ABB火检FlameScannerTrainingSF810FAU810中文行业研究

1、 copyright year abb. all rights reserved. - 1 -10/28/2021 insert image hereuvisor uvisor 火焰检测器火焰检测器sf810 + fau810sf810 + fau810 第一部分第一部分 简介简介 copyright year abb - 2 -介绍概要介绍概要 n介绍和产品线简介n工作原理n火焰检测器的安装n火焰检测器的操作n火焰浏览器软件 flame explorer copyright year abb - 3 -abb 火焰检测的经验火焰检测的经验n原来是燃烧工程公司（ combustion engi

2、neering）的一部分n自从1966年设计/应用火焰检测器 n火焰检测器产品线历史1966-1981 500 和 510系列uv火焰检测器1981-1991 safeflame 探头及 safeflame i & ii 信号处理器1991-2006 safeflame探头及 dfs信号处理器 2004-2006safeflame探头及 fau800 火焰分析单元 2006-现在 safeflame探头及 sf810+fau810 copyright year abb - 4 -何谓火焰检测器何谓火焰检测器? n自动检测的光学仪器:n火焰 “有火有火”n火焰 “无火无火”n主要的安全设

3、备输入给bms3”seal pipe2-3” hole in spinner vanewindboxcoal nozzle2” scanner guidepipefiber optic scanner copyright year abb - 5 -abb 火焰检测器的背景火焰检测器的背景n从1966年至今，有着40年的火焰检测器经验n产品线的商标: nuvisortmnsafeflametmnflame explorer tm copyright year abb - 6 -典型的火焰检测器应用典型的火焰检测器应用n四角切圆燃烧的锅炉nw火焰燃烧的锅炉n前后墙对冲燃烧的锅炉n旋风式燃烧锅炉n

4、燃气轮机n油 / 气点火器n输送管燃烧器及其它小型燃烧器 copyright year abb - 7 -典型的火焰检测器应用典型的火焰检测器应用 自1975年至今，abb系列产品在各式锅炉上安装了40,000多套。四角喷燃锅炉 25%其它工业过程锅炉 30%“w”火焰锅炉 10%前后墙对冲锅炉 35% copyright year abb - 8 -切圆点燃的锅炉切圆点燃的锅炉 (t-fired) 注意注意: 每层每层4个火焰检测器个火焰检测器. 燃料是从四个角喷射进炉膛燃料是从四个角喷射进炉膛.炉膛炉膛“火球火球” 建立之前建立之前 (典型的超过全负荷典型的超过全负荷30% ), 单个燃烧

5、器火焰的鉴别是需要的单个燃烧器火焰的鉴别是需要的.侧视图侧视图俯视图俯视图fsfsfsfs风箱风箱风箱风箱fsfsfsfsfsfs copyright year abb - 9 -前后墙对冲点燃的锅炉前后墙对冲点燃的锅炉 注意注意: 每个燃烧器至少一个火焰检测器每个燃烧器至少一个火焰检测器. 燃料从前后墙直接在炉膛被点燃燃料从前后墙直接在炉膛被点燃. 每一每一个燃烧器被考虑为唯一的点火源个燃烧器被考虑为唯一的点火源. fsfsfsfsfsfsfsfs 侧视图侧视图 俯视图俯视图fsfsfsfsfsfsfsfs copyright year abb - 10 -w型火焰点燃的锅炉型火焰点燃的锅炉

6、 注意注意: 每个燃烧器至少一个火焰检测器每个燃烧器至少一个火焰检测器.燃料从锅炉前后拱面直接进入炉膛被点燃料从锅炉前后拱面直接进入炉膛被点燃燃. 每一个燃烧器被考虑为唯一的点火源每一个燃烧器被考虑为唯一的点火源. 侧视图侧视图fsfsfsfsfsfsfsfs 俯视图俯视图fsfs copyright year abb - 11 -配置配置sf810 探头fau810火焰分析单元冷却风机terminations on back connectors xm1-xm2 type phoenix 26 - 14 awgb.m.s or other mfd.sa amplifier unitsmodb

