CY-100火焰检测器 产品说明书.pdf
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1、CY-100CY-100CY-100CY-100 火焰检测器火焰检测器火焰检测器火焰检测器 产品说明书产品说明书产品说明书产品说明书 北 京 神 州 创 源 控 制 工 程 技 术 有 限 公 司北 京 神 州 创 源 控 制 工 程 技 术 有 限 公 司北 京 神 州 创 源 控 制 工 程 技 术 有 限 公 司北 京 神 州 创 源 控 制 工 程 技 术 有 限 公 司 2007200720072007 年年年年 4 4 4 4 月月月月 1 目目录录 1 1 1 1、系统概述、系统概述 2 2 2 2、系统配置、系统配置 2.1 绕性光纤组件和冷却风管 2.2 火检探头 2.3 电
2、缆组件 2.4 火检放大器 2.5 放大器电源 3 3 3 3、系统设计、系统设计 3.1 火检的安装设计 3.2 安装视角 4 4 4 4、安装与调试、安装与调试 4.1 火检的安装 4.2 调试原理 4.3 火检编程器的调试 2 1 1 1 1、系统概述、系统概述 CY-100 火焰检测系统包括绕性光纤组件、CY-100 火检探头、电缆组件、E-500 火检放大器、 放大器柜、EP-100 火检编程器等设备。火检探头适用于带光纤进行火焰检测的场所,具有较高的 鉴别功能,适用于多燃料燃烧器及单燃料燃烧器的火焰检测。满足各种燃煤/油锅炉。 CY-100 火检探头采用红外检测技术。用于检测包括煤
3、粉、油等燃料的火焰。 独立双通道火检放大器 E-500 是基于微处理器进行工作的。火检放大器可以同时接收两个火 检探头的火焰信号,并将火焰信号进行处理,分别输出两路有火/无火焰接点信号和相应的火焰强 度的模拟量信号,并输入 BMS/DCS 系统。 E-500 带有独立的电子自检系统,如自检故障时,探头将输出故障报警信号。 2 2 2 2、系统配置、系统配置 一套完整的火焰检测系统包括: 绕性光纤组件(导管组件、光纤、安装板) 冷却风软管 火检探头 电缆组件 火检放大器 火检放大器电源 火检编程器 绕性光纤组件一般安装在锅炉的二次风箱内, 锅炉燃烧器燃烧产生的红外线/可见光通过绕性 光纤组件的光
4、纤传递到火检探头,火检探头将接收到的光信号进行光电转换,经过初级放大和处 理后将代表火焰特性的电信号通过电缆组件传递给放大器;放大器将火焰信号经过放大处理后输 出有火/无火接点信号和相应的火焰强度的模拟量信号,并输入 BMS 系统。 2.1 绕性光纤组件和冷却风管 锅炉燃烧器燃烧产生的红外线通过绕性光纤组件的光纤传递到火检探头,安装在锅炉的二次 风箱内绕性光纤组件包括导管组件和光纤。 3 图一:火检探头安装图 导管组件固定在二次风箱内。该组件由金属软管、硬导管等组成。导管组件一端以一定角度 焊接在二次风箱的喷口上,另一端固定在安装面板内,安装面板焊接在风箱或燃烧器面板上。光纤 插入到导管组件中
5、, 光纤耐温达到 500。在冷却风系统正常运行的情况下,二次风温一般低于 350,光纤温度 低于二次风温度,因此光纤的使用寿命得到保证。 选型指南:以下包含导管组件、光纤、安装面板、冷却风管,见下表。 序号名称订购编码描述 1导管组件EOC-2000导管长度 L=2000mm,外径 38mm 2导管组件EOC-2100导管长度 L=2100mm,外径 38mm 3导管组件EOC-2200导管长度 L=2200mm,外径 38mm 4导管组件EOC-2300导管长度 L=2300mm,外径 38mm 5导管组件EOC-2400导管长度 L=2400mm,外径 38mm 6导管组件EOC-2500
