CN2243602Y

CN2243602Y - 锅炉燃烧火焰检测装置

Info

Publication number: CN2243602Y
Application number: CN 95202669
Authority: CN
Inventors: 刘华; 李元刚; 张奇; 王德伦; 张�杰
Original assignee: Huaneng Luohuang Power Plant; Chongqing Huaxia New Technology Development Co Ltd
Current assignee: Huaneng Luohuang Power Plant; Chongqing Huaxia New Technology Development Co Ltd
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2005-02-09

Abstract

锅炉燃烧火焰检测装置属于一种控制燃烧的、特别是控制锅炉燃烧介质的热膨胀敏感的装置；该装置采用火焰电极传感，在传感转换与放大输出电路之间插接有比较器电路，偏置延时与防误预置电路，并在比较器电路上连接有一个门坎预置电路；该装置不但能有效地克服环境干扰、信号准确无误、测量精度高，而且操作方便、可维性强，整体水平优于从美国引进的光电转换装置。

Description

锅炉燃烧火焰检测装置

本实用新型属于一种控制燃烧的、特别是控制锅炉燃烧介质的热膨胀敏感的装置，具有传感转换结构与放大输出电路。

目前，火电厂锅炉燃烧安全及保护及燃烧器管理系统中的火焰检测监控，大都使用光电转换装置，如我国电厂九十年代从美国电子设备公司成套引进的“火焰扫描监控检测装置”均属于这种结构。该“火焰扫描监控检测装置”在使用中要求传感器镜头焦距与被测火焰光谱敏感区中心线夹角在五度以内，其安装维护与调试难度很大，由于炉膛背景光的强烈干扰与燃烧过程中的火焰飘移，常常使光检探头所调定的火焰测点发生异位而导致检测信号失误，而冷态点火时的烟雾干扰也会监控失灵，因此该种装置会影响火电厂锅炉燃烧系统的安全保护。我国专利CN2172410Y也公开了一种采用光电转换原理的《锅炉燃烧遥测监控装置》，该装置通过安装在探头内的光电管将炉膛内燃煤的燃烧光亮转换成电信号、经放大电路推动继电器启支信号指示灯启闭，将该装置用于火电厂锅炉燃烧的安全保护系统仍然会带来上述光电转换结构的类似缺点。

本实用新型的目的是提供一种锅炉燃烧火焰检测装置，它能有效地克服环境的任何干扰而探测其火焰是否存在。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：该锅炉燃烧火焰检测器的传感转换结构由电极传感电路与检测转换电路组成，并在连接放大输出电路之间插接比较器电路、偏置延时电路和防误预置电路而构成带电源的控制环路系统，过燃烧区的电源电极端与信号电极端之间的火焰通道形成的微电流信号经检测转换电路、比较器电路、偏置延时电路、防误预置电路和放大输出电路而向主控器馈送火焰触点信号、并同时向显示器馈送火焰模拟电压信号。

同时设置一个带电源的门坎预置电路与比较器电路连接，该门坎预置电路在控制环路启动后，向比较器电路的反相输入端预置一个基准信号，并与检测转换电路向比较器电路的同相输入端输入的检测信号比较，使比较器电路输出一个火焰控制信号。

按照上述方案制造的锅炉燃烧火焰检测装置，由于电极式传感器直接插入被测火焰中心区，不但有效地解决了环境干扰，而且使复杂的火焰检测问题简单化；又由于检测结构采用高质量器件与模块化装配，使检测操作方便、可维性增强；再次是具有抗干扰与误动作处理结构，放大后的火焰控制信号准确无误、测量精度高、响应时间快，整体水平优于从美国以引进的火电厂锅炉燃烧用的火焰检测装置。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是锅炉燃烧火焰检测装置的结构框图。

