数字式图像型火检系统

　　在工业生产的许多场合,都需要对燃烧进行直观的检测,火检技术随之有了很大的飞跃。结合火检技术在电厂锅炉燃烧监视上的应用,对火焰检测系统首先做一个概述。

　　1　火焰检测技术

　　燃料燃烧的过程中将释放出大量的能量,包括光能,如紫外线(0·006 ~0·4μm)、可见光(0·4 ~0·76μm)、红外线(0·76μm以上)、热能和声辐射能等,根据不同的火焰特征构成不同类型火焰检测器。

　　1·1　红外线火焰检测器

　　通过检测燃烧火焰放射的红外线强度和火焰频率来判别火焰是否存在,探头采用硫化铅光电管或硅光电二极管,由于炉膛火焰闪烁频率低于燃烧器频率,红外线火检能区分燃烧器和背景火焰。

　　1·2　可见光火焰检测器

　　同时检测火焰闪烁频率和可见光亮度,并进行逻辑加运算来检测燃烧火焰的存在。采用火焰平均光强和脉动闪烁频率双信号,可提高检测的可靠性。另外,可见光检测器有过滤红外光线功能,能排除烟尘、热烟气、炉渣和炉壁的红外辐射,进一步提高了火检的可靠性。但是可见光不能穿透灰尘、烟雾,而红外线则有一定的穿透能力。因此,红外检测比可见光更理想。

　　1·3　组合探头火焰检测器

　　采用紫外线和红外线两种检测原理,它能同时检测各种燃料的能力,因为气体燃料燃烧的火焰主要是紫外线。而固体燃料燃烧的火焰介于二者之间。

　　1·4　相关原理火焰检测器

　　它同时使用二只相同的探测器,使检测区域在燃烧区域相交,利用相关理论分析方法,根据相关系数的大小判断燃烧器的燃烧状况。该理论虽有独到之处,但实际使用起来,由于制造技术和现场环境的污染,无法保持二只探测头特性完全一致,同时使检测探头增加一倍,造成安装维护困难。

　　1·5　数字式火焰检测器

　　该火检采用独特的火检方法,使用微处理器及相应的软件算法,通过检测目标火焰的幅度和频率,并与在学习方式下存储的背景火焰图像进行比较,从而精确确定火焰的有无。每个燃烧器的火焰有着与其他燃烧器不同的火焰图像,这类似于人类指纹。

　　数字式火检与传统火检器相比,有如下创新,指纹式鉴别火焰方式,不同负荷下选择不同的鉴别图像文件;对准功能使火焰视角更佳。但它们无法跟踪各种动态因素导致火焰的漂移问题。

　　1·6　火焰检测器选型原则

　　(1)对油燃烧器可选用可见光型或紫外线型。对气体燃烧器一定要选择紫外线型。

　　(2)对煤粉燃烧器和全炉膛火焰可选择紫外线型和可见光型。