关于锅炉火焰检测装置的几点思考

摘 要：在工业生产的过程中，锅炉是一种比较常见的设备类型。随着工业生产工艺的不断复杂化，燃料和设备的应用也应该引起工作人员的高度重视。其中锅炉火焰燃烧系统是一个相对比较重要的系统之一，做好锅炉火焰检测工作意义重大。本文中，笔者主要对锅炉火焰检测的几点问题进行深入介绍和分析，希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

关键词：锅炉火焰；燃烧系统；安全监测；思考

现如今，锅炉火焰检测装置从整体上看存在着一定的复杂性，对于不同类型的锅炉装置来说，需要采用不同类型的检测方式。在实际的生产中，燃料在锅炉中燃烧会释放出大量的能力，利用这一能量提升锅炉的性能。随着科技的不断发展，锅炉火焰检测装置的重要性日益突出。做好锅炉火焰检测工作，保证其运行的安全性和高效性是促进工业生产的重要途径。工作人员需要对锅炉火焰的检测方法、涉及到的检测元件以及相关装置的测定目标等进行分析和探讨是检测人员工作的重点。

一、锅炉火焰检测的意义

随着经济的快速发展，人们对电力的需求不断增强。在电力的组成成分之中，包括火电、水电、核电等几个方面。其中火电占了相当大的比例。火电的发展自然伴随着锅炉的发展，同时，在化工、供热等其他方面，锅炉也不断增加，并且锅炉的容量不断增大，其对火焰的控制要求也不断增加，而这种要求并不仅仅局限于锅炉控制本身，同时对消防和节能有了更高的要求。因此，大型锅炉作为工业生产中的一种重要设备，广泛应用于电力、化工、冶金等各领域。其运行的经济安全性对于生产等各方面来说都极其重要。近年来，能源供应日益紧张，全社会对节能、降耗及环保意识的不断增强，节能减排已成为社会活动的一个重要方面，并且在世界上也得到广泛的认同。对锅炉火焰进行精确控制，提高燃烧利用率，无疑是一个具有相当意义的现实课题。要对锅炉火焰进行精确控制，首先要做到对火焰的精确检测，要准确地知道锅炉内部的实际燃烧情况。评价锅炉运行状况的一个重要指标就是锅炉内部的火焰燃烧状况。因此，对锅炉内部火焰进行可靠的实时检测是一个具有重要意义的问题。

二、常用的锅炉火焰检测方法

在对锅炉火焰进行检测的过程中主要涉及到的检测系统主要包括不同的类型。其中，可见光式火焰检测系统，红外线式火焰检测系统以及CCD摄像火焰检测系统等等。另外，按照锅炉火焰检测的工作原理上可以分为两种不同的形式，第一是直接式，第二是间接式。在分类的过程中，工作人员主要是根据火焰特征来进行划分。针对不同的检测方式就会涉及到不同的检测器类型，其中包括声波火焰检测器，这种检测器主要是通过火焰燃烧时产生的噪声来对火焰进行检测。另外根据火焰的导电特征变化情况还可以分为不同类型的检测设备，在实际的应用中，主要是根据火焰在燃烧的过程中出现的电离情况来对火焰进行检测。另外，有些工作人员还会采用锅炉压检测法，这种方式主要是充分地应用气体膨胀而产生的压力来对各种设备起到一定的推动作用。

另外，间接式锅炉火焰检测器在实际的工作中，主要是利用检测器本身的强度来对火焰的有无以及火势的大小进行判断和检测。由于这种检测设备中主要是利用紫外线，因此，其探头部位应该采用对可见光或者是红外线不敏感的管材，可以对气体燃料的检测方式进行明确。另外，红外线火焰检测器在应用的过程中更多地是应用红外线的特性。其中红外线光很少会受到煤尘或者是水蒸气等的污染。可以精准地检测到熏油或者是煤粉等。可以对重油火焰进行检测。另外，从可见光火焰检测系统上看，在使用的过程中会出现一定的强辐射，包括强光和敏感度较强的可见光。其主要的工作原理就是在应用的过程中，检测人员需要对探头不仅的信号进行处理，通过对光学滤波的结果进行测定，提升锅炉火焰检测设备的性能。