7、us link to monitoring station4 conductor cable awg 204 conductor cable awg 20detector unit type ur600detector unit type ur450modbus or profibus flame explorer copyright year abb - 12 -abb火焰检测系统的主要组成火焰检测系统的主要组成常规的火检探头 uvisortm sf810接头/电缆至 fau810穿过风箱安装(f.o.c)电缆至bms常规的火检探头uvisortm sf810穿过风箱安装 (f.o.c)火焰

8、分析单元fau810常规的常规的 foc (光导纤维光导纤维)接头/电缆至 fau810 copyright year abb - 13 -uvisortm fau810 + sf810 常规的火焰检测器常规的火焰检测器 copyright year abb - 14 -可选择的吹扫可选择的吹扫/冷却空气风机冷却空气风机n 每只探头需冷却风24m/hvc710n/2风机最大流量1500m/h 风机全压8500pan copyright year abb - 15 -冗余的风机系统冗余的风机系统2 台风机（一用一备） 每台 100% 系统容量 (加上损失)就地吸风式（带滤网）自动的切换挡板隔离风

9、机控制 接受两路独立的交流电 copyright year abb - 16 -flame explorertm 工程工具工程工具n基于window操作系统n趋势及存档数据n保存和下装参数文件nuvisortm 系列, safeflametm 系列, sf810i and fau810在一个软件包内 n扩展的模件诊断 copyright year abb - 17 -试运试运 试运工程支持试运工程支持:n检查检查/校验探头的校验探头的安安装装n在启动时调整探头参数在启动时调整探头参数n培训维护人员培训维护人员n提供吹扫冷却空气风机提供吹扫冷却空气风机 copyright year abb -

10、18 - copyright year abb. all rights reserved. - 19 -10/28/2021 insert image here 第二部分第二部分 工作原理工作原理uvisor uvisor 火焰检测器火焰检测器sf810 + fau810sf810 + fau810 copyright year abb - 20 -总括总括/理解理解n鉴别 校对指定的燃烧器火焰，而不是背景辐射延伸或相邻、相对的燃烧器火焰n火球 单燃烧器火焰基本原理模型，关于倾斜切线的燃烧器目标火焰与背景火焰目标火焰与背景火焰的区分的区分防止偷看防止偷看 copyright year abb

11、- 21 -黑龙区黑龙区 初始燃烧区初始燃烧区完全燃烧区完全燃烧区燃烬区燃烬区燃烧器火焰的形态燃烧器火焰的形态 copyright year abb - 22 -光谱光谱f41002461000emi t t ed ener gy ( %)211006441021006f24210006f1f3s1phot o sensi t i vi t y ( %)101264426100wavelength (nm)s224f1 fuel oil flamef2 pulverized coal flamef3 gas flame f4 wall emission at 1660c24fig.1bs1 i

12、onization phototubes2 gap photodiodess3 lead sulfide photoresistorfig.1as3 copyright year abb - 23 -00timephotodiode current *从火焰来的光从火焰来的光有火有火电流电流 光强度光强度 无火无火 没有光没有光光电流+-光敏二极管的工作原理光敏二极管的工作原理* 模拟数据仅是开发原理 火焰跳动火焰跳动 copyright year abb - 24 -火焰检测器的工作原理火焰检测器的工作原理 燃烧器火焰图像光敏二极管探头壳体对数放大器放大器电流电流信号至远方机架故障保护n光能

13、转换成电信号n信号评价对于频率成分和强度n三个频率基于信号处理方式的使用峰值检测/计算(光谱)通频带过滤火焰“特征” (fft)n测量值与程序设置跳闸点的比较 copyright year abb - 25 -检测器原始信号输出* 频率灵敏度调节设定界限基于斜率有效变化频率灵敏度调节设定界限基于斜率有效变化. 提高提高频频率灵敏度率灵敏度降低标准的频率降低标准的频率强度强度时间ac 振幅振幅火焰检测参数火焰检测参数闪烁频率闪烁频率 = 每秒的斜率变化每秒的斜率变化 * copyright year abb - 26 -0.0000.2000.4000.6000.8001.0001.2001.4

