摘要：本文主要是通过一个火检应用实例，通过进行案例分析，对于火检设备如何调整和运行以及相关参数如何设定进行一个讲述。本文选取的是SAFE—FIRE火检设备，研究的场景是一个百万容量的火力发电机组。
关键词：火检放大器；火检频率；火电站；汽轮机发电机组
目前我们国家各行各业发展迅速，其中电力设备也越来越多。因而用电量逐年攀升，这对于国家电网的供电要求进一步提升。虽然目前市场上发电方式繁多，但是从生产成本和使用成本上来说，火力发电目前仍然是一种主流的发电方式。火电厂是火力发电的厂商，其发电的质量以及发电安全性也一直受到广泛关注。
1 火检探头
火检探头的组成和结构比较复杂，通常包括红外线传感装置和光线接受装置。它的基本工作元件是一个光电二极管。光电二极管的基本工作原理是通过火焰光线打到光接收器上，然后光接收器就会产生一个高电平，这样就会通过二极管的发射极对外产生一个脉冲信号。这个脉冲信号的长度实际上就唯一的表征了检测信号的大小。这种火检探头主要是用来探测煤炭和燃油燃烧产生的火焰。同时也经常用于单燃料或者多燃料的检测容器。
这种红外线光电二极管有着很强的耐高温性能，经过实验测试可以发现其能够在一百摄氏度的高温下保持正常工作能力。同时他也可以随时的对火焰的闪烁和振动频率进行检测，检测精度基本上可以达到毫秒级别。光电二极管传感器通过检测光信号，然后将其转换成电信号，接着经过一定的功率放大装置，对功率进行放大。这样做的目的是可以对微小的信号进行放大处理，因而可以产生功率足够的输出信号，使得整个控制的灵敏度更加精确。然后经过功率放大的信号再经过硅整流器进行整流，整流的目的是将不规则的传感器信号处理成规则的方波信号，从而才能输送给控制器进行处理。整流过的信号通过输入输出接口输送到模块处理单元，然后经过处理单元处理之后将执行信号输出到DCS中。
1.1 火检放大器
SA-3000是一种基于DSP位处理器的一种装置，它通常与火检探头一起使用。它的主要检测对象是多燃烧火焰发生器中的火焰情况，比如有无火焰或者火焰存在的量的多少。火检放大器之所以对信号有放大作用，是因为刚刚上面提到的有功率放大单元，通过功率放大，可以实现对火焰微小的变动都能有很强烈的检测信号输出，从而可以增强检测的精度和灵敏度。而这种火焰的精度实际上是可以依照用户的设定门槛值来实现改变的。如果设置的门槛值比较低，那么微小火焰变化产生的信号差可能不明显，但是整个检测频带的宽度却会明显增加。
2 火检应用实例
2.1 故障情况
各种燃烧器，在进行点火之后一般会出现火焰检测信号的延迟，有时甚至达到了15S，并且要想油枪不产生中途退出，就需要进行强制火检。这种故障的产生很大程度上影响了整个火检系统的信号产生和处理的可靠性。由于火检信号的延迟，使得相关的控制设备无法准确可靠的工作。在油层和煤层之间或者是油层和油层之间，当油枪还没有正式投入使用之前，显示的值都是有火状态。
2.2 原因分析
（1）由于火枪和煤粉燃烧器在进行火检检测的时候要求要基本达到同步，这种要求只有使用相同型号的火检探测器才能够实现。煤粉燃烧器和油枪的火检探头以及相关的信号放大器都是采用的IR型号，因而只是从外观上很难进行判断究竟那个是煤火检那个是油火检，所以在初期进行参数调试的时候，一旦参数设置的不合理，就没有办法了解相应的频率增益，从而就造成了火检信号输入和处理过程时间长，反应灵敏度不够。
（2）SA-3000火检放大器的基本特点是内置了四套火检程序，用于处理信号发生器产生的火检信号。之前的火检放大器的基本处理器是DSP，但是它尚未能够进行设置参数的自动切换，只能通过人工进行切换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而使用SA-3000火检放大器之后，就可以依据不同的负荷来自动进行设置参数的切换。这样做的目的是使得不同的负荷率都有着最佳的设置参数与之匹配，从而形成不同的负荷段。虽然火检放大器可以通过一定的控制参数来决定是否对火检信号进行评比，但是它本身尚无法实现火检参数的自动更换。
