炉膛火焰监视系统
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■目录■1用途-----------------------------1 2结构原理及功能特点-----------------1 3主要技术指标----------------------------3 4安装-----------------------------------4 5调试与使用-----------------------------9 6维护----------------------------------11 附录1一头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------12 附录2两头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------17 附录3四头一尾全炉膛火焰监视系统接线图------22 附录4T G-21025H C型画面合成器操作步骤------30 附录5双风机接线及操作说明------------------371 用 途全炉膛火焰监视系统是光学、机械、电子一体化产品,适用于火力发电机组锅炉、石油化工、冶炼等行业各种窑炉的全炉膛火焰监视。
对于使用环境有防爆要求的,我厂可按Exed ⅡBT6防爆标准,提供防爆型全炉膛火焰监视系统。
2 结构原理与功能特点2.1产品型号传动方式 齿条传动 齿条传动 无传动机构 仪表级风源 用户自备 系统自带 用户自备 一头一尾型 HL-2308H HL-2308H2 HL-2308H3 两头一尾型 HL-2308H/2 HL-2308H2/2 HL-2308H3/2 四头一尾型 HL-2308H/4HL-2308H2/4HL-2308H3/42.2结构原理该系统由六个系统部分组成(见图1):①输像系统 ②控制系统 ③监视器 ④传动装置 ⑤支架⑥气源过滤系统图 1 平插式火焰监视系统示意图防护室炉墙控制箱控制器监视器气源滤清器中控室AC220V 5AAC220V 1A0.15 0.4MPa 0.2m /min.3~气源过滤系统支架该系统由内窥式光学成像系统直接伸入炉膛内,将点火初期炉膛内各层燃烧器工作情况和正常燃烧后炉膛内燃烧火球动态情况,经高温窥视镜成像后,由摄像机转换成视频信号,经视频电缆传送到集控室内,再由监视器将图像还原到荧屏上,进而反映炉膛内火焰全部燃烧情况。
炉膛火焰电视监视装置1、概述FTV-A-Ⅰ型火焰电视监视装置具有体积小、重量轻、外形美观、用风量小、耐高温、安全可靠等优点。
镜头从炉壁上部插入炉膛内,监视全炉膛燃烧状态的彩色工业电视监视系统,可使操作者在控制室内的监视器屏幕上看到炉膛内火焰的真实图像。
当潜望镜一旦失去风冷保护或摄像机保护部分出现故障至使保护罩超温时输像系统能自动退出现场,以保护输像系统不被损坏。
当工作环境恢复正常时,可通过设在显示箱或控制箱上的按钮将输像系统送入工作现场正常监视火焰。
该装置在锅炉点火,小负荷运行,输煤系统等发生危害正常运行故障时,能及时显示炉内出现异常情况的电视图象,从而采取措施,有助于防止炉膛爆炸。
它是锅炉安全、经济运行不可缺少的装置。
2、装置技术参数2.1观察视场角:90º、120º;2.2镜头耐热温度:≤1800℃,保护罩工作环境温度≤70℃;2.3仪表风源:风压≥0.3Mpa、流量≥18m3/h、风温≤50℃、含油量≤10mg/m3;2.4工作电源:现场220V、60Hz、300W;控制室220V、60Hz、1000W。
2.5装置进退条件2.5.1当潜望管入口风压低于0.04MPa时,输像系统自动退出工作现场。
2.5.2当保护罩内温度高于75℃时,输像系统自动退出工作现场。
2.5.3以上两参数不越限时,可手动将输像系统送入或退出工作现场。
13、装置构成装置由输像系统、保护系统、运动系统、控制系统、控风系统组成,见图1装置构成简图。
炉壁支承板连接板保护套输像系统支架监 视 器显示箱控制箱图1 F TV -A 型装置构成简图运动系统3.1输像系统由于炉内温度高达1000℃以上,所以摄像机不能直接装于炉内摄取火焰图像,为此专门设计很长的潜望镜管插入炉膛内,其前端的镜头对炉内火焰成像,经潜望管传输到摄像机靶面上,再经电缆传给监视器。
因此,可以从监视器屏幕上看到炉膛内火焰的燃烧状态。
整个系统由光学元件构成通路。
