襄樊电厂锅炉是由上海锅炉厂生产的亚临界中间再热自然循环汽包锅炉。燃烧器采用四角布置切园燃烧方式，四组直流式宽调节比(wr燃烧器)摆动式燃烧器布置于炉膛下部的四角。每组燃烧器由5层一次风喷嘴，8层二次风喷嘴和2层三次风喷嘴组成，其中有3层二次风喷嘴中设置了轻油油枪，每支油枪相应地配备了一支高能点火器，自动控制点火，油枪采用机构雾化，燃烧器的煤粉喷嘴和油枪均配有火焰检测装置。
一、系统的组成及检测原理
襄樊电厂火焰检测装置是美国for—ney公司提供，其主要组成包括探测器和放大器两大部分。其中探测器部分又由探头和光纤电缆部件组成。
1．光纤电缆部件：由美国fireye公司提供，其组成为光学镜头、光纤束和内外支架等部分。光学镜头安装在锅炉的风箱和炉墙附近。内支架从锅炉的炉墙通过金属软管与外支架相连。内、外支架主要是起固定作用。光纤束放置于金属软管内，光纤与探头相连。
当燃烧器摆动、风箱内的通风系统或燃烧器的喷嘴影响火焰探头对炉膛火焰检测的视线角度时，我们就需要通过光纤将火焰引出来。一般锅炉燃烧时，炉膛会形成一个较大的火球，常规检测都是采用测量单个燃烧器的火焰确定燃烧器火焰的有无。为了避开火球对单个燃烧器火焰的影响，便于准确测量单个燃烧器火焰状态，需要对火焰测量的角度做一些调整，而采用光纤电缆正是为了满足这一要求，它既可以较容易地实现安装，又增加了测量的准确度，同时通过光纤可将探头远离锅炉的高温区，有利地保护了探头的元器件。
2．探头：型号dpd(ir)为智能型。主要将火焰燃烧器燃烧的形状以文本方式寄存，利用微处理器和软件计算，不断地测量火焰的幅值和频率特性来判断火焰的状态，并且将火焰燃烧工况转换成脉冲信号。
每个燃烧器都有它特定的火焰形态，包括外形(包络线)和火焰强度。dpd探头由此形成一个文本，在学习“(learn)”方式下，对目标火焰信号的频率特性进行实时分析、确定火焰的类型(如有火焰、相邻火焰、背景火焰、无火焰等)和火焰频谱特性映像。在“工作(run)”方式下能将所测火焰信号与存档火焰进行比较、鉴别，以判别火焰的状态。
这种数字文本技术设计大大简化了人机接口，简化了人们对探头的静态校验工作，特别是自诊断和“步进式”编程使得探头操作简单。
3．火焰放大器：其型号为dp7000，接收探头发出的火焰脉冲信号，并进行综合处理，发出有／无火焰状态信号、临界火焰报警信号以及4—20ma的火焰信号。
二、系统安装
炉膛火焰系统安装质量将直接影响到火焰检测装置测量的结果，特别是探测器部分，它是将火焰信号变成可处理的数字信号的重要环节，是系统的一次元件，安置于锅炉炉前就地。下面简要介绍一下探测器部分在安装过程中应注意的几个问题：
1．探测器的内支架中心线与燃烧器火焰中心线应成5度左右的夹角，以保证探测器对准火焰的初始燃烧区。
2．探测器的光纤束软管部分应尽量绕开障碍物(如空气挡板等)，或在障碍物上适当位置开孔(槽)。在试运前试动一下空气挡板，检查是否与软管或支架相碰，同时考虑到锅炉膨胀的行程。
3．安装探测器应注意炉膛二次风旋转方向，探测器应安装在按气流旋转方向点火器下10—30度左右的位置。
4．探测器安装的位置应在50—150cm的可视目标区域工作，可视区域太大或太小都容易引起“偷窥现象”或“火焰失真”的产生。
5．探头应避免油、灰、烟尘等污染物污染。探头安装位置的温度不能超过65℃，否则会影响探头的寿命。
