火检系统技术培训剖析

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1、2015年10月28日 热工 炉控培训工作 炉控班：侯瑞军 积极向上 团结协作 勤 奋 ： 我们的目标： 建设和谐热工 打造实力团队 我们的团队： 我们的精神： 勤奋 敬业 忠诚 主动 学习创新 凝聚力强 技术过硬 敬 业 ： 是积极向上的人生态度，是成才的必经之路，是热工生机与活力的集中表现。 忠 诚 ： 是衡量员工的首要标准，关系到热工的生存和发展，关系到员工的切身利益。 主 动 ： 是职业的责任感，会带来领导和同事的信任，是实现理想的首要条件。 学 习 创 新 ： 是能自觉出色地完成任务，主动承担更多的责任和义务，是个人成功和热工 是个人不断进步和发展的需要，是热工的生存和发展的基本要素

2、。 发展的动力。 培训讲课课件 #1、#2、#3炉火检系统 火 焰 检 测 器 FORNEY CORP. 概述 FORNEY I D D _ I I U型火检简介 火焰检测-背景及原理 分体式火焰检测设备 一体化火焰检测设备 火检的常见故障及其处理 火焰检测背景及原理 I D D _ I I U探头的运行是瞄准燃烧器主燃烧区域的一火焰发射的辐射能 量，通过一根直管或是通过挠性光纤传送到探头感光元件的表面来观察的， 接受到辐射能的探头中硫化铅光敏元件的偏置电压为 + 5 0 V D C ， 由 于火焰辐射强度有增、有减， 硫化铅感光胶层的阻力也会随之变化， 改阻 力的变化反过来产生一个与火焰辐射

3、能量变化量和变化率成正比的交流电压 输出信号， 该信号通过四芯屏蔽电缆传送至火检放大器， I D D - I I U探 头输出信号的大小完全取决于燃烧器和所瞄准的主燃烧区域的火焰辐射能量 ，火检探头的输出不会受到电子线路的影响，火检放大器将输入信号放大， 产生一个经平滑处理的直流电压信号， 并将该信号转换成数字脉冲输出， 这些脉冲作为一个独立计数器的输入，微处理器以一定的时间间隔读取这些 脉冲计数器的数值并将这些数值与存储器中的调节参数做比较，当计数器的 读数大于存储器中相应数值时， 微处理器设立标志以表明火焰存在， 在R M D R一6 1 0 1 E印刷电路的前端设有一个串行通讯口，通过串

4、行口，可手 持式编程器与微处理器之间进行直接通讯，可方便的对火检系统进行诊断和 调节，如果线路板上线路检测到一个内部故障， 会产生相应的出错信息，这 些信息可下载到编程器上显示。 应用火焰监测的场合 四角切园布置直流燃烧器 墙式布置旋流燃烧器 低NOX燃烧器 循环流化床 干燥炉 过程加热炉 废气燃烧炉 焚烧炉 其它燃烧应用场合 燃料的分类 燃料油（柴油，重油) 燃料气体（天然气） 煤粉 可燃性固体物料 H2S, CO过程气体 不同燃料的光学特性 火焰检测器 火焰检测器的作用是对火焰进行检测和监 视，在锅炉点火、低负荷运行或有异常情况时 防止锅炉灭火和炉内爆炸事故，确保锅炉安全 运行。 火焰监测

5、就是使用火焰检测设备监测火焰 的有无并且能够区分目标火焰和背景火焰 微波辐射 光能 可见光区域 紫蓝绿黄橙红 煤气 100200300400500600700800900100011001200 红外线区域紫外线区域 100 80 60 40 20 0 油 热能 不同燃料火焰的光谱特性 炉膛内的火焰特性 火焰闪烁 火焰是一种强烈的氧化反应，是燃料 颗粒的爆燃。 一定浓度下的燃料颗粒形成的这种脉 动性的爆燃，就称之为火焰闪烁。 不同燃料，在通过不同设计的燃烧器 进入锅炉中燃烧时，都有自己闪烁的 频率带宽。 火焰闪烁的频率一般在5Hz200Hz之 间。 分体式火焰检测设备 火检柜 DCS，CCS等

