ABB火检系统介绍
ABB火检系统介绍
发布时间：2009-8-10 浏览次数（40）次
概述
HOURI公司很高兴能够为贵电厂工程ABB火检及冷却风系统提供我们的解决方案。根据多年经验积累和技术规范书等文件的要求，结合ABB在电厂锅炉火焰检测方面的经验，我们为本项目配置了功能先进的Uvisor?系列多种燃料火焰检测系统，实现对锅炉油煤火焰的检测功能。
ABB对于自动化控制事业的专注和追求保证了我们的检测设备技术先进，使用可靠。ABB公司一直致力于电厂一体化和自动化控制，孜孜以求，取得了丰富的、成功的经验，保证了我们提供的方案成熟、优化。以下的方案是我们在对多个同类机组成功的完成火检系统的设计、调试、培训和服务的基础上提出的，HOURI公司在这些电厂项目中得到了一致好评。
一、 ABB Uvisor?真正智能分体式火焰监测系统配置方案及其说明
根据招标书的规定和机组的运行要求，我们为本工程提供了先进、可靠、稳定的最新推出的Uvisor?多种燃料火焰检测系统及相应的系统附属设备集成。
Uvisor?系统具体包括：
双放大器火焰分析单元
1或2个检测器探头
Flame Explorer火焰分析软件
1．检测器探头
ABB Uvisor?多种燃料火焰检测系统及相应的系统中采用红外线(IR)型感应检测器探头。探头都具有自检功能，保护等级为IP66，结实坚固，以保证能在燃烧器喷嘴附近恶劣的环境中工作，并且可以在线更换。
红外线(IR)型感应检测器探头
红外线(IR)型感应检测器探头，用来检测燃油，煤粉火焰，或两种燃料共同使用时火焰所产生的闪烁信号，检测光谱范围从320纳米到1100纳米，检测范围涵盖了紫外线、可见光和红外线，特别是检测峰值调校到920nm，这正是煤粉和油燃料辐射强度最大的波长，这样可以保证检测信号特别灵敏，即使微弱的火焰信号都可以有效的捕捉。但它只接收由于燃料在燃烧时湍流而引起的闪烁部分的火焰信号，即燃烧的动态辐射部分，而对于加热了的锅炉内壁或热管线产生的静态辐射，即使它们强度再大，也并不敏感。这样在保证有效见火的同时，有力地防止了偷看现象。
2．ABB Uvisor?火焰分析单元
智能单元体是基于微处理器的放大设备，具有同时接收两个检测器探头信号的能力，从每个探头来的信号送入它自己独立的放大器，每个放大器又有其自己的火焰继电器，各自提供0－10V或4－20mA的模拟输出。同时性能卓越的自诊断功能的持续运行保证了燃烧器控制的安全可靠。ABB Uvisor?火焰分析单元是基于微处理器的放大设备，具有同时接收两个检测器探头信号的能力，从每个探头来的信号送入它自己独立的通道，每个通道又有其自己的火焰继电器，以及4～20mA的模拟输出。同时性能卓越的自诊断功能的持续运行保证了燃烧器控制的安全可靠。每4个单元装在一个19”安装支架内，所有支架又统一装在机柜内。
二、ABB Uvisor?数据总线型多燃料智能一体化火焰检测系统概述
ABB在火焰检测系统产品的应用和开发上有着40多年的历史，我们本着为用户负责，为产品负责的态度，为该项目配备的是Uvisor?系统中最先进的智能一体化型产品，它的CPU运行速度快，再加上独有的火焰实时数据分析功能以及对火焰的跟踪功能，有力地保证了产品使用效果。我们承诺该产品在同类型中是最新、最先进、最成熟、最安全可靠的产品，一定能为锅炉的安全可靠运行提供有力的保障。Uvisor?是一套真正的多燃料一体化安全火焰检测器，可方便可靠地检测和分析多种燃料的火焰。利用了现今可利用的最先进的技术，使得火焰的检测和分析变得十分经济，而同时又保持了ABB一贯的可靠声誉。ABB一体化火检主要特点是其“集成化的”结构。传感器的所有电子部件到接线端子（或快速安装接插件），其中包
括处理单元、继电器、通信端口，都集中安装在了探测仪壳体之中。同时Uvisor?配有基于Windows操作系统下的软件Flame Explorer，软件装载在PC机内，该软件可以实现对所有参数及数据的完全配置等功能。
ABB Uvisor?多燃料一体化安全火焰检测器采用红外线(IR) 固态传感器。探头都具有自检功能，保护等级为IP66，结实坚固，确保能在燃烧器喷嘴附近恶劣的环境中工作，工作温度－10～70℃，可以在线更换，容易安装和配置，操作非常灵活。特别具备冗余Profibus通信线。通信协议可以转变成较简单的“MODBUS”协议，大大提高灵活性。Uvisor?采用“集成化的”结构。传感器的所有电子部件到接线端子（或快速安装接插件），其中包括处理单元、继电器、通信端口，都集中安装在了探测仪壳体之中。
* Flame Explorer?软件
