智能火焰扫描器和确定火焰特征的方法技术

本发明专利技术提供了用于确定火焰特征的技术。所提供的是方法以及装置（１００）。在连续光谱范围监测火焰以便检测所监测火焰发射的光。连续光谱范围分段成多个分立范围，并且该多个分立范围中一个或多个范围内的检测光分别进行处理以便确定火焰的至少一种特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监测由烧矿石燃料的燃烧室产生的火焰的火 焰扫描器，并且更具体涉及提供火焰存在及特征指示的这样一种火焰 扫描器。
技术介绍
火焰扫描器监测烧矿石燃料的燃烧室中的燃烧过程，以便提供指 示稳定火焰存在与否的信号。当存在稳定火焰时，将矿石燃料继续送 入蒸汽发生器的燃烧室中是安全的。在火焰变得不稳定或者火焰完全 消失(被称为熄火状态)的情况下，火焰扫描器提供火焰消失信号。 基于火焰消失信号，向燃烧室的矿石燃料输送可以在不安全操作状态 形成之前中止。在某些系统中，操作人员基于火焰消失信号中断燃料供给；在其它系统中，燃烧器管理系统(BMS)基于火焰消失信号中 断燃料供给。传统火焰扫描器基于监测的火焰产生电信号。这种结果模拟电信 号传输到通常与火焰扫描器分开收容在位于控制室附近的设备机架内 的处理电子设备。产生的信号的强度通常正比于监测的火焰的强度。 如果信号强度下降到下设定点以下，或者上升到上设定点以上，中断 进入燃烧室的主燃料输送。设定点有时也称为脱扣点(trip point)。从各火焰扫描器到处理电子设备的信号通道通过通常包括五个导 体的双层屏蔽电缆。由于各双层屏蔽电缆的尺寸以及双层屏蔽电缆的 数量(每个火焰扫描器需要一个电缆)，将电缆束路由到处理电子设 备必需相当大量的空间。此外，由于所需电缆的类型和数量，需要高 的最初投资费用成本。因而，存在对具有更少和更廉价电缆设置需求 的火焰扫描器的需要。一种类型的火焰扫描器是紫外管状火焰扫描器，其产生^C沖率正比于火焰发射的大约250到400纳米范围内的紫外光强度的脉沖电输出。这些扫描器特别适用于监测气体火焰，因为气体火焰的发射主要是在紫外范围内，仅有极少的可见光发射。基于盖革缪勒管(Geiger Muellertube)的紫外火焰扫描器需要昂贵的维护费用，并且具有相对 有限的操作寿命以及不安全的故障模式。另一种类型的火焰扫描器是光敏二极管火焰扫描器。光每文二极管 火焰扫描器是目前在工业应用中所使用的最普遍的火焰扫描器类型。 在这些火焰扫描器中，从燃烧室内部收集大约在400到675纳米范围 内的可见光，经光缆传输，并导向到单个光敏二极管中以便产生由分 离式处理电子设备使用的电信号。光敏二极管火焰扫描器非常适于监 测油和煤的火焰，因为这些火焰的发射在可见以及近红外范围内。由不同类型燃料的燃烧产生的火焰具有不同的特征。例如，通过 燃烧第一燃料产生的火焰(第一火焰类型)可能产生一种颜色的光， 即光谱一部分内的光，而通过燃烧第二燃料产生的火焰(第二火焰类 型)可以产生另一种不同颜色的光，即光谱不同部分内的光。传统火 焰扫描器不能区分或者甚至识别不同颜色。也就是，传统火焰扫描器 "看到"的是黑白的。然而，公知一种传统火焰扫描器可以在油火焰和煤火焰存在时识 别油火焰。然而，这种火焰扫描器不能同时识别煤火焰。因而，这种 火焰扫描器对监测油火焰略微有用，但对监测煤火焰用处有限。许多现代燃烧室燃烧两种类型的燃料，例如煤和油双燃烧器系 统。此外，烧气或烧油的点火器通常可以用作主燃料的点火源。因而， 对于多类型火焰扫描器一起使用(每个燃料类型一个)是不常见的。 要注意到，燃料的类型并不局限于油、煤以及天然气。对其火焰进行 监测的其它燃料类型包括(但不局限于)黑液(black liquor )以及废 气燃料。采用多类型火焰扫描器导致更高的最初投资费用，以及增加的维 持成本。如果单个火焰扫描器可以检测多种类型燃料产生的火焰，那么就需要较少的火焰扫描器，降^^了^L资以及维护成本。因而，存在 对能够检测由多种类型燃料产生的火焰的火焰扫描器的需要
