专利名称：电站锅炉火焰监测报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测报警装置，特别是一种用于监测电站锅炉火焰的监测报警装置。
随着我国电力工业的迅速发展，电站单机容量不断增大，锅炉设备结构及其辅助系统日趋复杂，煤种变化大，运行负荷经常根据电网需求不断调峰，影响锅炉安全运行的因素日益增多。特别是在机组起停过程中，操作频繁，一旦遇到运行人员操作不当、判断失误或工况调整不及时，就会造成炉内燃烧不稳定，火焰脉动，并可能发生炉膛灭火，若此时仍然不断地向炉膛内送粉，就有引起炉膛爆炸的危险。因此为了能及时、灵敏、可靠地检测锅炉燃烧工况，防止在点火、低负荷燃烧不稳定等工况下发生炉膛爆炸事故，根据电力部运行规程，电站锅炉必须配置功能齐全，设备可靠的炉膛安全监控系统，而炉膛安全监控系统投运成功与否，在很大程度上取决于所用电站锅炉燃烧火焰监测的功能是否可靠和完善。但现有的火焰监测装置均采用可见光火焰检测器及其检测电路构成，它只能检测火焰的有无，并由于视场角小往往会出现误信号，引起误动作，都没有根本上解决火焰检测问题，致使很多的电站锅炉的炉膛安全保护装置，投用情况较差，影响机组的安全经济运行。
本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种火焰检测精确、稳定、可靠，能保锅炉安全运行的电站锅炉火焰监测报警器。
本实用新型的技术解决方案一种电站锅炉火焰监测报警器，它由多个线路结构相同的单元电路组成，其特征在于各单元电路均有一组图像信号处理电路，各处理电路的输入与设置在电站锅炉燃烧器附近的多组火焰图像摄取器的输出对应相连，其多路输出通过各自的模数转换器接第一存贮器，同时，上述多路输出又与图像切换电路的输入相连，图像切换电路的输出通过模数转换器接第二存贮器，第一存贮器的输出通过数模转换器接监视器，第二存贮器的输出直接与工业微机相连，微机的输出亦与监视器相连。
本实用新型利用特制的高科技图像采集传感器与高速发展的计算机数字图像处理技术相结合的方式，来检测锅炉每个喷燃器的燃烧火焰的状况，这是国际上八十年代末开始开发的检测火焰新技术，这样与传统的可见光火检技术相比较，由于获得的是视频图像信号，不仅可以直接观看实际实时火焰图像，而且由于获得的信息量较以往扩大了10的5次方倍，就可以更精确地判断火焰的有无，了解火焰的稳定性、燃烧质量及其变化趋势，使本实用新型在燃烧工况恶化时，变被动灭火保护为主动预报，具有预警功能，并能根据火焰图像分析结果调整锅炉燃烧处于最佳工况，使锅炉维持高的燃烧效率和低的NOx排放，为锅炉燃烧调整提供依据，从而保证锅炉机组安全经济运行。本实用新型线路结构简单，集成化智能化程度高，工作精度和可靠性强，社会效益和经济效益好。
图1是本实用新型的一个单元电路的原理框图；图2、3是本实用新型的一个单元电路的电原理图。
本实用新型的装置由多个线路结构相同的单元电路组成，其个数根据监则需要来定，一般对应电站锅炉每一层的燃烧器都应设置一个本实用新型的一个单元电路。各单元电路的框图如
图1，它们都有一组图像信号处理电路，各处理电路的输入接有多组火焰图像取摄取器，火焰图像摄取器由CCD摄像机、比色测温装置和加长镜管组成，其结构已在另一份专利申请(申请号为97247792.6)中详细描述过，通常选用四个火焰图像摄取器放置在锅炉某一层燃烧器的四角附近。相应地图像信号处理电路有四组，它们通过各自的模数转换器A/D接第一存贮器，同时，上述四路输出又与图像切换电路的输入相连，图像切换电路为单路输出，它亦通过模数转换器A/D接第二存贮器，第一存贮器的输出通过数模转换器接监视器，第二存贮器的输出直接与工业微机相连，微机的输出亦与监视器相连。
