火(huo)焰檢測(ce)設(she)備(bei)是火(huo)力發(fa)電廠鍋(guo)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)安全(quan)(quan)監(jian)控系統(tong)（FSSS）中的(de)關鍵(jian)設(she)備(bei)，它的(de)作(zuo)用貫穿于從鍋(guo)爐(lu)(lu)啟動(dong)至滿負荷運行(xing)的(de)全(quan)(quan)過程，用于判定全(quan)(quan)爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)內或單元燃(ran)燒(shao)器(qi)(qi)火(huo)焰的(de)建立/熄(xi)(xi)滅(mie)或有火(huo)與無火(huo)，當發(fa)生(sheng)全(quan)(quan)爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)滅(mie)火(huo)或單元燃(ran)燒(shao)器(qi)(qi)熄(xi)(xi)火(huo)時，火(huo)焰檢測(ce)設(she)備(bei)觸點準確(que)動(dong)作(zuo)發(fa)出報警，依(yi)靠FSSS系統(tong)連鎖功能，停(ting)止相應(ying)給粉機(ji)、磨(mo)煤機(ji)、燃(ran)油總閥或一次風機(ji)等的(de)運行(xing)，防止爐(lu)(lu)膛(tang)(tang)內積聚燃(ran)料，異常情況被點燃(ran)引起(qi)鍋(guo)爐(lu)(lu)爆炸惡性(xing)事故的(de)發(fa)生(sheng)，因此設(she)備(bei)性(xing)能即設(she)備(bei)運行(xing)的(de)可靠性(xing)與檢測(ce)的(de)準確(que)性(xing)直接關系到機(ji)組(zu)的(de)運行(xing)安全(quan)(quan)與穩(wen)定性(xing)。

最早的火焰檢測器出現在上世紀50年代，60年代國外首先研制出了紫外線火焰檢測器，70年代開始，國外陸續出現了檢測火焰燃燒時釋放紅外線和可見光的火焰檢測器，80年代又出現了基于圖像、視頻的鍋爐燃燒監控裝置，后來又有了組合探頭（紅外線、紫外線）的火焰檢測器。發展至今，火焰檢測器的檢測辨別能力越來越強，檢測也不斷趨于智能化。

火(huo)焰檢(jian)測器(qi)發(fa)展到(dao)現在，其檢(jian)測的(de)內容主要包括火(huo)焰信息的(de)光能、熱能、圖(tu)像，不同的(de)只(zhi)是(shi)檢(jian)測的(de)原(yuan)理(li)，根據檢(jian)測的(de)原(yuan)理(li)可以將火(huo)焰檢(jian)測器(qi)分為(wei)以下幾種(zhong)。

基于相關原理

基(ji)(ji)于(yu)相(xiang)(xiang)關原理的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰檢測(ce)器最早(zao)由英國(guo)的(de)(de)(de)Land Combustion公司推出，在確定火(huo)(huo)焰燃(ran)燒的(de)(de)(de)三維空間(jian)(jian)位置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)上，利(li)用兩(liang)(liang)個探測(ce)器的(de)(de)(de)視線形成交叉(cha)點(dian)(dian)，將(jiang)交叉(cha)點(dian)(dian)對準燃(ran)燒空間(jian)(jian)位置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)中(zhong)心點(dian)(dian)，兩(liang)(liang)個探測(ce)器采集到的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰信(xin)號始終保持一(yi)致，結合相(xiang)(xiang)關理論(lun)，根(gen)據(ju)相(xiang)(xiang)關系數大(da)小判(pan)斷火(huo)(huo)焰燃(ran)燒情(qing)況。 

基于光能

基于(yu)光能(neng)的火焰檢測(ce)器(qi)應用(yong)比較廣(guang)泛(fan)，主(zhu)要(yao)包括基于(yu)可見光、紅外(wai)線以及紫外(wai)線檢測(ce)的火焰檢測(ce)器(qi)，其原理(li)就是利用(yong)火焰燃燒發出的光能(neng)來進(jin)行(xing)檢測(ce)的，一般使用(yong)光電元器(qi)件作為(wei)采集裝置(zhi)，將光能(neng)信(xin)號(hao)轉換為(wei)電信(xin)號(hao)，經過處理(li)后判斷(duan)爐(lu)膛(tang)的燃燒狀(zhuang)況。