锅炉炉膛火焰电视监视系统用户手册欢迎使用锅炉炉膛火焰电视监视系统!该系统是专门设计用于监视锅炉炉膛内的火焰情况,以确保锅炉运行的安全和高效。
本用户手册将详细介绍如何正确使用该系统。
1. 系统概述:锅炉炉膛火焰电视监视系统由炉膛内置摄像头、显示设备和控制台组成。
摄像头负责采集炉膛内的火焰图像,显示设备用于实时显示火焰图像,控制台用于操作和监视系统的工作状态。
2. 系统安装:请将摄像头安装在炉膛内部,确保其位置能够全面、清晰地拍摄到火焰情况。
将显示设备和控制台安装在指定的位置并连接好电源和信号线。
3. 系统操作:a. 开机与关机:- 首先,确保系统的电源已连接并接通。
- 按下控制台上的电源开关,系统将开始自检并启动。
- 当您需要关闭系统时,请按下控制台上的电源开关,然后断开电源。
b. 显示火焰图像:- 开机后,系统将自动显示炉膛内的火焰图像。
- 如需调整图像亮度、对比度或其他参数,可通过控制台上的调节按钮进行调整。
c. 报警功能:- 当系统检测到异常火焰或其他危险状况时,将触发报警。
- 报警功能可通过控制台上的设置按钮进行设置,包括报警音量、报警方式等。
d. 镜头清洁:- 镜头可能会因为炉膛内的灰尘或污垢而影响图像质量。
- 请按照指导手册中的说明定期清洁镜头,确保图像清晰可见。
4. 安全注意事项:a. 请勿私自拆卸系统的任何部件,以免造成故障或损坏。
b. 使用前请确保系统安装牢固,并无任何松动。
c. 使用过程中发现任何异常或故障,请立即停止使用并联系售后服务。
请仔细阅读本用户手册并按照指导操作系统。
祝您使用愉快!如有任何问题,请随时联系我们的售后服务团队。
5. 系统维护和保养:a. 定期检查和清洁系统的各个部件,包括摄像头、显示设备和控制台。
确保它们没有灰尘或污垢的积累,以免影响系统的工作效果。
b. 检查系统的连接线路和电源线是否损坏,确保它们的连接牢固可靠。
c. 如发现系统存在损坏或故障,请立即停止使用并联系售后服务团队进行维修和更换部件。
锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)功能解析作者:单钰春来源:《山东工业技术》2018年第12期摘要:基于某厂实际运行情况,介绍锅炉FSSS系统的构成和主要逻辑功能,分析FSSS 系统相关的个别细节问题,提出FSSS系统调试期间须重点关注的要点,并提出解决办法。
关键词:炉膛安全监控系统(FSSS);炉膛吹扫;燃油泄漏试验;主燃料跳闸(MFT)DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.12.0310 引言锅炉炉膛安全监控系统Furnace Safeguard Supervisory Systems(FSSS),是大型火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分,其主要功能是保护锅炉炉膛安全,在防止运行人员操作事故及设备故障引起炉膛爆炸等方面起着重要作用。
随着DCS系统的改进和不断发展,现在DCS的软硬件可靠性已经完全满足FSSS系统控制的需要,目前FSSS的所有功能在设计时都包含在DCS系统中。
FSSS设计有独立的跳闸继电器机柜,包含后备硬手操MFT按钮及硬跳闸继电器,具有完善的故障容错诊断功能,避免出现保护拒动。
1 FSSS系统构成1.1 FSSS系统的主要功能FSSS系统控制逻辑分为公用控制逻辑、燃油及燃煤控制逻辑三大部分。
公用控制逻辑部分包含锅炉保护的全部内容,即油泄漏试验、炉膛吹扫、主燃料跳闸(MFT)、油燃料跳闸(OFT)、首出原因记忆、点火允许条件和RB等。
公用控制逻辑还包括有FSSS公用设备(如火检冷却风机、密封风机)的控制。
燃油控制包括各油燃烧器单角、对角投切及层投、切控制。
燃煤控制包括各个磨煤机、给煤机及其辅助设备的投切、保护和控制。
1.2 FSSS系统的主要逻辑构成1.2.1 炉膛吹扫锅炉点火前和停炉后必须对炉膛进行连续吹扫。
吹扫开始和吹扫过程中必须满足吹扫条件(分为一次和二次吹扫条件),以便有效地清除炉膛及烟道内聚积的可燃物。
吹扫时必须切断进入炉膛的所有燃料源,并最少有25%~30%额定空气量的通风量,吹扫时间不少于5min。