6、 其它控制系统 系统间控制现场 分体式火检系统的构成 锅炉 冷风系统 IDD-II型智能动态火焰检测器能够对 油火焰、煤火焰和褐煤火焰进行准确 的检测和识别。 其中IDD-IIU用于识别油火焰和煤火 焰，IDD-IIL用于识别褐煤火焰。 IDD-II型火焰检测器适合同FORNEY 的DR-6101型、DR-6101E型、RM- IDD型、IDD-IIIA型火检放大器配合 使用。 IDD-II火焰检测器 安装：1“NPT(M)管螺纹 外壳材料：铸铝，电子元件封装其中 供电电源：由放大器提供50VDC和12VDC 电气连结：快装连接器，带1/2“电缆固定件 温度范围：-20 - 60 (最大可到8

7、3 ) 湿度范围：0%-95%相对湿度，非凝结 包装重量：0.6Kg 冷却风风量：10 SCFM (283L/Min) 认证标准：FM 适用波长范围：400-3300Nm IDD-II火焰检测器 性能参数： DR6101E火检放大器是以微处理器为 基础的火检放大器，内含独立的两套 火检处理器，能够同时管理和处理两 路不同的火检探头信号，并按不同的 火检探头提供提供单独火焰输出信号 。 DR6101E火检放大器能和任何两个 IDD-IIU、IDD-UV、UV-4、或DR6.1 火检探头连接使用。 具有PM-DR6101E盘装和RM-6101E 架装两种安装形式。 DR6101E火检放大器 DR6

8、101E火检放大器 温度范围： 0-55 湿度范围： 0%-95%相对湿度，非凝结 供电电源： 110/220VAC,50/60Hz&12VA 输出继电器： SPDT(3) 最小采样周期：1.0秒 安装方式： PM(盘装)，RM(架装) 重量： 2.5Kg(PM) 外形尺寸(PM)：262x207x102 性能参数： 火焰检测器的检测原理 火焰频谱 火焰强度 火焰检测器 火检处理器 闪烁频率 火检处理器 IDD-IIU火检检测流程 确定火焰 参数文件 存储火焰 参数文件 火检预设确定火焰参数 确定实际 火焰参数 与存储 参数比较 火检监测实际火焰 通过比较 函数 实际火焰 有/无 参考火焰 参

9、数 一体化火焰检测设备 锅炉 系统间控制现场 冷风系统 直接传递信号 火焰有/无 节点信号 火焰品质 4-20mA信号 检测器故障 节点信号 可选的远程 文件选择 可选的485 远程通讯 DCS 系统 火检系统的构成 一体化火焰检测器 使用微处理器技术，内带火焰继电器，不需要远程火 焰放大器。 使用先进的火焰“指纹”鉴定技术，通过独特的“火焰学 习”和编程功能，具备很强的火焰识别能力。 具备火焰强度信号的4-20mA模拟量输出。 具备电子自检功能，确保检测火焰的准确性。 内含4个用户文件区和2个出厂文件区，可存储4套不 同的火焰参数。 检测器上带有操作面板和显示屏，不需任何特殊调试 工具就可进

10、行调试和编程。 电缆接线采用快速拔插接口技术。 具备远程通讯功能。 安装：使用1“NPT(F)安装法兰 外壳材料：压铸铝壳，带灰色聚脂外壳 供电电源：24VDC，0.35A，8.5VA 电气连结：12芯，1/4“快装接头 温度范围： -45 - 65 （最高可到83 ） 湿度范围： 0%-95%相对湿度，非凝结 包装重量：1.41Kg，法兰除外 冷却风风量：4SCFM(6.78M3/Hr)-15SCFM(25.5M3/Hr) 认证标准： FM CSA 检测波长： 295-320Nm(UV)，700-1700Nm(IR) 数字量输出：火焰继电器(NO)、故障继电器(NC) 模拟量输出：4-20m

11、A 性能参数： 一体化火焰检测器 IR 检测范围700-1700 nm 内有红外火焰传感器，适用于燃煤， 燃油火焰 UV 检测范围295-330 nm 内有紫外火焰传感器，适用于燃气火 焰 DS 检测范围295-1700nm 同时含有上述两种火焰传感器，适用 于各种火焰 UNI火焰检测器 IR, UV, DS 一体化火焰检测器 一体化火焰检测器燃料适应性 不同燃料，在通过不同设计的燃烧器进入锅炉 中燃烧时，都有自己独特的闪烁频率带宽。 火焰闪烁的频率一般在5Hz200Hz之间。 UNI火焰检测器内置21种火焰闪烁频率段，可 宏盖所有燃料种类。 可根据燃料种类和燃烧器类别预先设定火焰闪 烁频段以