6．探头必须与地绝缘，应在支架上安装绝缘套。绝缘套有两个方面的作用，其一是防止热传导，避免炉膛热沿支架传导到探头上，其二起电气绝缘作用，避免对测量信号产生干扰和噪声。测量信号连接应采用屏蔽电缆并将其连接至dcs接地系统，防止强电干扰。
三、系统的调试及维护
火焰系统的调试就是使系统正确反映火嘴燃烧工况，准确分辨出燃煤还是燃油，并且不致偷窥到上、下或相邻火嘴以及整个炉膛背景火焰。在调试过程中首先对forney智能型火焰探头进行静态整定和动态学习火焰燃烧情况调整。对探头静态整定包括对探头进行组态，产生一个文本，然后存储文本，投入运行。一个完整的文本包括一系列设定的参数和已存火焰有／无状态文件。在探头上有八位led显示和4个用于设定不同值和参
数的按钮，其中三个按钮位于探头表面，它们分别是advance、help、change。
advance：显示文件内容和目录。
help：说明文件内容的意义。
change：修改目录范围内的设定值，在修改数字之前要按编程使能键。
在探头的侧面(外壳内)有programen—able键，即编程使能键，用于编程允许。
编程的步骤主要如下：
1．按编程使能键，使探头处于设定状态。
2．编程文件文本。
3．组态探头的状态和各种参数。
4．调整探头对准火焰的角度、量程和灵敏
5．学习火焰有状态。
6．学习火焰无状态。
7．存储文本数据。
8．将探头置于运行状态备用。
探测器共有两级清单，即状态清单和设定值编程清单。状态清单只用于显示当前探测器的被检燃烧器火焰的状态信息。设定值清单则用于对探测器静态和参数设定，具体整定调整见表1和表2
探测器的动态调试就是在一定的负荷情况下分别对每个燃烧器的火焰进行学习。在动态调试过程中一定要保持锅炉负荷的稳定(不能摆动火嘴)，同时相邻火嘴燃烧工况要保持不变。探测器屏幕显示lrn＝110开始递减，当减至100时，显示newdata，然后继续。在学习过程中，如果出现负荷变化或相邻火焰的切除或投入，显示屏会再显示newdata，并复位至100，重新开始计数，当减至0时，显示学习完成。具体调试如下：
1．在机组高负荷(270mw以上即90％负荷以上)工况下，分别对煤火检在给粉机转速400转／分和700转／分时，对有火状态(燃烧器投运)和无火状态(燃烧器切除)的工况下分别进行learnonnew和learnonadd设定，然后投入保护。
2．经过以上调试，机组缓减负荷分别在240mw(80％负荷)、200mw(70％负荷)稳定工况，检查火焰实际运行情况进行燃烧器投／切实验，检测是否真实，有无虚假火焰现象。
3．为了保证火检在任何工况下均能稳定工作，需将锅炉负荷降至170mw左右(不投油助燃)，然后逐一将煤火检在给粉机转速400转／分以下时再进行learnonnew设置，然后在700转／分左右高速转动时进行learnonadd调整。
4．在运行中如果火检出现不稳定现象，可再作1—2次升、降负荷，按上述步骤进行learnonadd调整。
其次对火检放大器进行组态调试。每个dp7000放大器可以接收两路火检探测器发送的脉冲信号，襄樊电厂采用一路配置。放大器的显示值同样分成两组，即状态组和设定值组态组。状态组显示运行参数，所有参数以缩写方式显示。见表3：
设定值组态组用于对放大器进行组态设定和参数修改。在动态调试过程中火检判别继电器动作值根据实际情况而定。我们设定在200pps左右，在实际调试过程中一般有火频率在250pps左右，发出信号继电器的动作值一般应比实测值低50个脉冲，无火频率在150pps左右，临界报警火焰动作值比无火动作值高20个脉冲。见表4