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电缆设置需求降低的火焰扫描器。 本专利技术的另 一 目的在于提供一种电缆设置需求降低同时为总线保持适当的冗余以及集成化的火焰扫描器。本专利技术的目的还在于提供一种能够检测多种类型燃料产生的火焰的火焰扫描器。本专利技术的另 一个目的在于4是供一种能够区分多种监测火焰的火焰 扫描器。本专利技术的再一 个目的在提供一种能够同时监测多种火焰类型的火 焰扫描器。通过要结合附图阅读的后续详细描述，本专利技术的上述目的以及其 它目的、特征以及优点显而易见。本申请提供一种用于确定火焰特征的方法和火焰扫描器。确定的 特征可以是与火焰相关的任意类型的特征，包括(但不局限于)火焰 的存在、火焰质量、火焰类型，以及空气/燃料混合比例。火焰扫描器 包括火焰传感器、分光器以及处理器。火焰传感器、分光器以及处理 器一起操作以便实现本申请所描述的方法。同样，在本专利技术的某些方 面中，火焰扫描器包括存储器，而在其它方面中，火焰扫描器包括显 示器。根据该方法，在连续光谱范围内监测火焰以便;险测由火焰发射的 光。也就是，在连续不间断的光谱范围内检测由火焰发射的所有光。 连续光谱范围分段成多个分立范围。对至少 一个分立范围的各范围中 的检测光分别进行处理以便确定火焰的至少一个特征。因而，仅对一 个或多个特定范围内的检测光进行处理以便确定一个特征或多个特 征。 在本专利技术的一方面中，监测的连续光谱范围是350到1100纳米。 因而，检测落在350到1100纳米范围内的光。在另一方面，该多个分 立范围是至少七个范围。根据本专利技术的另一方面，存储至少一个火焰标记。各火焰标记与 燃烧特定类型的燃料相关联。因而，第一火焰标记可能与燃烧一种类 型的油相关联，而第二火焰标记可以与燃烧天然气相关联。火焰标记 由与燃烧特定类型燃料相关联的公知数据组成。在这方面，确定至少 一个特征的处理包括处理一个或多个分立范围内的一全测光，连同 一个 存储火焰标记。因而，基于检测的光和存储的火焰标记确定一个或多 个特征。在又一方面中，各存储火焰标记包括与燃烧一定类型的燃料相关 联的多种类型信息中的至少一个。该信息是DC强度数据、闪烁强度 数据，闪烁频率数据以及光谱形状数据中的至少 一个。在另一方面中，同时监测两种火焰。第一火焰与第一类型燃料相 关联，而第二火焰与不同于第一类型燃料的第二类型燃料相关联。由 第二火焰发射的多个分立范围的一个或多个范围内的检测光分别与另 一个存储火焰标记进行处理以便确定第二火焰的至少一个特征。其它 存储火焰标记不同于在确定第一火焰的特征时处理的火焰标记。在又 一方面中，与确定第一火焰的一个或多个特征相关联的一个或多个分 立范围可以与确定第二火焰的一个或多个特征相关联的一个或多个分 立范围相同或不同。根据再一方面，在确定第 一火焰的至少一个特征时考虑的多个范 围的至少 一个在确定第二火焰的至少 一个特征时不考虑。在本专利技术的另一方面中，监测、分段以及处理由多个火焰扫描器 的第一火焰扫描器执行。与确定相关联的信息从第一火焰扫描器传输 到远程位置。该信息通过多个火焰扫描器的至少另一个传输到远程位 置。也就说，多个火焰扫描器串联到远程位置。在这方面中，远程位 置可以是任意位置。 在又一方面中，监测、分段以及处理由火焰扫描器执行，而确定 相关联的信息显示在火焰扫描器上。该信息可以是确定本身或者与确 定关联的辅助信息。例如，显示信息可以是监测火焰的光语形状。附图说明为了便于更全面地理解本专利技术，现在参照附图。这些附图不应解 释成限制本专利技术，而是倾向于仅是示范性的。图1是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定火焰特征的方法，包括：在连续光谱范围内监测火焰以便检测由所述火焰发射的光；将所述连续光谱范围分段成多个分立范围；以及分别处理所述多个分立范围的一个或多个分立范围中的各分立范围内的检测光以便确定所述火焰的至少一个特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RL托比亚什，MJ塞金，M奥迪诺特斯基，JP萨顿，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]