图2是本实施例的具体电路装置图。

如图1所示，该装置的传感转换结构部分通过电极传感电路4与检测转换电路8组成，并与比较器电路10、偏置延时电路12、防误预置电路14和放大输出电路16构成带电源2的控制环路，同时设置的一个带电源2的门坎预置电路6与比较器电路10连接。当过燃烧区的电源电极端3与信号电极端7之间的火焰通道形成的微电流信号经检测转换电路8转换成检测电平信号输入比较器电路10的同相输入端5，并与门坎预置电路6向比较器电路10的反相输入端9预置的一个基准电平信与进行比较，使比较器电路10输出火焰控制电平信号经过偏置延时电路12和防误预置电路14的处理后，再经放大输出电路16而直接向主控器18馈送火焰触点信号，并同时向显示器20馈送火焰模拟电压信号。

图2：该装置的火焰电极传感电路4与检测转换电路8通过按钮AN1一端接电源电极端子A、另一端串接两电阻R1和R2后与信号电极端子B相联，并经火焰通道与电源电极端子A相通，两电阻R1和R2联结点与场效应管BG1栅极G相接、同时经并联的电阻R3、电容C1接系统地线，场效应管BG1漏极D接电源电压VCC、源极S与放大器IC1同相端(+)相接的接点经一电阻R4接系统地线，同时在放大器IC1的反相端(-)与输出端之间并联电阻R6、电容C2而构成。当电源电压VCC加在电极式传感器(DG)的电源电极端子A上，经火焰通道与信号电极端子B之间形成微电流信号，通过电阻R2和并联有电容C1的电阻R3分压，使场效应管BG1导通，在电阻R4上形成检测电平信号加在放大器IC1的同时端(+)、反相端(-)经电阻R6和并联的电容C2接放大器IC1自身的输出端，如燃烧区有火焰产生时，放大器IC1输出高压电平信号，如燃烧区无火焰或火焰熄灭，放大器IC1输出低压电平信号，串联在电源电压VCC与场效应管BG1的栅极G之间的一个由按钮AN1，电阻R1组成的模拟火焰电流信号自检回路用于提供模拟火焰电流信号的检查。

通过电阻R5与可调电阻W1串联于电源电压VCC与系统地线之间，经两电阻R5和W1接点与放大器IC2同相端(+)相接，放大器IC2反相端(-)与输出端之间并联电阻R7、电容C3而组成的门坎预置电路6，由串联在电源电压VCC和系统地线之间的电阻R5和可调电阻W1的分压输出设定火焰电平信号的基准门坎值，并加在放大器IC2同相端(+)、反相端(-)则经电阻R7和并联的电容C3接放大器IC2自身的输出端，由此使放大器IC2输出稳定的火焰信号是否存在的基准电平信号。

比较器电路10通过放大器IC3同相端(+)的电阻R8与检测转换电路8的放大器IC1输出端相接、并串接另一电阻R10与放大器IC3输出端相接，放大器IC3反相端(-)的电阻R9与门坎预置电路6的放大器IC2输出端相接而构成。通过放大器IC1输出的检测电平信号经电阻R8加在放大器IC3的同相输入端(+)、放大器IC2输出的基准电平信号经电阻R9加在放大器IC3的反相输入端(-)，经放大器IC3的比较而输出火焰控制电平信号，同时电阻R10将输出的火焰控制电平信号反馈到放大器IC3自身的同相输入端(+)，放大器IC3输出的火焰电平信号的高与低，由放大器IC3的同相输入端(+)输入的火焰电平信号的高低决定。

偏置延时电路12通过三极管BG2的基极b串接稳压管DW1和二极管D1后与比较器电路10的放大器IC3输出端相接，稳压管DW1与二极管D1接点经电阻R11接电源电压VCC后再经可调电阻W2接三极管BG2集电极C，且集电极C接电容C4后与发射极e分别接系统地线而组成。当锅炉燃烧火焰产生瞬间飘移扰动时，导致放大器IC3输出低电平使二极管D1正向偏置导通，稳压管DW1截止，三极管BG2无基流截止而其集电极C电位升高，对电容C4充电，使集电极C电位在规定的时间内保持不变，扰动过后，三极管BG2仍保持有火焰导通状态，由此使三极管BG2的集电极C在规定的火焰扰动飘移时间内具有稳定的电平信号。

