一、 概述
1.背景及原因
火焰監(jiān)測系統(tǒng)是鍋爐燃燒保護系統(tǒng)最重要的組成部分,該系統(tǒng)通過檢測燃燒器火焰燃燒情況判斷鍋爐是否滅火,在滅火的情況下發(fā)出保護(或報警)信號,鍋爐控制系統(tǒng)自動(或通知運行人員)切斷所有燃料,保證安全停爐。鍋爐正常運行時,在沒有火焰檢測和相應的安全連鎖保護情況下,如果鍋爐火焰喪失,而操作人員未及時切斷送入此鍋爐的燃料,未燃燒的燃料混合氣就會進入爐膛內部,當未燃燒的燃料和空氣混合到達一定量時,則鍋爐內就會發(fā)生局部爆燃現(xiàn)象,嚴重的情況下會損害鍋爐設備以及危害人身安全。
2.技術方案概述
我方就多年來運用于電力行業(yè)的大型鍋爐保護系統(tǒng),石化行業(yè)各種小型加熱爐保護系統(tǒng),以及冶金行業(yè)大型高爐煤氣鍋爐保護系統(tǒng)的經(jīng)驗,提出如下有關安全技術控制方案,供用戶參考。
在鍋爐的基礎上加裝火焰檢測設備,對主燃料燃燃燒器(燃氣)采用“一對一”(即一個火嘴配一個火焰檢測器)的火焰檢測方式來檢測每個火嘴的燃燒狀況,對火焰的真實性做出判斷,連續(xù)監(jiān)視鍋爐燃燒的參數(shù)與狀態(tài),并對外輸出有火/無火信號,連鎖相應設備。這樣可以對火嘴滅火做出迅速的反映,確保鍋爐的安全。
二、 安全技術方案所需設備組成:
1.一體化火焰檢測器
2.火焰檢測器安裝附件
三、 技術方案說明
火焰檢測系統(tǒng)是本方案中的最重要的部分。檢測火焰真實存在與否并準確及時的送出有火/無火信號到相應的連鎖系統(tǒng),直接關系到鍋爐的安全運轉和操作。因此,我方提供此方案最重要的原則就是確保所提供的每一套火檢設備都能準確檢測到鍋爐燃燒火焰的有無。
根據(jù)我方在多種燃氣鍋爐的應用的基本情況來看此。由于燃氣鍋爐燃料燃燒時產(chǎn)生的動態(tài)紫外線頻率比較高,同時紫外線強度比較大。要對此燃燒器的火焰進行準確嚴格的檢測,則應使用采用紫外線動態(tài)檢測原理的火焰檢測器,對燃燒器火焰的動態(tài)頻率和強度同時檢測和分析,綜合比較和處理后送出真實有火/無火的信號參與加熱爐的安全保護連鎖。
我方提出的火檢配置方案是使用65UV5-1000(防爆等級dIIBT6,如現(xiàn)場儀表的防爆等級為dIICT6,則應使用65UVF5-1000CEX)一體化火焰檢測器來檢測單火嘴燃燒器的火焰情況。
1.火焰檢測器的性能
FIREYE公司的Simplicity系列的65UV5型火焰檢測器是基于微處理器設計的火焰探頭,內含紫外動態(tài)傳感器,無需人工設定任何參數(shù)可自動連續(xù)監(jiān)視鍋爐燃燒火焰的參數(shù)與狀態(tài),一體化的設計使其不再需要遠程放大器,本體自帶火焰繼電器,具備自檢功能,可對外直接輸出火焰有/無節(jié)點信號。
65UV5-1000火焰檢測器的主要性能指標如下:
火焰檢測器的防護等級: NEMA 4X,IP66
火焰檢測器的環(huán)境溫度: -40℃-- +65℃
火焰檢測器防爆參數(shù): Class 1, Div. 2, Groups A, B, C & D
Ex II3 G/D EExn AII CT6
每套火檢所需冷卻風壓: 2.5 Kpa
每套火檢所需冷卻風量: 25M3/Hr
2.火焰檢測器的安裝
影響火焰檢測系統(tǒng)使用效果的因素除了火檢設備本身的性能外,設備的安裝也是非常關鍵的因素。成熟的安裝附件設計有利于增強火檢設備的使用效果,我方提供的65UV5型火檢,其安裝附件的設計具有非??茖W合理的設計。首先,前端采用萬向節(jié)法蘭方式與爐壁連接,有利于調節(jié)視角,能夠確定準確的安裝角度,便于觀火。其次,在安裝管部分設計了石英鏡片,能夠有效保證探頭前部的清潔,維護時只需對石英鏡片擦拭即可。另外,安裝管中設計了一段“隔熱管”,它既能夠減少熱量從爐壁向探頭的傳導,同時也起到絕緣防干擾的效果。這些都是我公司所提供方案的獨到之處。
(注意:如現(xiàn)場防爆要求為dIICT6,則火檢的安裝采用直接窺視管安裝。)
另外,根據(jù)鍋爐的實際結構和燃燒器的布置方式選擇合適的開孔位置也非常關鍵。理想的開孔位置是,保證能夠很好地觀測本身所檢測燃燒器的火焰狀態(tài),同時又不會看到相鄰或相對燃燒器的火焰。我公司擁有各種類型鍋爐火檢安裝開孔的經(jīng)驗,能夠根據(jù)鍋爐的實際情況采取理想的開孔位置和安裝方式。
對于本鍋爐開孔,我公司在改造時將根據(jù)貴方所提供的鍋爐結構圖來確定火焰檢測器的可靠開孔安裝位置,確保為貴方提供全面完善的解決方案?;鹧鏅z測器的其他安裝附件的安裝示意圖如下
四、 設備配置表
1. 火焰檢測系統(tǒng)配置表
序 號 |
名 稱 |
單 位 |
數(shù) 量 |
1 |
65UV5火焰檢測器 |
套 |
1 |
2 |
65UV5火焰檢測器安裝套件 |
套 |
1 |
3 |
就地端子接線盒 |
臺 |
1 |