12、达到较好的效果。 在此基础上使用探头的自学习功能达到精确的 调节效果。 火焰检测器的检测原理 火焰频谱 闪烁频率 火焰强度 火焰检测器 闪烁频率 火焰“指纹”技术 不同燃料燃烧时的火焰闪烁频率与火焰本身的 光强及频率特性构成了火焰的相对唯一性。 这种火焰的相对唯一性，我们称之为火焰“指 纹”。 火焰检测器通过采集火焰的闪烁频率，光强及 频谱特性，使用模糊数学算法来确定火焰的有/ 无。 火焰“指纹”技术 Flame on Flame off 有火门槛 无火门槛 检测火焰 数字参数 存储火焰 数字指纹 吻合度 百分比 槛值式火焰检测器指纹式火焰检测器 UNI火检检测流程 模糊数学 矩阵函数 确定火

13、焰 指纹 存储火焰 指纹参数 火检预设和自学习确定火焰参数 模糊数学 矩阵函数 确定实际 火焰参数 与存储 参数比较 火检监测实际火焰 火检的安装 火焰检测器安装示意图 上下相邻角防止火焰偷看 相对角防止火焰偷看 光纤安装组件冷风走向 光纤外导管 镜头组件 光纤内导管 冷风 冷风 火检安装实用技术 探头自带操作面板 8 字符的 LED 显示屏 4 个薄膜按压键盘 UP, DOWN, SELECT, PROGRAM 无须任何特殊调试工具就可进行探头的调试 及设定 检测器内带三层滚动菜单服务 FQ O PASSWORD AUTOTUNE EDIT AUTOTUNE LOOP EDIT LOOP S

14、TATUS LOOP 状态菜单主要反映检测器的 内部及检测信号的状态 编辑菜单是用户可以编程输 入的地方，用于编辑和改变检 测器的各种参数设定 自动整定菜单是检测器智能 学习火焰及自动调整检测器内 部参数的地方 I D DI I U型火焰监测器常见故障现象及原因技术分析 一：故障现象： 火检故障频繁报警，该故障频繁出现，根 据本人收集的资料，造成该故障的原因，大体可分为以下几 类： 1、电缆敷设与屏蔽问题是造成火检报警最多的因素 ，火检 电缆与动力电源线存在有平行走线现象，造成动力电源对火 检信号产生外部干扰，使部分火检发生故障报警，针对此故 障，分别对他们进行屏蔽线改造，改造后，故障现象消除

15、。 技术分析 ：IDDIIU型火检探头的主要部件是一个铁制盒 ，内含硫化铅(PhS)传感器和一个小印刷线路板， 印刷电路 板用于提供电源，并对PbS传感器产生的信号进行放大，当 存在外部干扰信号时，即对内部电路传感器弱电信号产生干 扰，使信号超出传感器检测范围而报警，火检探头正常工作 时，用数字压表或示波器测量火检放大器输人接线端子上的 信号，峰间信号为01Vac 一80Vac。 2、火检探头所处工作环境温度高也是造成火检报警的重 要因素， 当火检系统出现故障报警后，用手持式红外线测 温仪测量， 探头表面温度高达7 5 ， 造成环境如此高 的原因为炉墙和煤粉管道的辐射热， 用石棉板对其采取隔 离措施后， 工作环境温度降低， 更换探头后， 火检不再 报警。 技术分析： 通过查阅火检资料得知， 火检探头 运行温度为 0-6 0 ， 要纠正高温的情况，所以，为 使火检系统更加可靠地工作， 在火检探头安装、 冷却风 管路敷设时，要充分考虑到火检探头的工作环境温度问题 。 1.3、IDD一IIU型火检探头信号电压不稳定也时常造成火检 的故 2. 障报警，该型火检探头的信号电压正常在+6-81VDC之 间， 3. 而火检出现故障报警后