[發明專利]智能火焰掃描器

有效

• 申請號: 200680005843.4
• 申請日: 2006-02-20
• 公開（公告）號: CN101128699A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: R·L·托比亞什;M·J·塞金;M·奧迪諾特斯基;J·P·薩頓
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司
• 主分類號: F23N5/08
• 分類號: F23N5/08;G01N21/72
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 丁建春;趙辛

技術領域

本發明涉及一種用于監測由燒礦石燃料的燃燒室產生的火焰的火焰掃描器，并且更具體涉及提供火焰存在及特征指示的這樣一種火焰掃描器。

背景技術

火焰掃描器監測燒礦石燃料的燃燒室中的燃燒過程，以便提供指示穩定火焰存在與否的信號。當存在穩定火焰時，將礦石燃料繼續送入蒸汽發生器的燃燒室中是安全的。在火焰變得不穩定或者火焰完全消失(被稱為熄火狀態)的情況下，火焰掃描器提供火焰消失信號。基于火焰消失信號，向燃燒室的礦石燃料輸送可以在不安全操作狀態形成之前中止。在某些系統中，操作人員基于火焰消失信號中斷燃料供給；在其它系統中，燃燒器管理系統(BMS)基于火焰消失信號中斷燃料供給。

傳統火焰掃描器基于監測的火焰產生電信號。這種結果模擬電信號傳輸到通常與火焰掃描器分開收容在位于控制室附近的設備機架內的處理電子設備。產生的信號的強度通常正比于監測的火焰的強度。如果信號強度下降到下設定點以下，或者上升到上設定點以上，中斷進入燃燒室的主燃料輸送。設定點有時也稱為脫扣點(trip?point)。

從各火焰掃描器到處理電子設備的信號通道通過通常包括五個導體的雙層屏蔽電纜。由于各雙層屏蔽電纜的尺寸以及雙層屏蔽電纜的數量(每個火焰掃描器需要一個電纜)，將電纜束路由到處理電子設備必需相當大量的空間。此外，由于所需電纜的類型和數量，需要高的最初投資費用成本。因而，存在對具有更少和更廉價電纜設置需求的火焰掃描器的需要。

一種類型的火焰掃描器是紫外管狀火焰掃描器，其產生脈沖率正比于火焰發射的大約250到400納米范圍內的紫外光強度的脈沖電輸出。這些掃描器特別適用于監測氣體火焰，因為氣體火焰的發射主要是在紫外范圍內，僅有極少的可見光發射。基于蓋革繆勒管(GeigerMueller?tube)的紫外火焰掃描器需要昂貴的維護費用，并且具有相對有限的操作壽命以及不安全的故障模式。

另一種類型的火焰掃描器是光敏二極管火焰掃描器。光敏二極管火焰掃描器是目前在工業應用中所使用的最普遍的火焰掃描器類型。在這些火焰掃描器中，從燃燒室內部收集大約在400到675納米范圍內的可見光，經光纜傳輸，并導向到單個光敏二極管中以便產生由分離式處理電子設備使用的電信號。光敏二極管火焰掃描器非常適于監測油和煤的火焰，因為這些火焰的發射在可見以及近紅外范圍內。

由不同類型燃料的燃燒產生的火焰具有不同的特征。例如，通過燃燒第一燃料產生的火焰(第一火焰類型)可能產生一種顏色的光，即光譜一部分內的光，而通過燃燒第二燃料產生的火焰(第二火焰類型)可以產生另一種不同顏色的光，即光譜不同部分內的光。傳統火焰掃描器不能區分或者甚至識別不同顏色。也就是，傳統火焰掃描器“看到”的是黑白的。

然而，公知一種傳統火焰掃描器可以在油火焰和煤火焰存在時識別油火焰。然而，這種火焰掃描器不能同時識別煤火焰。因而，這種火焰掃描器對監測油火焰略微有用，但對監測煤火焰用處有限。

許多現代燃燒室燃燒兩種類型的燃料，例如煤和油雙燃燒器系統。此外，燒氣或燒油的點火器通常可以用作主燃料的點火源。因而，對于多類型火焰掃描器一起使用(每個燃料類型一個)是不常見的。要注意到，燃料的類型并不局限于油、煤以及天然氣。對其火焰進行監測的其它燃料類型包括(但不局限于)黑液(black?liquor)以及廢氣燃料。

采用多類型火焰掃描器導致更高的最初投資費用，以及增加的維持成本。如果單個火焰掃描器可以檢測多種類型燃料產生的火焰，那么就需要較少的火焰掃描器，降低了投資以及維護成本。因而，存在對能夠檢測由多種類型燃料產生的火焰的火焰掃描器的需要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電纜設置需求降低的火焰掃描器。

本發明的另一目的在于提供一種電纜設置需求降低同時為總線保持適當的冗余以及集成化的火焰掃描器。

本發明的目的還在于提供一種能夠檢測多種類型燃料產生的火焰的火焰掃描器。

本發明的另一個目的在于提供一種能夠區分多種監測火焰的火焰掃描器。

本發明的再一個目的在提供一種能夠同時監測多種火焰類型的火焰掃描器。

通過要結合附圖閱讀的后續詳細描述，本發明的上述目的以及其它目的、特征以及優點顯而易見。