置在发电厂锅炉炉膛安全监控系统中起着极其重要的作用，全炉膛灭火及燃料丧失2个重要的跳炉（MFT）信号都是由火检装置检测及判断得出的。火检均无火信号也是进行炉膛吹扫的必备条件之一。 二、火力发电厂常规FSSS系统的构成 第二章 锅炉火焰检测技术综述 一、电站锅炉火焰燃烧特性 二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本的工作原理 一、锅炉火焰燃烧特性 油、气、煤粉燃烧器的火焰能发射出几乎连续的发光光谱，其放射源多为燃烧过程中产生的高温碳微粒子群（碳墨）及粉煤粒子群（烧成碳）等，其光谱主要分布于可见光和红外区。??? 燃料在炉膛内燃烧产生的火焰，以各种形式向四周辐射。煤粉火焰的燃烧信号是一种不规则的脉动信号，是由火焰在燃烧过程中，微粒的集结、运动、发光、燃尽的结果所致。煤粉的燃烧可分为如下4个区段。??? a. 预热区风粉混合物在逐步加热的过程中与燃烧中的明火开始接触，逐渐加热至燃烧点。??? b. 初始燃烧区风粉混合物开始燃烧，大量地辐射光和热，形成闪烁，这时火焰的亮度不是最大，但闪烁的频率达最大。??? c. 完全燃烧区这时火焰释放的光和热达到最高。??? d. 燃尽区燃料燃烧完毕，形成灰粉，炽热的灰粉仍能发光，但其亮度和闪烁频率都很低。 燃料经燃烧器喷入炉内进行燃烧，在燃烧的化学反应过程中将释放出大量的能量，包括光能(如紫外线、可见光和红外线)、热能和声辐射能等。这些不同的能量形式构成了检测炉膛火焰存在与否的基础，应用不同的火焰特征可以构成不同类型的火检器。 二、现代锅炉火焰检测技术的分类和基本的工作原理 电站锅炉图像火焰检测系统的核心是对煤粉燃烧火焰图像的分析，突破了常规火检的检测机理，通过每个燃烧器喷口和全炉膛的火焰图像来实时监测锅炉的燃烧状况；利用模式识别、数字图像处理神经网络等技术对火焰图像进行检测处理，从而准确发出单个燃烧器喷口火焰的ON/OFF信号，送入FSSS或DCS参与锅炉安全保护。图像火检真正实现了单火咀准确检测，解决了背景干扰和“偷看”问题，对于因煤质、负荷等引起的工况变化具有较强的适应能力。 图像火检用直观的火焰实时图像为运行人员进行锅炉燃烧优化调整提供参考。随着计算机处理技术的发展，可以从火焰实时视频图像中提取更多的燃烧信息，进行锅炉燃烧稳定性分析和调整。 第三章、EZ-Flame图像火检系统的特点 一、图像火检整体构成图 二、图像火检硬件组成图 三、图像火检信号流向图 四、就地火检探头以及硬件明细说明 EZ-Flame 火检系统概述 EZ-Flame火焰检测系统具有防偷看、免调试、质量可靠、配置灵活、使用方便等特点，被广泛应用于电站、钢铁、石油化工、冶金、造纸等多行业的单燃烧器或多燃烧器锅炉中，在锅炉启动、运行的各个阶段，对燃烧器火焰进行准确检测，能够有效地预防燃料送入炉膛而未被点燃时可能导致炉膛爆炸的潜在危险，为锅炉安全稳定运行提供保护。 系统结构 EZ-Flame火检系统针对不同容量机组、不同锅炉炉型有多种系统配置。 单个观测点的火焰检测系统结构： ① 观测组件（挠性光纤组件或观测管组件） ② 火检探头 ③ 火检放大器组件 ④ 电缆组件