通过基于PC机Windows界面的Flame Explorer?软件包，可以对多达254个检测器探头进行联网，作进一步的设置。可以进行参数文件存档、功能组浏览、实时和历史趋势监视，以及高级诊断（包括火焰原始信号）功能。
这是一套在Windows平台上开发的火焰检测软件。它可以通过冗余的Modbus或Profibus网络，连接整台锅炉上的火焰分析单元，实现对所有火焰检测器的统一管理。
三、功能简介
* 火焰原始信号
火焰的实时数据显示：可以实时的反应出火焰燃烧的真实状况，显示瞬时火焰的闪烁频率、辐射强度以及火焰品质等数据，通过这些数据可以精确的设置参数，这样即可以有效的见火，又可以有力地防止偷看现象。
* 精心调校的感应检测器探头
在大量的分析和研究了各种燃料的火焰燃烧特性后，特别是对火焰辐射光谱的深入分析，ABB量身定制了用于检测不同燃料火焰的检测器，将检测器的频谱敏感范围调校到对应火焰的光谱辐射范围，这样可以保证能检测到燃料燃烧产生的绝大部分辐射，另外特别将检测器的检测峰值和燃料辐射最强的部分对应，确保检测信号灵敏，检测结果准确无误。
就红外线(IR)型感应检测器探头来讲，用来检测燃油，煤粉火焰，或两种燃料共同使用时火焰所产生的闪烁信号，检测光谱范围从320 nm-1100 nm，检测范围涵盖了紫外线、可见光和红外线，特别是检测峰值调校到920nm，这正是煤粉和油燃料辐射强度最大的波长，这样可以保证检测信号特别灵敏，即使微弱的火焰信号都可以有效的捕捉。但它只接收由于燃料在燃烧时湍流而引起的闪烁部分的火焰信号，即燃烧的动态辐射部分，而对于加热了的锅炉内壁或热管线产生的静态辐射，即使它们强度再大，也并不敏感。这样在保证有效见火的同时，有力地防止了偷看现象。
* 根据不同的燃烧工况进行参数的自动选择功能
当今的大部分火焰检测技术一般还停留在依靠锅炉运行在某一特定负荷时进行参数的设置，这个参数组既要适应当前负荷状况，又要满足对其它负荷状况火焰的检测。例如，在平均负荷时设置的参数，既要检测平均负荷火焰，又要检测低负荷和高负荷时的火焰。这就很难保证在锅炉各种燃烧情况下对火焰检测的正确性，即使能够检测不同状况时的火焰，效果也是差强人意。并且由于机组运行时背景工况的不确定性，使众多国内、外品牌的火焰检测器在如何提供单火嘴鉴别能力上构成了无法逾越的屏障。没有稳定可靠的单火嘴鉴别能力势必给锅炉的安全运行带来极大隐患。
ABB Uvisor?火焰检测器具有独特的参数选择功能，针对不同燃烧工况分别选择不同参数组。而且可以根据当时的背景工况进行火焰跟踪，以实现对火焰检测的一一对应(例如，在平均负荷时是一组参数，在低负荷和高负荷工况时是另外不同参数组)，而且每一组参数的切换是根据锅炉实际运行状况自动完成，无需手动。正是由于实现了对火焰在不同工况下具有针对性的监测，使火焰检测得到了非常好效果。
*自动扫描功能及数据库
除非你对锅炉的燃烧情况和各种燃料的特性非常熟悉，否则将很难找出并设置恰当检测火焰的参数，
ABB Uvisor?火焰检测器的自动扫描功能就完全地解决了这一难题。它的参数设置，是通过智能单元或一体化火焰检测内的微处理器自动扫描完成的，对于某一种特定工况，处理器只要经过有火和无火扫描后的计算，就能准确给出实现对当前这种工况的火焰检测的各种参数，无需再手工设置，更无需像传统火检那样由于运行工况变化和燃料的变化而不断“学习”而频繁调整参数。由于操作异常简便，而且参数设置更具有科学性，所以一旦设置完成，以后几乎不再需要更改，在保证了检测准确性的同时，又大大减少了火检的维护量。每一参数组是在数据库中选择的，数据库是本智能单元体或一体化火焰检测器的核心内容，它并不只是简单地包括了火焰燃烧的参数，而是ABB通过几十年对发电设备的理解和不断研究而开发出的一套软件包，其内容涵盖了对不同锅炉型式、不同燃烧技术、不同燃料特性以及燃烧时可能出现的各种状况的综合。
* 优秀的防偷看解决措施
多年来，在火焰检测器实际运行中，“偷看”一直是让人非常头痛的事情，一般的做法是设置一个“槛值”，对背景火焰进行遮挡，但只凭借“槛值”是很难保证准确性的。因为如果将其设置太高，则见火困难，设置太低，则容易偷看，即使在一个比较合适的数值，也会由于工况的不断变化而出现这样或那样的问题。在我们的研究中发现，燃料和风的混合物在喷入炉膛燃烧时，喷口根部(火焰的初始三分之一处)流体的雷诺数(Re)都大于4000，形成湍流，又由于风速、煤粉量等因素不同，导致混合物一直不断变化，从而引起火焰辐射处于不停来回摆动状态。但无论怎样波动，它们的频率总是在一个固定的范围内变化，而且是从根部到尾部依次降低。正是抓住了火焰在燃烧时这一特有的属性，UVISOR除了对背景火焰进行处理外，还引入了火焰光谱的闪烁频率，可以实时地检测出火嘴的闪烁频率，结合有火和无火时的差异，设置相应的检测参数，这样就保证了火焰检测器只采集本火嘴的火焰信号，极大提高了检测准确度。