6、导管长度 L=2500mm,外径 38mm 7光纤EF0-2000适合用于 EOC-2000 8光纤EF0-2100适合用于 EOC-2100 9光纤EF0-2200适合用于 EOC-2200 10光纤EF0-2300适合用于 EOC-2300 11光纤EF0-2400适合用于 EOC-2400 12光纤EF0-2500适合用于 EOC-2500 13安装面板EP-100 14冷却风管 ECP-1000L=1000mm 15冷却风管 ECP-2000L=2000mm 4 2.2 火检探头 CY-100 红外线火检探头含装有红外传感 器,适用于检测煤和/或油燃烧的火焰。可用于 多燃料燃烧器及单燃
7、料燃烧器的火焰检测或较 高鉴别要求的场所。 CY-100 红外线火检探头持续地检测燃烧器 火焰的闪烁频率和振幅特性。探头的传感器接 受到具有一定火焰燃烧特性的光,然后转换成 电信号,进入探头信号处理模块。探头的火焰 图二:CY-100 火检探头 信号通过四芯电缆传送到火焰放大器,火焰放大器经过处理后输出信号到 DCS 或 BMS 系统。 探头技术规格如下: 机械:机械: 储存温度:-40至+85 运行温度:-20至+85 湿度:095%相对湿度,无凝结 防护等级:IP66 安装螺纹:1” NPT 光谱响应:4001100nm 电气:电气: 电气接口:4 芯快装接头 传感器偏置电压:+50VDC
8、 逻辑电压:+12VDC 输出信号:0.1V4VAC 叠加 6VDC 四芯电缆:带颜色编码 5 选型指南: 序号名称订购编码描述 1火检探头CY-100自检型 IR 探头,1”NPT 接口 2.3 电缆组件 火检电缆组件用于连接探头至放大器的信号,电缆一端接快装接头,电缆的另一端有一个接 线盒,内装一个有 5 个端子的端子排,接线方式如图。一般,接线盒至放大器的 4 芯电缆用普通 屏蔽电缆即可,为火检探头的远程连接提供了方便。 注:所有屏蔽线连接到放大器的屏蔽线端子排上。 图三:电缆组件与探头的连接 电缆组件的电缆中的其中 4 芯是有用的,分别是黑、红、白、绿,功能见下表。 颜色编码功能 黑色
9、公共接地端 红色探头电源+15VDC 白色火焰信号线 绿色偏置电压+50VDC 选型指南: 序号名称订购编码描述 1电缆组件EC-304 芯,3 米,带接线盒,与 CY-100 探头配套 2电缆组件EC-604 芯,6 米,带接线盒,与 CY-100 探头配套 6 2.4 火检放大器 E-500 是以微处理器为基础的独立双通 道火检放大器, 可与一个或二个 CY-100 火检 探头配合使用,用于检测多燃烧器燃烧室中 火焰的存在与否。放大器因能准确区分火焰 探头产生的脉冲率而使其具有最佳的鉴别能 力,这种鉴别能力是通过特殊的火焰信号平 均处理,并让用户选择火焰有/无的独立门槛 设定值来实现的。
10、E-500 放大器安装在 19”卡架中,运行 电压为 24VDC。一个卡架最多可以容纳 8 个 图四:放大器模块 E-500 火焰放大器。当检测到目标燃烧器有火焰时,E-500 会输出有火/无火接点信号和相应的火 焰强度的模拟量信号,并输入 BMS/DCS 系统。 特点: 微处理器为基础 24 VDC 安全电压运行 可连接二个火焰探头 电子自检功能 19”卡架安装 二路火焰继电器输出 二路故障继电器输出 二路 4-20 mA 输出,表示火焰信号强度 设定火焰继电器 Flame ON/OFF 门槛值 可调传感器增益 专用火检编程器调试 2.4.1 运行 E-500 放大器在运行时,处理来自两个火
11、焰探头的输入信号。光信号传递到火焰探头中的红 外线传感器上,产生一个模拟信号,其信号强度和频率随光的强度的变化而变化,并随着四芯电 缆组件传递到放大器上;放大器将输入的信号放大,产生一个经平滑处理的直流电压信号,并将 该模拟信号转换成数字信号输出,微处理器采集到的火焰强度值存入系统内存后,将所用数据值 7 平滑处理后,即得到火焰强度信号的实时值,再将其与设置的调节参数进行比较。 有火信号有火信号当火焰强度信号的实时值大于存储器中相应的有火门槛数值(ONT)时,并且有 一定的有火延时设定值 OTD 的时间后,微处理器设立标志以表明火焰存在,同时火焰继电器被 激励,放大器输出有火信号,相应的有火指
