單燃燒器火焰檢測

火焰檢測設(shè)備是火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）中的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用貫穿于從鍋爐啟動至滿負(fù)荷運行的全過程，用于判定全爐膛內(nèi)或單元燃燒器火焰的建立/熄滅或有火與無火，當(dāng)發(fā)生全爐膛滅火或單元燃燒器熄火時，火焰檢測設(shè)備觸點準(zhǔn)確動作發(fā)出報警，依靠FSSS系統(tǒng)連鎖功能，停止相應(yīng)給粉機(jī)、磨煤機(jī)、燃油總閥或一次風(fēng)機(jī)等的運行，防止?fàn)t膛內(nèi)積聚燃料，異常情況被點燃引起鍋爐爆炸惡性事故的發(fā)生，因此設(shè)備性能即設(shè)備運行的可靠性與檢測的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到機(jī)組的運行安全與穩(wěn)定性。

最早的火焰檢測器出現(xiàn)在上世紀(jì)50年代，60年代國外首先研制出了紫外線火焰檢測器，70年代開始，國外陸續(xù)出現(xiàn)了檢測火焰燃燒時釋放紅外線和可見光的火焰檢測器，80年代又出現(xiàn)了基于圖像、視頻的鍋爐燃燒監(jiān)控裝置，后來又有了組合探頭（紅外線、紫外線）的火焰檢測器。發(fā)展至今，火焰檢測器的檢測辨別能力越來越強(qiáng)，檢測也不斷趨于智能化。

油、煤或氣體燃料的燃燒其實質(zhì)是燃料化學(xué)能以電磁波的形式釋放，燃燒器火焰一般都能發(fā)射幾乎連續(xù)的發(fā)光光譜，其發(fā)射源是燃燒過程中生成的高溫炭素微粒子、微粉炭粒子群和氣體等，不同的燃料燃燒過程中的中間產(chǎn)物不完全相同或中間產(chǎn)物的所占比例各不相同，不同的燃燒中間產(chǎn)物所發(fā)射的光譜不完全一樣，這是選擇不同類型火焰檢測器依據(jù)，C₂發(fā)射可見光（發(fā)射波長為473.7納米左右）、CH化合物發(fā)射紫外到藍(lán)光區(qū)波段的光譜、炭素粒子群發(fā)射紅光區(qū)光譜、CO₂、H₂O和SO₂等三原子氣體發(fā)射紅外光，不同燃料的光譜分布特性是油火焰含有大量的紅外線、部分可見光、和少量紫外線，煤粉火焰含有少量紫外線、豐富的可見光和少量紅外線。氣體火焰有豐富的紫外線、紅外線和較少的可見光，而且對于單只燃燒器火焰，其輻射光譜沿火焰軸線分布是有規(guī)律的，例如煤粉鍋爐中煤粉燃燒器沿軸線從里至外分為4個區(qū)域即預(yù)熱區(qū)、初始燃燒區(qū)、安全燃燒區(qū)和燃盡區(qū)，在初始燃燒區(qū)不但可見光較豐富而且能量輻射率變化聚烈，因此火焰檢測探頭準(zhǔn)確對準(zhǔn)燃燒器的初始燃燒區(qū)是最佳選擇。