发电厂燃煤机组炉膛火焰检测系统改造及效果分析 .pdf

粉析

图1改造原理图

图2火检柜改造前后对比图

图3电源系统改造前后对比图

摘要：本文主要介绍了徐州华润电力有限公司320MW燃煤机组炉膛火焰检

系统改造工程实例，机组典型的升级改造技术应用及实践效果为同类型燃煤锅

炉火焰检系统改造方案选择提供借鉴和参考，在行业中以推广，从而实现锅炉

的有效控制及优化。

关键词：火焰检；改造；效果；优化

引言

火灾是一种常见而严重的灾害，给人们的生命与财产安全带来了巨大威胁，

因此火焰检的研究与应用对于火灾的预防与控制至关重要。本文介绍了炉膛火

焰检系统改造的一种实例，该系统对预防炉膛爆炸与火灾事故发生有着重要作

用。

炉膛火焰检系统是发电机组炉膛安全监控系统（FSSS）的关键设备，其

作用贯穿于锅炉运行的全周期，用于判定炉膛内或单元燃烧器火焰的燃烧情况或

有火无火状态。火焰检系统能否安全可靠运行，直接影响到机组的稳定运行及

设备安全，因此必须保证火焰检系统能正确可靠反映炉膛内或单元燃烧器火焰

的燃烧情况［1］。

一、原理

炉膛火焰检系统作为锅炉安全检设备，被广泛运用于电站、石化、冶金

等行业的单燃烧器或多燃烧器锅炉中，在锅炉启动、运行、停运的各个阶段，对

燃烧器火焰进行准确检，能够有效预防火灾与炉膛爆炸的潜在危险，为锅炉安

全稳定运行提供保护。

油、煤等燃料的燃烧实质是燃料化学能以电磁波的形式释放，不同燃料的燃

烧中间产物所发射的光谱不完全一样。火检探头内的光电传感器在接收到不同波

长的发射光谱后，通过固态信号处理技术，向锅炉管理系统或燃烧控制器输送火

焰检信号。其中燃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、丰富的可见光和红外线［2］。

根据油、煤燃烧火焰的特点及安装条件的限制，我公司#3机组采用红外光

纤型分体式火焰检系统，包括槌性光纤组件、安装管、冷却风管、检器探头、

火检放大器、电缆组件等。其中红外型槐性光纤安装于外套管组件中，用于传导

炉膛内燃烧器的火焰信号；外套管组件上安装有冷却风软管，用于输送火检冷却

风，火检冷却风可用来冷却火焰检器探头与光纤，并能起到清洁作用。火焰检

器探头实质上是一个光电传感器，能接收到光纤传输来的具有一定火焰燃烧特

性的光，并将其转换成电信号，传入火检放大器处理模块。火检放大器能准确区

分火焰检器探头产生的脉冲频率而使其具有最佳的鉴别能力，这种鉴别能力是

通过特殊的火焰信号处理，并通过用户设定火焰有火/无火的独立门槛值来实现;

火焰信号经放大器处理后输出有火/无火接点信号和相应火焰强度的模拟量信号

传输至DCS系统［3-5］o

二、设备概况

徐州华润电力有限公司#3机组锅炉为320MW单炉膛四角切圆燃烧汽包锅

炉，在锅炉四角布置有5层煤粉燃烧器（A、B、C、D、E层）和3层油燃烧器

（AB、BC、DE层），每层设4只燃烧器，共32只燃烧器，原火焰检系统采

用ABBUVISORMFD系列产品，分体式安装，配置UR600红外线型感应检

器探头32台，安装在燃烧器各角，用于接收各燃烧器的煤、油火检信号并送至

MFD放大器；电子间配置火检监机柜一套，火检机柜配置UVISORMFD双

通道放大器16台，由4路交流220V电源供电，每个放大器可接收2个检器

探头信号并输出至DCS系统。

三、改造背景

原有的ABBUVISORMFD型火焰检系统已使用近20年，放大器单元及

火焰检器内部的电子元件逐渐出现老化现象，故障率与维护量大大增加；炉膛

内部火检光纤的安装角度与最初已有较大变化，且时有脱焊现象发生，已无法正

常反映炉膛内火焰的燃烧情况；原有放大器为220VAC电源供电，配置两台双

电源切换装置，对电源质量要求极高，电源电