12、示灯亮。 无火信号无火信号当火焰强度信号的实时值低于存储器中相应的无火门槛数值(OFFT)时,并且在 达到熄火响应时间设定值 FFRT 的时间后,微处理器设立标志以表明火焰不存在,同时火焰继电 器不被激励,放大器输出无火信号,相应的有火指示灯熄灭。 火检信号强度火检信号强度火焰信号强度设定范围 Min 和 Max 值相当于 4-20mA 输出值。 当对应的信号 强度为 Min 设定值时,放大器的 4-20mA 信号强度输出最小(4mA) ;当信号强度大于或等于 Max 设定值时,放大器器的信号强度输出为最大(20mA) 。 故障继电器故障继电器当扫描器有电压干扰或检测到内部故障时,报警指示灯会
13、以每秒一次的速度闪 亮,故障继电器动作,输出故障报警信号。 在 E-500 放大器的面板上设有一个串行通讯口,该通讯口可使线路板上的微处理器和 EP-100 手持式火检编程器之间进行直接通讯,编程器软件包以支持火检系统的诊断和调节,可对一个放 大器中的二个通道进行参数设定和诊断。安装好火检系统以后,用户可连接编程器和 E-500 放大 器,并对调节参数进行修改以达到最佳的系统性能。调节参数将被存储于放大器中,在重写新参 数前保持不变。如果线路板上的线路检测到一个内部故障,会产生相应的出错信息,这些信息可 下载到编程器上显示。当无错误信息存在时,除了提供的一套默认设定值,火焰检测软件还可保 留两
14、套完整的调节参数。 技术规格 储存温度:-40至+85 运行温度:40至+85 湿度:095%相对湿度,无凝结 24 VDC, +10%, -15%, 电流 0.5A 火焰继电器 SPDT 故障继电器 SPDT 触点容量 4A 250 VAC, 4A 30 Vdc 4-20 mA 24Vdc, 750 ohms 8 选型指南: 序号名称订购编码描述 1火检放大器E-50024VDC,双通道火检放大器 2.4.2 接线、接地和屏蔽 E-500 放大器组件是安装设计在金属机柜内 19”标准卡架上的, 含有一个接线底座和放大器模 块。接线原理见图五。 图五:放大器接线原理图 P28、P30 为放大器
15、电源接线端。通道 1 探头电缆接到 Z18、Z20、Z22、Z24 上,通道 2 探头 电缆接到 P18、P20、P22、P24 上。探头的屏蔽线通过每个放大器接后面的接线底座的 P32 或 Z32 端子,接到放大器柜的接地排上。 通道 1 探头火焰继电器输出(SPDT)开关量的接线端为 P6、Z6、P8;通道 2 探头火焰继电 器输出(SPDT)开关量的接线端为 P10、P12,火焰继电器代表所检测的目标火焰是否存在。 放大器故障继电器输出开关量的接线端为 P14、Z14、P16,表示火检系统是否存在故障。 P4、Z4 或 P2、Z2 分别代表通道 1 和通道 2 探头火焰信号强度的 4-2
16、0mA。 9 2.4.3 操作界面 E-500 放大器面板上有 4 位 LED 指示灯,用于显示火检的各种状态(如图五) 。4 个状态指示 灯分别为电源指示灯(POWER) 、运行及故障报警指示灯(RUN/ALARM) 、通道 1 火焰状态指示 灯(CH1 FLAME) 、通道 2 火焰状态指示灯(CH1 FLAME) ,火焰状态指示灯亮表示火检检测到 火焰,并输出有火信号;故障报警指示灯亮表示火检自检到故障。E-500 放大器面板上的串行通 讯口和 EP-100 手持式火检编程器之间进行直接通讯(如图七) ,编程器软件包以支持火检系统的 诊断和调节,可直接对一个放大器中的二个通道进行参数设定
17、和诊断。 图六:E500 放大器面板 图七:EP-100 手持式火检编程器 火检编程器上有五个按键,分别为 F1、F2、F3、F4、ESC,对应的含义为编程器显示屏上方 的内容。 (详见火检编程器的使用说明部分) 。 OTD:表示有火延时。当火焰信号强度数值升至或高于火焰继电器有火门槛值 ONT 时,在 选定的有火延时的后将激励火焰继电器,选择范围为 1 到 6 秒。 FFRT:表示熄火响应时间。当火焰信号强度数“IR”值降至或低于火焰继电器无火门槛值 OFFT 时,在选定的熄火响应时间后火焰继电器将失电,选择范围为 1 到 6 秒。 ONT:指有火门槛值的设置。根据火焰信号强度数值,内部火焰