通过对探头和放大器的调试可知有火响应时间为1秒，火焰失去响应总时间为4+1＝5秒，即从探头观察不到火焰到放大器发出无火焰信号为5秒时间。
四、影响火焰检测的因素及分析
锅炉燃烧方式燃料的种类对锅炉燃烧设备的结构选型、锅炉布置以及锅炉安全性和经济性都有着较大的影响，直接影响到锅炉的燃烧，而燃烧状态的稳定与否以及燃烧形成的火焰形状又影响火焰检测的准确性和灵敏性。以下就这些方面分别予以分析说明：
1．燃烧方式对火检的影响
forney公司的火检系统以火焰外形与火焰强度形成一个文本，在此基础上，通过特定的软件，对文本进行分析和处理。不同的燃烧方式形成的背景火焰形状不同，对燃烧器火焰产生的影响因而也不同，因此，在软件方面对火焰信号的处理是不具有通用性，同时，上下或相邻的火焰对单个燃烧器火焰影响又各异，通过数字文本对火焰检测进行判别影响较大。
2．燃烧对火检的影响
燃烧动态过程的稳定性对火焰的测量有着非常重大的意义，燃烧的稳定虽然与燃料的细度、燃料／风的配比有着直接的关联，同样与燃料的种类也密不可分。从燃料的常规分析来看，煤燃烧时，除部分固定和游离氢外，元素成分大都不是单质状态燃烧，而是组成复杂的有机参与燃烧，其燃烧过程与工业分析中分析出过程大致相同，因此，直接影响锅炉燃烧及运行的因素，主要是煤的工业分析成分，即挥发分、水分和灰分。现简述它们对燃烧的影响：
(1)挥发分的影响
挥发分含量越多的煤，越容易着火，燃烧也易于*。这是因为：挥发分是气体可燃物，其着火温度较低，挥发分越多，其着火温度越低，使煤易于着火；挥发分多，相对来说煤中难燃的焦炭便少；大量挥发分析出，着火燃烧可以放出大量热量，造成炉内高温，有助于焦炭的迅速着火和燃烧，因而挥发分多的煤也较易于燃尽，挥发分是从固体燃料内部析出，它析出后使燃料具有孔隙性，挥发分越多，燃料颗粒的孔隙性越多、越大，使燃料与空气接触面增大，便于燃烧*。襄樊电厂设计煤种为登封贫煤和黄陵烟煤各50％混合，其可燃基挥发分为22．62％，校核煤种a为河南登封贫煤，挥发分含量为14．22％，校核煤种b为陕西黄陵烟煤，挥发分含量为35．46％。较大幅度的变化时对火检系统的检测产生了很大影响，当煤种发生变化时需要进行动态学习调整。
(2)水分的影响
燃煤中水分多，燃烧时放出的有效热量便减少，水分多，会降低炉内燃烧温度，并增加着火热量，因而可使着火推迟，甚至会使着火发生困难。
(3)灰分的影响
燃料中的灰分不但不能燃烧，而且降低燃料的发热量，妨碍可燃质与氧的接确，增加燃料着火和燃烧的困难，还使燃烧损失增加。燃料中灰分增加，可以使火焰传播速度减慢，影响着火，也会使火焰温度降低，这是因为加热灰分的热量消耗随之增加。煤的发热量降低，灰分和水分含量越大，灰分增加而引起的温度下降幅度越大。
五、结束语
forney公司智能型火焰检测系统通过文本处理对火焰状态进行分析处理，给我们提供了一套崭新的测量方法。基于微处理器和软件计算分析不断地检视被测火焰的强度(幅度)和频率特性，方便地实现了对系统的静态整定和测量元器件的校验，简化了人机操作，为火焰检测装置的开发与应用开拓出新的方向。但在实际运行中，运行工况发生变化或煤质发生变化，对其测量的准确度、灵敏度产生较大的影响，甚至出现错误的结果，需要根据实际情况不断进行学习调整，这样给运行维护人员增加了较大的工作量，同时在调整过程中对稳定工况要求较严，并且要通过升、降负荷几次才能确定，给运行人员增加了难度，也增加了生产运行成本。