根据美国FORNEY公司的燃烧器管理系统在国内的应用,介绍火焰检测的原理,并从系统的设计、安装及运行工况等方面详细分析和探讨锅炉燃烧管理系统的维护,以保证机组的安全、稳定的运行。
针对缝隙式燃烧器"W"火焰锅炉存在的燃烧稳定性差、燃烧效率低和锅炉结渣问题,对一台HG-1025/17.3-WM18型锅炉燃烧系统进行改造。改造的主要内容有:燃烧器改造、三次风室分割加导流板、翼墙增加防渣风。对燃烧系统改造后的锅炉运行特性进行了探索,通过配风特性、磨负荷分配方式、炉膛出口氧量水平等方法进行燃烧调整,锅炉在燃烧稳定情况下达到了较高的燃烧效率,同时炉膛结渣得到有效的控制。确定了锅炉运行方式:配风方式为二次风中间小、两边大,三次风100%,磨负荷分配方式为中间大、两边小,乏气手动门全关,炉膛出口氧量维持在3.5%左右。
火焰检测设备是火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)中的关键设备,它的作用贯穿于从锅炉启动至满负荷运行的全过程,用于判定全炉膛内或单元燃烧器火焰的建立/熄灭或有火与无火,当发生全炉膛灭火或单元燃烧器熄火时,火焰检测设备触点准确动作发出报警,依靠FSSS系统连锁功能,停止相应给粉机、磨煤机、燃油总阀或一次风机等的运行,防止炉膛内积聚燃料,异常情况被点燃引起锅炉爆炸恶性事故的发生,因此设备性能即设备运行的可靠性与检测的准确性直接关系到机组的运行安全与稳定性。
最早的火焰检测器出现在上世纪50年代,60年代国外首先研制出了紫外线火焰检测器,70年代开始,国外陆续出现了检测火焰燃烧时释放红外线和可见光的火焰检测器,80年代又出现了基于图像、视频的锅炉燃烧监控装置,后来又有了组合探头(红外线、紫外线)的火焰检测器。发展至今,火焰检测器的检测辨别能力越来越强,检测也不断趋于智能化。
油、煤或气体燃料的燃烧其实质是燃料化学能以电磁波的形式释放,燃烧器火焰一般都能发射几乎连续的发光光谱,其发射源是燃烧过程中生成的高温炭素微粒子、微粉炭粒子群和气体等,不同的燃料燃烧过程中的中间产物不完全相同或中间产物的所占比例各不相同,不同的燃烧中间产物所发射的光谱不完全一样,这是选择不同类型火焰检测器依据,C2发射可见光(发射波长为473.7纳米左右)、CH化合物发射紫外到蓝光区波段的光谱、炭素粒子群发射红光区光谱、CO2、H2O和SO2等三原子气体发射红外光,不同燃料的光谱分布特性是油火焰含有大量的红外线、部分可见光、和少量紫外线,煤粉火焰含有少量紫外线、丰富的可见光和少量红外线。气体火焰有丰富的紫外线、红外线和较少的可见光,而且对于单只燃烧器火焰,其辐射光谱沿火焰轴线分布是有规律的,例如煤粉锅炉中煤粉燃烧器沿轴线从里至外分为4个区域即预热区、初始燃烧区、安全燃烧区和燃尽区,在初始燃烧区不但可见光较丰富而且能量辐射率变化聚烈,因此火焰检测探头准确对准燃烧器的初始燃烧区是最佳选择。
中文名称:火焰检测器英文名称:flame detector定义:检测燃烧室或燃烧器火焰强度的装置。主要由探头和信号处理器两部分组成,输出表示火焰强度的模拟量信号、表示有无火焰的开关量信号和(或)表示火焰强度的视频信号。应用学科:电力(一级学科);热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)