14、001.6001.8002.0000.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.0001.1001.2001.3001.4001.5001.6001.7001.8001.9002.000秒秒milliamps煤火焰强度频率典型的探头输出信号典型的探头输出信号 copyright year abb - 27 -探头光学观察探头光学观察光电流光敏二极管有效面积光敏二极管有效面积 - 1 像素像素观察角度观察角度图像图像光敏二极管光敏二极管在光敏二极管末在光敏二极管末端放大的观察端放大的观察靶象靶象透镜透镜 copyright year ab

15、b - 28 -raw flame scanner data0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901101201301401501601701801901sample no.mamps火焰闪烁火焰闪烁 copyright year abb - 29 - copyright year abb. all rights reserved. - 30 -10/28/2021 insert image here 第三部分第三部分 火焰检测器的安装火焰检测器的安装uvisoruvisor火焰检测器火焰检测器sf810 + fau810sf810 + fau810

16、copyright year abb - 31 -火焰检测成功的关键火焰检测成功的关键n检测器探头 根据燃料和燃烧器类型正确选择探头n位置 探头选择最佳的观察火焰位置n空气 足够的, 清洁的, 冷却 copyright year abb - 32 -legend层层b层层d层层c-d 油油层层f层层c层层e层层 a层层e-f 油油层层a-b 油油切圆（切圆（t-fired） 燃烧器燃烧器油油火检探头火检探头煤煤 copyright year abb - 33 -倾斜的喷嘴末端组件倾斜的喷嘴末端组件空气导流板空气导流板挡板挡板中心线中心线供气供气油枪油枪组件组件探头导管探头导管探头冷却风探头冷却

17、风接口接口点火器点火器火焰火焰监测器监测器组件组件探头导管探头导管, 切圆（切圆（t-fired）炉膛）炉膛气/油燃烧器在锅炉一个角位置 copyright year abb - 34 -探头导管探头导管, 切圆（切圆（t-fired）炉膛）炉膛 copyright year abb - 35 -探头导管探头导管, 切圆（切圆（t-fired）炉膛）炉膛 copyright year abb - 36 -3”密封管密封管观察管观察管2-3” 叶片上的观察孔叶片上的观察孔风箱风箱煤粉喷嘴煤粉喷嘴外窥型（外窥型（los ）安装在墙式煤粉燃烧器）安装在墙式煤粉燃烧器 copyright year a

18、bb - 37 -推荐的冷却推荐的冷却/吹扫空气吹扫空气n穿过风箱的光纤型火检探头穿过风箱的光纤型火检探头 24m/h； 400 mmh2o 高于风箱压力高于风箱压力n墙式燃烧墙式燃烧 los (外窥式外窥式)火检探头火检探头7m/h/h； 20 mmh2o 高于风箱压力高于风箱压力 copyright year abb - 38 - copyright year abb. all rights reserved. - 39 -10/28/2021 insert image here 第第4部分部分火焰检测器的操作火焰检测器的操作uvisoruvisor火焰检测器火焰检测器sf810 + fa

19、u810sf810 + fau810 copyright year abb - 40 -uvisortm fau810火焰分析单元火焰分析单元fau810 copyright year abb - 41 -uvisortm fau810 特点特点特点特点: uvisoruvisortmtm fau810 fau810 火焰分析单元火焰分析单元n两个独立的火检探头处理通道. 可接任意型号的探头 (ir, vis, uv)n高速冗余的profibus dp-v1(可达12mbit/sec)来安全地传输数据n冗余的modbus 255 个节点 115kbit/sn冗余电源输入 n单独的通道 (2x)