本实用新型的单元电路的具体线路如图2、3，其四组图像信号处理电路由四个视频图像放大器IC1(型号可为MAX4278)及其输入电阻R1和输出电阻R2、R3、R4、R5组成，输入输出电阻进行阻抗匹配，四个视频图像放大器IC1的输入分别与四个火焰图像摄取器的输出相连，分别接收它们送来的图像信号S1-S4，四个视频图像放大器IC1的输出通过各自的输出阻抗变换电路R2-R5与四个高速视频模数转换器IC2(型号可为CA3318CE)的输入连接，四个模数转换器IC2的输出接第一存贮器IC4(它为帧存器，型号可为SRAM6116)的输入，IC4的输出Y0-Y7接数模转换器IC5(型号可为DAC0800)的输入，IC5的输出与监视器IC6(可选用NEC-21-CRT监视器)的对应输入端相连。四组图像信号处理电路IC1的四个输出同时与图像切换电路IC3(型号可为MCl4066)的输入相连，IC3的输出接由晶体管T1、二极管D1、电阻R25、R26组成的防干扰电路，该电路用来防止切换电路IC3进行切换时其它三路对IC3所选取的一路信号进行干扰。防干扰电路的输出Z0接高速视频模数转换器IC7(型号可为CA3318CE)的输入，IC7的输出接第二存贮器IC8(型号亦可为SRAM6116)的输入，IC8的输出直接与工业微机CPU(如Intel-166)相连，CPU的输出也与监视器IC6连接。
本实用新型应用时，对应电站锅炉的每一层燃烧器都设有一个本实用新型的单元电路，在任一单元电路中，四个火焰图像摄取器送来的四组火焰视频图像信号经四组图像信号处理电路IC1放大及阻抗变换后，其四组处理过的图像信号经各自模数转换器IC2转换后送入第一存贮器IC4存贮，并按一定顺序排列，然后经数模转换器IC5送至监视器IC6实时显示上述四组火焰图像。四组图像信号处理电路的输出同时将四组处理过的火焰图像信号送至图像切换电路IC3，它对四组火焰图像信号按顺序只选取一路送至模数转换器IC7转换后进入第二存贮器IC8贮存，然后送至工业微机CPU，上述切换电路IC3的工作是不断循环进行的，对四组火焰图像信号依次选取，CPU就根据内部智能控制系统软件对每一路火焰图像信号进行判断，若有异常，即发出报警信号送至监视器IC6显示，便于工作人员采取相应措施。
权利要求1.一种电站锅炉火焰监测报警器，它由多个线路结构相同的单元电路组成，其特征在于各单元电路均有一组图像信号处理电路，各处理电路的输入与设置在电站锅炉燃烧器附近的多组火焰图像摄取器的输出对应相连，其多路输出通过各自的模数转换器接第一存贮器，同时，上述多路输出又与图像切换电路的输入相连，图像切换电路的输出通过模数转换器接第二存贮器，第一存贮器的输出通过数模转换器接监视器，第二存贮器的输出直接与工业微机相连，微机的输出亦与监视器相连。
2.按权利要求1所述的电站锅炉火焰监测报警器，其特征在于多组图像信号处理电路由多个视频图像放大器IC1及其输入电阻R1和输出电阻R2、R3、R4、R5组成，各视频图像放大器IC1的输入分别与多个火焰图像摄取器的输出相连，各视频图像放大器IC1的输出与各自的高速视频模数转换器IC2的输入连接，各模数转换器IC2的输出接第一存贮器IC4的输入，IC4的输出Y0-Y7接数模转换器IC5的输入，IC5的输出与监视器IC6的对应输入端相连；各图像信号处理电路IC1的输出同时与图像切换电路IC3的输入相连，IC3的输出接由晶体管T1、二极管D1、电阻R25、R26组成的防干扰电路，防干扰电路的输出Z0接高速视频模数转换器IC7的输入，IC7的输出接第二存贮器IC8的输入，IC8的输出直接与工业微机CPU相连，CPU的输出也与监视器IC6连接。
专利摘要本实用新型涉及一种监测报警装置,它由多个线路结构相同的单元电路组成,各单元电路均有一组图像信号处理电路,各处理电路的输入与设置在电站锅炉燃烧器附近的多组火焰图像摄取器的输出对应相连,其多路输出通过各自的模数转换器接第一存贮器,同时,上述多路输出又与图像切换电路的输入相连,图像切换电路的输出通过模数转换器接第二存贮器,第一存贮器的输出通过数模转换器接监视器,第二存贮器的输出直接与工业微机相连,微机的输出亦与监视器相连。
文档编号F22B37/38GK2311696SQ9724789
公开日1999年3月24日 申请日期1997年12月2日 优先权日1997年12月2日
发明者陆厚平 申请人:陆厚平