硫化鉛(PbS)感測器,這是一種硫化鉛光敏電阻,其特點是對紅外線輻射特別敏感。燃料在燃燒時,由化學反應產生閃爍的紅外線輻射,使硫化鉛光敏電阻感應,轉變成電信號,再經放大器處理后,輸出4-20mA 或 0-10V 的模擬量。在光譜中,紅外線的波長為600nm 以上,而這種硫化鉛感測器的光譜靈敏度為600nm-3000nm,對絕大部分紅外線輻射都可以有效采集,同時還涵蓋了部分可見光中的紅光,這樣充分保證采集到火焰信號的真實性。 磷化鉀(GaP)感測器,它是一種磷化鉀光敏電阻,其特點是對紫外線輻射特別敏感。燃料在燃燒時,由化學反應產生閃爍的紫外線輻射,使磷化鉀光敏電阻感應,轉變成電信號,再經放大器處理后,輸出4-20mA 或 0-10V 的模擬量。在光譜中,紫外線的波長小于380nm,而這種硫化鉛感測器的光譜靈敏度為190nm-550nm,對絕大部分紫外線輻射都可以有效采集,同時還涵蓋了大部分可見光中的紫光,同樣這樣充分保證采集到火焰信號的真實性。
在低頻范圍(10—20Hz),煤粉與油有火與無火之間閃爍強度的差異都很?。幻悍塾谢鹋c無火之間輻射強度最大差異處的閃爍頻率約300Hz,油有火與無火之間區別都要在較高的頻率(100Hz 以上)才能較好地實現檢測。 閃爍頻率與輻射強度之間的關系取決于燃燒器結構布置、檢測方法、燃料種類、燃燒器的運行條件(如燃料與空氣比、一次風速)、以及觀察角度等因素。一般來說: 1) 火焰閃爍頻率在火焰的初始燃燒器較高,然后向燃燼區依次降低, 2) 檢測器距火焰初始燃燒區越近,檢測到的高頻成分(100—400Hz)越強; 3) 檢測器探頭視角越狹窄,所檢測到的火焰信號越真實;反之亦然。 可以推斷,全爐膛監視的閃爍頻率要比單只燃燒器監視的頻率低得多。
在鍋爐燃燒現場我們可以發現,用紫外線光敏管檢測器或磷化鉀檢測器監視煤粉燃燒器時,被檢測火焰的信號強度可能等同于或低于毗鄰的火焰信號強度,這是因為未燃煤粉在靠近燃燒器喉口部分往往起到一種遮蓋作用,它實際上是一股暗黑色的煤粉和一次風的混合物,我們叫它黑龍區,若火焰檢測器視線通過或接近黑龍區,則當燃燒器停用而爐膛內的其它燃燒器繼續運行燃燒時,信號強度反而比原來增加了,這個結構是用紫外線光敏管檢測器監視煤粉燃燒器的一個大問題,但如果我們選擇用紫外線光敏管或磷化鉀檢測用于點火的油槍,則起到揚長避短的作用,可以有效的防止“偷看”問題。 因此,燃煤鍋爐推薦采用檢測火焰閃爍高頻分量的可見光檢測器或紅外線檢測器。由于氣體火焰不具有煤火焰和油火焰所特有的高頻(100—400Hz) 脈動特性,因而紅外線檢測系統對氣體火焰不起作用,所有對氣體燃料推薦采用紫外線檢測器。