基于(yu)(yu)可(ke)見光(guang)的(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)利用(yong)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)產生(sheng)的(de)(de)光(guang)強度和跳動的(de)(de)頻(pin)率進行(xing)(xing)判(pan)(pan)(pan)斷，對(dui)兩個參數的(de)(de)采集和分(fen)析，大大提高了系統判(pan)(pan)(pan)斷的(de)(de)準確性，應用(yong)比較(jiao)多的(de)(de)有三星公司(si)的(de)(de)IFM-IH型(xing)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)。基于(yu)(yu)紅(hong)外線(xian)的(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)利用(yong)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)燃(ran)燒(shao)時產生(sheng)的(de)(de)紅(hong)外線(xian)來(lai)判(pan)(pan)(pan)斷，該類(lei)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)自發(fa)明(ming)以來(lai)，一直應用(yong)比較(jiao)廣泛。基于(yu)(yu)紫外線(xian)的(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)同樣是(shi)利用(yong)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)燃(ran)燒(shao)時產生(sheng)的(de)(de)紫外線(xian)進行(xing)(xing)判(pan)(pan)(pan)斷，該類(lei)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)特對(dui)以原油為(wei)燃(ran)料燃(ran)燒(shao)的(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)比較(jiao)準確。以下對(dui)基于(yu)(yu)光(guang)能的(de)(de)三種類(lei)型(xing)的(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)(yan)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)進行(xing)(xing)介(jie)紹。

（1）紫(zi)外光型

紫(zi)外(wai)光(guang)火焰檢測器采用紫(zi)外(wai)光(guang)敏(min)管作為傳(chuan)感元件，其(qi)光(guang)譜范圍(wei)在0.006~0.4nm之間。紫(zi)外(wai)光(guang)敏(min)管是(shi)一種(zhong)固態脈沖(chong)器件，其(qi)發(fa)出的信(xin)號是(shi)自(zi)身脈沖(chong)頻率與紫(zi)外(wai)輻射頻率成正比(bi)例的隨機脈沖(chong)。紫(zi)外(wai)光(guang)敏(min)管有(you)(you)二個電(dian)(dian)(dian)極，一般加交流(liu)高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓。當輻射到電(dian)(dian)(dian)極上的紫(zi)外(wai)光(guang)線足夠強時，電(dian)(dian)(dian)極間就產生“雪崩”脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)，其(qi)頻率與紫(zi)外(wai)光(guang)線強度有(you)(you)關，高(gao)達(da)幾千赫茲(zi)。滅火時則無脈沖(chong)。

（2）可(ke)見(jian)光型

可(ke)見光火(huo)焰檢測器(qi)采用光電二極管作為傳感元件，其(qi)光譜響應范圍在0.33~0.7nm之間。可(ke)見光火(huo)焰檢測器(qi)由(you)探(tan)(tan)頭(tou)、機箱和(he)冷(leng)卻設備等部分組成(cheng)。爐膛火(huo)焰中的(de)可(ke)見光穿過探(tan)(tan)頭(tou)端部的(de)透(tou)鏡，經由(you)光導纖維到達探(tan)(tan)頭(tou)小(xiao)室，照到光電二極管上(shang)。