18、继电器得电的门槛值。有火 门槛值可设置的范围为 10-999。 当火焰信号强度数“IR”值等于或高于有火门槛值一定时间(相当于 OTD 有火延时) ,火焰 继电器将被激励。 OFFT:指无火门槛值的设置。根据火焰信号强度数值,内部火焰继电器失电的门槛值。无火 门槛值可设置的范围为 0-989,但无火门槛值必须设置在至少低于有火门槛值 10 个单元以上。 10 当火焰信号强度数“IR”值低于无火门槛值一定时间(相当于 FFRT 熄火响应时间) ,火焰继 电器将失电。 Max:表示 4-20mA 火焰强度的上限(20mA)设定值。最大设定值 Max 表示当火焰信号强度 达到或超过 Max 值时,表
19、示火焰信号强度的模拟量输出为 20mA(最大) ,可选值为 1-999。 Min:表示 4-20mA 火焰强度下限(4mA)的设定值。下限设定值 Min 表示当火焰信号强度 等于或低于 Min 值时,表示火焰信号强度的模拟量输出为 4mA(最小) 。可选值至少比 Max 小 1, 为 0-998。 2.5 放大器电源 放大器电源安装在放大器柜内,放大器采用 24VDC 电源,可使用卡架式电源,也可使用墙 挂式电源。 3 3 3 3、系统设计、系统设计 3.1 火检的安装设计 火检一般安装在二次风箱内,设计时注意事项: 1、由于在电站锅炉的火检应用中,导管组件要穿过二次风箱,为便于导管组件穿入,
20、应在风箱护 板上开孔。 2、导管组件前端通过定位垫块焊接在护板上,导管前端距燃烧器喷口 70mm。火检导管前端定位 应考虑切圆燃烧方向对火焰的影响。 3、火检开孔位置应考虑尾部煤粉管道走向和燃烧器风箱导流板的影响。 4、为防止火检探头距离锅炉前墙太近,导致探头超温。同时又便于火检安装,应如下计算火检导 管长度:火检导管长度=风箱长度+外保温层厚度+500mm(如内保温层厚度已含在风箱长度内), 光纤长度应与导管匹配。 11 3.2 安装视角 当探头绕性光纤安装时,导管的视线与燃烧器中心线相交成一个很小的角度 a(如 5-15 度) 并且最大限度看到主燃烧区,可获得最佳效果。如图八所示。 注:1
21、、L1= 燃烧器喷口到主燃烧中心区的距离 2、L2= 外导管在二次风箱的安装位置到燃烧器喷口距离 3、安装角度 a 的计算:tg a=L2/L1 图八:火检安装角度示意图 4 4 4 4、安装与调试、安装与调试 4.1 火检的安装 4.1.1 安装前的准备工作: 1、检查所供设备的数量并确认是否有损坏件和缺失件、漏发件。 2、为防止其他设备安装时对火检设备造成损坏,应将燃烧器和油枪全部安装结束后再安装火检。 3、确认炉膛内燃烧器前是否搭建脚手架或安装平台,燃烧器是否摆至水平位。 4、确认现场燃烧器面板,火检是否开孔。若现场火检导管安装位置与设计不符时,因根据现场实 际情况提出施工方案。 4.1
22、.2 导管组件安装 导管组件前端头通过垫块焊接在二次风箱的隔板上。垫块确定火检的观测角度和范围。导管 组件前端的安装位置将直接影响火检设备对炉膛工况的检测。导管组件的安装步骤如下: 1、根据图纸设计要求或施工方案,将安装面板点焊在燃烧器外壁预先开孔的位置上。 2、将导管从安装面板孔中插入炉膛内。 3、将导管组件的前端伸入到二次风箱内,通过二次风道至喷口前端。 4、将垫块(确定火检观察角度)焊接在导管前端的直管前部,垫块的另一面焊接在二次风隔板上 12 指定位置处(焊接使用不锈钢焊条) 。同时注意导管后端的冷却风管接口应朝冷却风来的方向。 图九:导管在二次风箱的安装 5、对于四角切圆的摆动式燃烧
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