有一点需要说明，上面提到的频率是指闪烁(Flicker)频率，它和有些火焰检测器中的脉冲(Pulse)频率有本质区别，前者是燃料混合物火焰燃烧所特有的属性，而后者只是对火焰强度的一种表示方法。另外，由于参数选择功能对火焰检测的适应性强涉及范围广的特点，它还能完成对一些运行中特殊情况的有效监测，例如燃料变化时和燃烧不稳定时的火焰检测。
四、意大利MZ火检冷却风系统
HOURI为该项目配置进口冷却风机（含电机）VP710N/2。该风机相对于国产风机的特点而言是效率高，风机效率>85%，震动小噪音低，风机外壳1米处噪声<80dB。意大利MZ风机厂生产的VC/N、VP/N系列风机具有非常平滑的压力特性曲线。用于该压力曲线在主要运行区域内流量变化5～8倍而压力仅变化±5％。用于该风机具备如此出色的压力/流量特性曲线，因此当现场流量发生较大变化时，仍能保持正常的压力。因此该风机在500M3/H～2500M3/H流量变化范围内不会发生喘震。
HOURI所供的风机就地控制柜可以实现就地/远方（DCS）操作。风机状态、风压低、风机跳闸等均有报警和跳闸接点并提供给远方指示和控制；控制柜能接受两路380VAC电源，两路380VAC电源中的一路失电时，另一路电源在就地控制箱中能自动切换，并且在控制柜中包括了电机启动/运行电流保护器等全套的保护设备，避免风机在启动和运行过程中因电流过大等而损坏，增强了稳定性。
五、项目管理、工程服务和人员培训
工程服务是HOURI供货范围中的最重要的部分。火焰检测系统硬件是通过我们的双手在科学的组织与管理之下才变成了为用户发挥效益的系统，因此，我们实际上为用户提供的是我们的知识和能力。
5.1 项目管理
合同签约之后，HOURI会指定一名具有丰富大型火电项目工程及管理经验的项目经理，负责合同执行过程中的全部协调工作。对公司内部，项目经理负责：
协调各部门之间的工作分配，工作接口。
掌握项目的进度。
与内部或外部供货商联系，确保按时到货，特别是要通过控制协调使设备满足用户的特殊要求。
控制项目中与用户接口的全部活动。
从用户的角度看，项目经理是用户与ABB的接口。项目经理代表ABB处理所有与项目有关的技术、商务与联系方面的工作，并使用户的反馈与要求能够快速、方便、准确的传递到ABB的相关部门。
为做好本工程火焰检测系统的工作，我们为该项目准备了具有丰富工程管理经验的项目经理，他们良好的项目管理素质将帮助本项目的顺利实施。
5.2 工程设计与现场服务
HOURI公司将在本工程中集合有着丰富火焰检测系统工作经验的同志组成设计队伍，具体负责本项目的设计调试工作，以其发挥我们的特长，保证工程顺利进行。他们不仅具有类似工程的设计经验，同时对Uvisor?系统非常熟悉。更重要的是，作为一个整体，参与设计的每个工程师都能够得到大家的最成熟的经验，这也就是ABB的先进的电厂工作经验。通过这样的集体的协作，我们能确保本工程的设计：
满足用户的全部要求
体现ABB当前的先进技术
充分反映以往工程中的经验成果
与ISO9001质量体系标准中的要求一致
现场服务是系统最终投入运行前的最后一次调试与试验，无论对用户与HOURI都具有重要的意义。本项目中，我们将根据招标规范书的要求，为用户提供全面、周到、专业化的技术服务。
现场服务一般由一名工程师完成。HOURI现场服务工程师都具有多年的实践工作经验，他们已经出色的完成了国内多个采用ABB火检系统的300MW、600MW及1000MW机组的现场服务工作。他们既了解电厂的生产工艺过程，又了解Uv isor?的技术细节，更重要的是，通过多年的经验积累，他们了解用户的要求，能够把Uvisor?系统的调试运行与用户的使用管理结合起来，充分发挥作用，实现用户所期望的功能。
根据我们的经验，现场服务暂时按30人日计算，最终的服务人日数将确保火焰检测系统能联调成功并顺利通过验收试验和投入运行。
综上所述，火焰检测系统的供货与普通的产品供货不同，我们为用户提供的是一套完整的锅炉火焰检测系统硬件、软件及工程服务体系。使用户获得一个成功的项目，硬件设备的性能固然是系统发挥作用的基础，但是，ABB的项目管理和工程设计经验，现场服务能力，全面的质量管理体系才是项目成功的根本保证，在我们提供给用户的全部价值中，我们的知识与才华才是真正的价值所在。