现如今，一种新型的火焰检测器出现，主要是以PLC为信号处理狠心的检测系统，主要是通过计算机软件系统来完成检测任务。其程序相对比较简单，而且编制情况也比较容易。在这一过程中，火焰强度和闪烁的频率主要为判断检测是否达标的重要因素，从设备运行的过程中可以看出，信号处理工作主要是以CMOS电路为主，在电路上还设置各种不同类型的指示灯，其他部位的组合形式也各有不同。另外，在这种火焰检测方式应用的过程中，工作人员需要应用计算机系统来对相关的数字信息或者是图像信息进行控制，通过计算机中的图像处理信息可以直接显示出火焰的特征。

三、锅炉火焰检测装置的检测元件

光电效应器件，利用物质在光的照射下电导性能改变或产生电动势的光电器件。光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，灵敏度高，光谱响应范围宽，但不足之处是需要外部电源，有电流时会发热。光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，光导材料价带上的电子将激发到导带上去，要将光电导体严密封装在玻璃壳体中。光敏电阻的主要参数包括电阻、亮电阻、光电流暗电阻，暗电流越小，光电流越大；光照特性，不同类型光敏电阻光照特性不同，光谱特性与光敏电阻的材料有关，因此它不宜作定量检测元件。应把光敏电阻的材料和光源的种类结合起来考虑，一般在自动控制系统中用作光电开关；伏安特性是在一定照度下，加在光敏电阻两端的电压与电流之间的关系；由于不同材料的光敏电阻时延特性不同，所以它所产生的频率特性不同。另外的参数还包括稳定性，随着温度的升高，其暗电阻和灵敏度下降。

四、锅炉光焰检测装置的设计

锅炉火焰信号处理器是根据检测器检测到的火焰进行输出，传感元件采用硫化铅光敏元件，光敏元件的敏感峰值在红外光谱区内，利用红外辐射波动产生阻值变化通常用光导纤维把炉膛内的光信号传送到外，火焰检测器的核心是光敏电阻，在设计放大电路的时候，选择了集成运算放大器实现输入高阻输出低阻的能力。在设计中，为了保证温度变化对输出信号的影响，一般电阻都是负温度系数的。用发光二极管对开关量进行处理，开关量信号表示火焰的燃烧状态，而火焰检测系统的中、后期对信号的处理至关重要要，设计时要便于用户根据炉膛火焰的情况进行相应操作。

五、总结

在我国电力工业中，以燃煤为主的火力发电机组占据电力供应的主导地位。火力发电机组中锅炉设备的安全运行，关乎财产生命安全，是各个大型企业极其关注的问题。这是因为，锅炉体积庞大，煤粉在其内部燃烧过程中，稍有燃烧不稳或操作不当导致全部或部分煤粉在燃烧器熄火时，如果没有检测到这种情况而继续向燃烧器供粉，炉膛内将积聚大量未经燃烧的燃料和空气的混合物，这时一旦遇到火源点燃，就会使炉内压力骤增形成爆燃甚至爆炸。这将严重威胁炉膛设备的安全和寿命。所以为确保安全生产，不仅需检测全炉膛火焰，还需检测单个燃烧器燃烧情况。■

参考文献

[1]李明，胡立兰.智能型火焰检测装置的原理及其应用[J].河北电力技术.2012（03）

[2]李远生.红外线火焰检测装置原理及其应用[J].浙江电力.2013（01）

[3]梁才武.火焰检测装置[J].广西节能.2013（04）

[4]安.声学火焰检测装置[J].技术经济信息.2012（05）

[5]蔡晶晶.火焰检测技术在西塞山发电厂的应用[J].湖北电力.2014（05）