W A L S N火焰检测系统说明书目录第一章WALSN火焰检测系统总述 (1)第二章WALSN FD-100智能型一体化火焰检测器描述 (3)2.1综述 (3)2.2检测原理 (4)2.2.1燃料的燃烧过程 (4)2.2.2 FD-100火焰检测原理 (5)2.3产品特点 (6)2.4结构尺寸示意图 (6)2.5技术参数 (7)2.6自检及报警 (7)2.7远程通讯 (8)2.8电气连接 (8)第三章WALSN FD-100火焰检测器的编程与操作 (10)3.1键盘/显示 (10)3.1.1 / 上下键 (10)3.1.2 回车键 (10)3.1.3 确认键 (11)3.2菜单结构 (11)3.2.1状态菜单 (11)3.2.2编辑菜单 (11)3.3状态查询菜单 (11)3.3.1状态查询菜单流程图 (12)3.3.2火焰品质Flame Quality (12)3.3.3火焰有火/无火值Fla ON/OFF (13)3.3.4温度Temperature (13)3.3.5文件选择File Selected (13)3.3.6 信号增益GAIN (14)3.3.7通讯地址Comm Address (14)3.3.8软件版本Software Revision (14)3.3.9密码Password (15)3.3.10改变密码 (16)3.4编辑菜单流程图 (17)3.4.1文件选择File (18)3.4.2温度Temperature Scale(影响所有的文件) (18)3.4.3通讯地址Comm Address(影响所有文件) (18)3.4.4远程文件选择Remote File Select(影响所有文件) (18)3.4.5语言Language(影响所有文件) (18)3.4.6 频带低点LOW BAND (19)3.4.7 频带高点HIGH BAND (19)3.4.8 IR 增益IR Gain (19)3.4.9 有火门槛值ONT (19)3.4.11 OFF门槛值OFT (19)3.4.10无火延迟时间OFDT (19)3.4.11 有火延时间ONTD (20)3.4.12 退出EXIT (20)3.4.13 故障讯息 (20)3.4.14 自学习 (20)第四章导管组件 (21)第五章就地接线箱及电缆组件 (22)5.1检测器电缆 (22)5.2快装接头 (22)5.3带有适配接头的电缆 (22)5.4就地接线箱组件 (22)5.5远程通讯接线 (23)第六章电源柜 (25)第七章冷却风系统 (26)7.1冷却风机 (26)7.1.1用途 (26)7.1.2结构 (26)7.1.3运输 (26)7.2风机控制柜 (26)7.2.1冷却风机控制方式 (27)7.2.2冷却风机控制操作 (27)7.2.3冷却风机电源 (27)第八章现场安装与维护 (28)8.1开箱 (28)8.2安装准备 (28)8.3安装 (28)8.3.1 FD-100火焰检测器安装 (28)8.3.2导管及光纤组件安装步骤 (30)8.3.3冷却风软管安装 (30)8.3.4 电气连接安装 (30)8.3.5安装注意事项 (31)8.3.6冷却风系统安装 (31)8.4维护 (32)8.4.1 FD-100火焰检测器定期维护 (32)8.4.2维护方法 (33)8.4.3风机维护 (34)第九章调试与故障 (36)9.1测试 (36)9.2调试 (36)9.2.1 FD-100火焰检测器初步编辑(冷态调试) (36)9.2.2投运调试(热态调试) (36)9.3故障处理 (37)第十章部件编号 (40)第一章Walsn火焰检测系统总述火焰检测系统是燃煤、燃气、燃油锅炉炉膛安全监控系统的关键设备,广泛应用于电力、钢铁、化工、水泥等行业。
炉膛安全监控系统第一节炉膛安全监控系统概述一、概述电力工业迅速发展,已经进入大电网、大机组、高参数、高度自动化的时代。
目前新建电厂一般都采用600MW及以上机组。
大容量、高参数机组运行的安全重要性日益提高,需要控制的与燃烧有关的设备越来越多。
有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助风挡板、燃料风挡板等,这些设备不仅类型复杂,而且操作方式多样化,操作过程也比较复杂。
例如,油枪的投运操作包括:点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、点火器的投入与断开等。
在锅炉启停工况和事故工况时,燃烧器的操作更加繁琐,如果操作不当很容易造成意外事故。