（3）SA-3000火检放大器由于基带的原因，使得其处理器对于火检信号的处理和分析速度都比较慢，从而可能导致油枪因为无法检测到火焰信号而不得不中途退出。
2.3 调试及改进方案
（1）为了能够减少因为火检信号放大器检测速度过慢导致的各种不良影响，就需要对SA-3000火检信号放大软件进行升级，从而提升处理器的信息处理速度。升级之前，可以对相关的硬件设施进行一个升级，从而当油枪投入使用的时候，只需要五秒的时间就可以检测到火焰信号。同时软件进行升级成功之后，就不再需要运营人员在投入油枪的时候进行火检强制信号的输入。这样的改进方法可以大大简化实际的操作流程和步骤，因而提升了工作效率。同时升级之后的软件由于其处理能力的提升，也使得相关参数的增益更大，即灵敏度增加。
（2）火检信号参数如果可以保持高负荷的时候运行稳定，那么负荷比较低的时候就可能出现火检信号由于过于微弱而无法检测。这就需要不断的调整和转变火检信号屏蔽回路以及参数的选择线路。上面提到SA-3000的火检处理器里面存储着四套的火检程序，这四套程序文件在不同的状态下被激活。一般是使用两个开关进行控制，其中一个开关是在不同的负荷状态下将控制信号输入到控制单元从而控制同的控制程序进入工作状态。而另外一个控制开关通过检测煤机是否处于运转状态，从而确定第四套程序是否运行。一般整个煤机和负荷的控制通常选择在晚上，这样可以减少由于设置切换参数对工作的影响，同时也可以减少操作失误带来的问题。
3 改进措施
（1）通过就地侧设备优化、改进火焰取样点位置、增强吹扫和冷却风、改直窥式检测为光纤远传，从而保证火焰的准确检测。。
（2）重视关键技术，强化远方监控功能，积极进行火检检测装置的一体化改进，优化火焰频率带宽设置和远传通讯功能。
（3）积极进行DCS侧火检控制逻辑优化，适当延长点火器打火时间消除火检延迟影响；增加3S火检延时断功能预防火焰波动导致油枪退出；依据实际进行合理的灭火逻辑改进，有效预防全炉膛灭火和确保炉膛安全。
（4）
配电网要想实现自动化操作，很重要的一个部分就是软件。目前我们应该推进多任务的内核处理器作为整个系统的控制处理器，进一步提升CPU的使用性能，比如逻辑处理和分析的能力以及进行逻辑和数值计算的能力。同时对于火检的传感器应该及时的进行更新换代，比如更换能够在更加微弱火焰下接受光信号产生高电平的光电二极管，可以提升其火检的灵敏度增益。
结语
当前时代，电网的整个发展都是围绕着国家电网的自动化方面。对于火力发电厂而言，火检是整个发电的重要环节之一，因而应该加强对这一环节的重视。通过不断的改进火检方式，对实际的生产实践中出现的有关火检的问题要及时的分析和处理，并不断的积累经验。对于目前电网自动化的过程中产生的问题，需要不断的对电网配电自动化尽心研究，比如关于火检信号的检测和控制的智能化等等。然后进行配电的科学升级，整个过程都使得电网的控制实现高效有序。总而言之，科技的发展给智能发电起着巨大的推动作用，同时也为其发展提供了很大的要求，只有通过提升其硬件设施和软件设备，才能够实现电网火检以及各项控制自动化的长远发展。
参考文献：
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[3]王小江，GE9FA燃气电厂燃机火焰探测器可靠性研究与应用[J].中国设备工程，2015，3
论文作者:王昌顺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：信号论文; 火焰论文; 放大器论文; 参数论文; 处理器论文; 灵敏度论文; 负荷论文; 《电力设备》2019年第6期论文;