防误预置电路14通过三极管BG3基极b串接电阻R12和稳压管DW2后与偏置延时电路12的三极管BG2集电极C相接、同时串接电阻R13、电容C5后接电源电压VCC，三极管BG3的集电极C经过电阻R14接电源电压VCC，以及三极管BG3的发射e接系统地线而构成，由此使三极管BG3的集电极C在有火焰时电位升高，输出准确的高电平信号，反之则输出准确的低电平信号。

放大输出电路16通过三极管BG4的基极b串接电阴R15和稳压管DW3后与防误预置电路14三极管BG3集电极C相接、且继电器J、发光二极管LED2和二极管D2并联于三极管BG4的集电极C与电源电压Vcc之间，并在电源电压VCC与系统地线之间进一步串接发光二极管LED1和电阻R16而组成，当三极管BG3的集电极C输出高电平信号时，三极管BG4导通，使串接于集电极C回路的继电器J的输出触点吸合而向主控器18输出火焰触点信号、同时向显示器20输出火焰模拟电压信号，并由发光二极管LED2指示；整个火焰检测电路的工作电源则由电阻R16串联的发光二极管LED1指示。

Claims

1、一种控制燃烧的、特别是控制锅炉燃烧介质的热膨胀敏感的火焰检测装置，具有传感转换结构与放大输出电路，其特征在于：传感转换结构由电极传感电路4与检测转换电路8组成，并在连接放大输出电路16之间插接比较器电路10、偏置延时电路12和防误预置电路14而构成带电源2的控制环路系统，同时设置一个带电源2的门坎预置电路6与比较器电路10连接。

2、根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：电极传感电路4与检测转换电路8通过接钮AN1一端接电源电极端子A、另一端串接两电阻R1和R2后与信号电极端子B相联、并经火焰通道与电源电极端子A相通，两电阻R1和R2联结点与场效应管BG1栅极G相接、同时经并联的电阻R3、电容C1接系统地线，场效应管BG1漏极D接电源电压Vcc、源极S与放大器IC1同相端(+)相接的接点经一电阻R4接系统地线，同时在放大器IC1的反相端(-)与输出端之间并联电阻R6、电容C2而构成。

3、根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：门坎预置电路6通过电阻R5与可调电阻W1串联于电源电压Vcc与系统地线之间、经两电阻R5和W1接点与放大器IC2同相端(+)相接、放大器IC2反相端(-)与输出端之间并联电阻R7、电容C3而组成。

4、根据权利要求1、2、3所述的火焰检测装置，其特征在于：比较器电路10通过放大器IC3同相端(+)的电阻R8与检测转换电路8的放大器IC1输出端相接、并串接另一电阻R10与输出端相接，反相端(-)的电阻R9与门坎预置电路6的放大器IC2输出端相接而构成。

5、根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：偏置延时电路12通过三级管BG2基极b串接稳压管DW1和二级管D1后与比较器电路10的放大器IC3输出端相接、稳压管DW1与二级管D1接点经电阻R11接电源电压Vcc后，再经可调电阻W2接三级管BG2集电极C，且集电极C接电容C4后与发射集e分别接系统地线而组成。

6、根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：防误预置电路14通过三级管BG3基极b串接电阻R12和稳压管DW2后与偏置延时电路12的三极管BG2集电极C相接、同时串接电容C5、电阻R13后接电源电压Vcc，集电级C经电阻R14接电源电压Vcc，发射极e接系统地线而构成。

7、根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：放大输出电路16通过三极管BG4基极b串接电阻R15和稳压管DW3后与防误预置电路14的三级管BG3集电极C相接，且继电器J、发光二级管LED2和二级管D2并联于三级管BG4集电极C与电源电压Vcc之间、并在电源电压Vcc与系统地线之间串接发光二级管LED1和电阻R16而组成。