从20世纪60年代起,在国外火电机组上就开始使用一系列火焰检测装置和炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS),并制定了有关的标准。
其中,美国国家燃烧保护协会(National Fire Protection Association,简称NFPA)制定的标准得到了最广泛的应用。
它为防止锅炉炉膛爆燃,对燃气锅炉、燃油锅炉、单燃烧器锅炉和多燃烧器燃煤锅炉的炉膛防爆均作了详细的规定。
对炉膛爆燃原因、术语、定义、设备要求、设计、安装、调试、维护、操作程序、系统联锁和报警等都作了详细阐述,并经常对该规定进行修改和补充。
它已成为美国国内各锅炉制造商和用户共同遵循的法规,其它各国也广泛采用和遵循这该标准,NFPA标准已经成为了设计FSSS的主要依据。
从20世纪70年代起,炉膛安全监控系统开始在我国火电机组上使用,从国外引进的大型火电机组都配套有锅炉安全运行必不可少的重要监控手段。
原水电部在1993年明文规定:“今后凡新投产机组必须安装火焰检测和安全防爆装置,现有机组在条件许可情况下也必须设法加装”。
原电力工业部电力规划设计总院于1993年9月颁发了《锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》(DLGJ116-93),为我国火电机组FSSS的设计提供了依据。
一、 FSSS系统简介FSSS系统:即炉膛安全监控系统(Furnace Safeguard Supervisory System),也可称作燃烧器管理系统(Burner Management System ),简称BMS。
FSSS系统使锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启停,并能在危急工况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料(包括点火燃料),防止爆燃、爆炸等破坏性事故发生,以保证炉膛安全的保护和控制系统。
二、FSSS系统功能FSSS系统一般分为两个部分,即燃烧器控制系统BCS(Burner Control System)和炉膛安全系统FSS(Furnace Safeguard System)。
1、燃烧器控制系统BCS功能:对锅炉燃烧系统设备进行监视和控制,保证点火器,油枪和磨煤机组系统的安全启动、停止和运行。
以600MW火电机组为例,一般配有6台磨煤机,每台磨煤机配一台给煤机;36个煤粉燃烧器,前后墙对冲布置三层,每层六个;每个燃烧器配置一个点火油枪;在底层与煤燃烧器同时布置12个油燃烧器,油燃烧器和点火油枪全部投入可带30%负荷;点火油枪采用高能点火器引燃。
火焰检测采用单燃烧器检测,每个燃烧器配有两个火焰监测器。
2、炉膛安全系统FSS功能:在锅炉点火前和跳闸停炉后对炉膛进行吹扫,防止可燃物在炉膛堆积。
在检测到危及设备、人身安全的运行工况时,启动主燃料跳闸(MFT),迅速切断燃料,紧急停炉。
3、FSSS逻辑功能FSSS的逻辑功能主要包括以下几个方面:油泄漏试验、炉膛吹扫、燃油控制、燃煤控制、燃料跳闸。
(1)油泄漏试验:捡漏是非常重要的,因为如果阀是漏的,则吹扫条件中的油阀关闭等条件就没有意义。
所以在锅炉进行炉膛吹扫前必须做油泄露试验,检查油跳闸阀和油回油阀或油燃烧器油阀是否泄露,以保证在阀关闭时无油漏入炉膛。
(2)炉膛吹扫:锅炉停运后,在炉膛里会积聚燃料混合物,所以在锅炉点火前要向炉膛吹入足够的风量,把这些混合物带走,以防止在点火时炉膛发生爆燃。
炉
膛
火
焰
监
视
系
统
专业:自动化
班级:自本1124
姓名:张贝贝
学号:1192052435
炉膛火焰监视系统
摘要:炉膛火焰监视系统是监视锅炉运行的一种重要设备。
为了确保电厂锅炉的安全生产,发生危险时可以及时发现并遏制事故的发生。
采用该系统对于提高生产效率,改善工作条件,将起到重要作用。
论文着重介绍了监视系统构成的基础——火焰检测器原理、分类及电路,炉膛火焰特性,炉膛火焰检测原理,并且举例说明火焰检测在炉膛监视系统中的作用。
关键字:炉膛火焰监视系统火焰检测器火焰检测原理
炉膛火焰监视系统由检测部分、信号处理部分以及显示仪表组成。
其中检测器所依据的原理、形式及性能指标是整个系统的构成基础。
炉膛火焰监视系统适用于燃煤、燃油、燃气等各种类型锅炉(四
热炉、水泥厂、铝厂窑炉等各种直接燃烧燃料的各类炉型。
一、火焰检测器的原理
转换成相对应的电信号输出,达到对设备进行控制和检测的目的.