20、4-20ma 模拟量输出带隔离n单独的通道(2x) spdt主火焰继电器接点nspdt故障继电器接点n靠近的2个数字量输入适用于外部参数文件选择n就地调整通过 4 按钮 及 图形显示n兼容所有 dfs 火检探头n兼容目前fau800底座组件 copyright year abb - 42 -uvisortm sf810 特点特点特点特点: uvisor: uvisortmtm sf810 sf810 火检探头火检探头n对于工业锅炉,红外 (ir), 可见光 (vl), 紫外 (uv) 及双感测器uv-ir 火检探头覆盖了非常宽的检测范围n外壳认证: atex ii 2gd t6 ip66 (气

21、体及灰尘) 防爆证书, (class i div. 1&2 groups a, b, c, d and class 2 div. 2 groups f&g. 也可提供带 atex 证书快接头（气体及灰尘）n安装选择包括 los (外窥型) 或 foc (耐高温光纤型) n兼容目前的uvisortm ur600-xx 火检探头组件及光纤安装基础 copyright year abb - 43 -relay iiibrace for locking base to panelspring loaded din rail locking tabmale connector for f

22、au810 to fau810 communication (hidden)通道 2 探头 dip 开关 (1-6) 及编程锁 (7)relay terminal striprelay i通道 1 探头 dip 开关 (1-6) low voltage terminal stripsbrace for locking base to panelfau810 processor locking knobedge connector for fau810 processorfemale connector for fau810 to fau810 communicationrelay iiuvis

23、ortm fau810 模件底座模件底座 copyright year abb - 44 -燃烧器燃烧器n+1uvisortm fau810模件在电子间 燃烧器燃烧器 n燃烧器燃烧器 2燃烧器燃烧器 1硬接线接点和4-20 ma 至bms i/o模件 接头/电缆火检探头安装uvisortm fau810的安装的安装 copyright year abb - 45 -直接输入至直接输入至bms 通过通过冗余的冗余的rs-485modbus or profibus dp-v1 网络1燃烧器燃烧器 n+1uvisortm fau810模件在电子间 燃烧器燃烧器 n燃烧器燃烧器 2燃烧器燃烧器 1接头

24、/电缆火检探头安装uvisortm fau810 网络网络modbus or profibus dp-v1 网络2 copyright year abb - 46 -插入端子 - 0 to 80 依赖于设计4 fau810模件 (8通道)bms i/o模件 (8 模拟和数字输入)bms 输入: 8个 火焰接点8个 - 4-20 ma质量信号bms 配线配线 i/o copyright year abb - 47 -插入端子 - 0 to 12 依赖于设计4 fau810模件 (8通道)bms (2个 rs-485 输入)bms 配线网络配线网络 copyright year abb - 48

25、-典型的安全网络配置典型的安全网络配置network 1从bms输入连续网络相反的方向允许底部分开network 2从从bmsbms输输入入 copyright year abb - 49 -n正常模式 实时值 (强度, ac, 频率, 质量) 数字的或棒状图显示 错误历史 最小和最大值n组态模式 模件和继电器的设置n编程模式 火焰检测器调整参数uvisortm fau810 工作模式工作模式 copyright year abb - 50 -组态模式组态模式n工作模式n编辑当前通道n应用选择n更改 idsnda 输出n加载默认参数n显示传感器类型n显示软件版本n组态modbus / prof

26、ibusn完成复位n确认初始化按住p 和 按钮进入组态模式按住d 按钮2秒钟退出 copyright year abb - 51 -n编辑功能设置n跳闸点n质量标准化n频率灵敏度n滤波 (移动平均)n下降延迟n火焰上升延迟编程模式编程模式按住d 按钮 2秒钟退出按p 再按 进入编程模式 copyright year abb - 52 -ac = ac - acdinacni100%x质量 =acfnffn, in, and acn 是标准化值i = i - idwhere:f = f - fd且:fd, id, 和 acd 是下降设置xxf, i, 和 ac 是实际的火焰信号值质量计算质量计算 copyright year abb - 53 -chan 2lowacthiintens = 60 6673freq = 22 2629ac amp= 20 27 33调整显示调整显示 copyright year abb - 54 -error history:c1 no input signalc2 low input limitc2 no