該光電(dian)(dian)二極(ji)管將可見光信(xin)號(hao)(hao)轉(zhuan)換為(wei)電(dian)(dian)流信(xin)號(hao)(hao)，經由對數放大器轉(zhuan)換為(wei)電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)(hao)。對數放大器輸(shu)出的電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)(hao)再經過(guo)傳(chuan)輸(shu)放大器轉(zhuan)換成電(dian)(dian)流信(xin)號(hao)(hao)。然后通過(guo)屏蔽(bi)電(dian)(dian)纜傳(chuan)輸(shu)至機(ji)箱(xiang)。在機(ji)箱(xiang)中，電(dian)(dian)流信(xin)號(hao)(hao)又被(bei)轉(zhuan)換為(wei)電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)(hao)。代(dai)表(biao)火焰(yan)的電(dian)(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)(hao)分別被(bei)送到(dao)頻率(lv)檢(jian)測(ce)線(xian)(xian)路(lu)、強度檢(jian)測(ce)線(xian)(xian)路(lu)和(he)故(gu)障檢(jian)測(ce)線(xian)(xian)路(lu)。強度檢(jian)測(ce)線(xian)(xian)路(lu)設有兩個不(bu)同的限值，即上限值和(he)下限值。當(dang)火焰(yan)強度超過(guo)上限值時，強度燈亮，表(biao)示(shi)著火;當(dang)強度低于下限值時，強度燈滅，表(biao)示(shi)滅火。

頻(pin)率(lv)(lv)檢測線路(lu)用來檢測爐(lu)膛火(huo)焰(yan)閃(shan)爍頻(pin)率(lv)(lv)，它(ta)根據火(huo)焰(yan)閃(shan)爍的(de)頻(pin)率(lv)(lv)是(shi)高于還是(shi)低于設定(ding)頻(pin)率(lv)(lv)，可(ke)正(zheng)(zheng)確判斷爐(lu)膛有無火(huo)焰(yan)。故障檢測線路(lu)也有兩(liang)個限值(zhi)，在(zai)正(zheng)(zheng)常的(de)情況下(xia)，其值(zhi)保持(chi)在(zai)上、下(xia)限值(zhi)之間。一旦機箱的(de)信號輸入回路(lu)出現(xian)故障，如(ru)光(guang)電管至機箱的(de)電纜(lan)斷線，則上述電壓信號立刻偏離(li)正(zheng)(zheng)常范圍(wei)，從而發出故障報警信號。

（3）紅(hong)外(wai)光型

紅外光火(huo)焰(yan)檢(jian)測器(qi)(qi)采用硫化鉛(qian)或(huo)硫化鎘(ge)光敏電(dian)阻(zu)作為傳(chuan)感元件，其光譜響應范圍(wei)在(zai)0.7~3.2nm之間。紅外光火(huo)焰(yan)檢(jian)測器(qi)(qi)也是由(you)探頭、機箱和冷卻設備組成(cheng)。燃(ran)燒器(qi)(qi)火(huo)焰(yan)的一(yi)次(ci)燃(ran)燒區域(yu)所產生的紅外輻射(she)，經由(you)光導纖維送到探頭，通(tong)過(guo)探頭中的光敏電(dian)阻(zu)轉(zhuan)換成(cheng)電(dian)信號，再(zai)由(you)放(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)放(fang)大(da)(da)。該火(huo)焰(yan)信號由(you)屏蔽電(dian)纜送到機箱，通(tong)過(guo)頻率響應開關和一(yi)個(ge)(ge)放(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)后，再(zai)同一(yi)個(ge)(ge)參考電(dian)壓（可調）進行(xing)比較。

基于圖(tu)像或視頻

隨著(zhu)人們對(dui)光學及視頻采(cai)集技術和圖(tu)像(xiang)分析技術掌握的(de)日漸(jian)成熟(shu)，這(zhe)類火焰檢測(ce)器(qi)的(de)研究越來越多(duo)，并且使用(yong)(yong)范圍廣，設計中主(zhu)要采(cai)用(yong)(yong)光學設備(bei)和CCD攝像(xiang)機，分析采(cai)集的(de)火焰圖(tu)像(xiang)灰度(du)、火焰燃(ran)燒輪廓大(da)小等(deng)參數，并能(neng)利用(yong)(yong)圖(tu)像(xiang)處(chu)理辦(ban)法去除干擾，經(jing)過(guo)處(chu)理可(ke)以對(dui)火焰燃(ran)燒情況做出判斷(duan)。該類檢測(ce)器(qi)不僅可(ke)檢測(ce)爐膛內(nei)的(de)燃(ran)燒情況，在森林火災和室內(nei)火災的(de)預防(fang)上也有廣泛的(de)應用(yong)(yong)價值。