二、火焰检测器的分类
1.温度开关式
原理:利用热能温度原理检测火焰,是最先采用的方法。
利用
热电偶测取靠近火焰根部的烟气温度变化速度来判断重油引
燃或熄灭的。
缺点:燃料种类必须稳定,而且使用前要对燃料进行准确的分
析试验。
2.差压开关式
原理:利用燃烧产生热流形成差压的原理,即差压开关检测天
然气是否点燃。
缺点:差压开关动作整定值手燃料和送风出口温度、混合好坏
及燃料动压波动的影响较大,而且只适用于气体燃料火焰检
测。
3.火焰棒式
使用条件:(1)电极对地绝缘电阻不小于2000兆欧。
(2)电极冷却风量和点火时调风器风量应适当调整,不应使火焰偏离或发生电线的支持套筒过热变形。
4. 光学类型
光学类型火焰检测器在电厂中得到普遍应用。
通常使用的光电元件有:紫外线光敏管、光敏电阻、硅光电池等。
(1)紫外线火焰检测器
a.功能:控制点火装置自动点火,点火同时自动打开燃料阀。
在设定时间内没有点燃,控制器自动关闭燃料阀并报警,如点火成功则保持燃料正常供应。
b.故障排除:
燃烧器无火,而检测却显示有火,这是检测线路受潮后分
布电容逐渐增大引起的干扰,请打开模块,顺时针缓慢调节电位器,直至绿色指示灯灭,继电器释放为止。
燃烧器有火,而检测器显示无火,可能有二个原因,一是探头镜片被灰尘覆盖,请擦干净探头石英镜片,二是阻抗匹配电位器超调,请打开模块反时针缓慢调节电位器,直到绿色指示灯亮,继电器吸合为止。
如果在安装或使用中不小心弄破了探头的镜片,不要用普通玻璃片代替,因为普通玻璃片不能透过火焰产生的紫外线。
c.紫外火焰检测器适用于气体火焰监测,不适用于煤或油的火焰监测的原因:
(i)对气体火焰来讲,紫外线的辐射程度相对而言是较大的,另外气体火焰干净,紫外线不易被吸收,易于穿过。
(ii)对油和煤火焰而言,紫外线辐射强度较小,而且煤或油燃烧时,有油雾和水蒸气,要吸收紫外线,而且在燃烧器周围有浓密的未经燃烧的煤粉遮盖,所以不适合采用紫外线检测来检测燃煤炉的火焰。
(2)光敏电阻
利用光敏电阻的阻值特性制作的火焰检测装置常用于炉内热源的亮度检测。
5.声学和其他方式
三、炉膛火焰特性
燃烧的实质是燃料中的碳和碳氢化合物与空气中的氧发生剧烈
的氧化反应。
在燃烧器喷出燃烧火焰大约分为四段:
1 第一区域:燃料混合区(黑龙区);
2 第二区域:初始燃烧区(初燃区);
3 第三区域:完全燃烧区;
4 第四区域:燃烧燃尽区。
大量研究表明,红外光有效测量区在第三区域和第四区域的交界处,紫外光有效测量区第二第三区域,可见光有效测量区域在第三区域。
同一燃料在不同的燃料区,火焰的频谱特性也有差异。
这个研究成果对选择现场安装火焰检测系统的红外光检测器或紫外光检测器和现场安装的角度提供了依据。
不同燃料燃烧的火焰燃烧其共性光谱图如图1所示。
图1 不同燃料燃烧的火焰区域图
四、火焰检测器电路
1 红外传感器探头部分
2 信号变换及接口部分
3 单片机系统及输入输出部分
4 键盘输入、显示接口、电源部分
火焰检测器电路框图如图2。
图2火焰检测器电路
五、火焰检测器实例
火焰检测器在大型企业中应用非常广泛,它是企业质量和消防方面的一个安全防线,如何合理安装火焰检测器这只电子眼,是提高企业安全生产的必要保证,可以较好的弥补人员缺少问题。
下面仅以两个典型应用实例介绍。
1 锅炉火焰检测
燃料加热炉和工业锅炉,如果点火不成功或在正常燃烧时因某种原因而突然熄火,此时若不及时切断燃料来源,就可能在熄火后因继续投入燃料而造成爆炸事故。
SCA系列火焰检测器就是利用紫外复合检测器,通过对炉膛紫外线的检测,可在炉膛熄火(即没有明火)时自动发出报警信号,同时通过控制系统切断炉膛的燃料来源,并执行吹扫程序,防止因燃料过多而发生爆炸事故。
如图3所示,锅炉火焰检测。
图三锅炉火焰检测
2 火炬火焰检测
火炬是石油化工等企业安全防护措施之一,检测主火炬常明灯(小火)是否熄灭,主火炬能否紧急情况下点燃,就成为至关重要问题。
利用火焰检测器,就像给火炬安装了一只电子眼睛,长明灯及主火炬熄灭时会立即报警,同时启动火炬喷火系统,使火炬常明灯及时点焰。
如图4 火炬火焰检测。
参考文献
【1】周怀春. 炉内火焰可视化检测原理与技术. 科学出版社. 2006. 【2】王志祥,黄伟. 热工保护与顺序控制. 中国电力出版社.2007 【3】白建云,杨晋萍. 安全监测保护系统. 中国电力出版社.2006。