火焰檢測設(shè)備是火力發(fā)電廠鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）中的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用貫穿于從鍋爐啟動至滿負(fù)荷運(yùn)行的全過程，用于判定全爐膛內(nèi)或單元燃燒器火焰的建立/熄滅或有火與無火，當(dāng)發(fā)生全爐膛滅火或單元燃燒器熄火時(shí)，火焰檢測設(shè)備觸點(diǎn)準(zhǔn)確動作發(fā)出報(bào)警，依靠FSSS系統(tǒng)連鎖功能，停止相應(yīng)給粉機(jī)、磨煤機(jī)、燃油總閥或一次風(fēng)機(jī)等的運(yùn)行，防止?fàn)t膛內(nèi)積聚燃料，異常情況被點(diǎn)燃引起鍋爐爆炸惡性事故的發(fā)生，因此設(shè)備性能即設(shè)備運(yùn)行的可靠性與檢測的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到機(jī)組的運(yùn)行安全與穩(wěn)定性。

最早的火焰檢測器出現(xiàn)在上世紀(jì)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(xù)出現(xiàn)了檢測火焰燃燒時(shí)釋放紅外線和可見光的火焰檢測器，80年代又出現(xiàn)了基于圖像、視頻的鍋爐燃燒監(jiān)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(fā)展至今，火焰檢測器的檢測辨別能力越來越強(qiáng)，檢測也不斷趨于智能化。

火焰檢測器發(fā)展到現(xiàn)在，其檢測的內(nèi)容主要包括火焰信息的光能、熱能、圖像，不同的只是檢測的原理，根據(jù)檢測的原理可以將火焰檢測器分為以下幾種。

基于相關(guān)原理

基于相關(guān)原理的火焰檢測器最早由英國的Land Combustion公司推出，在確定火焰燃燒的三維空間位置的基礎(chǔ)上，利用兩個(gè)探測器的視線形成交叉點(diǎn)，將交叉點(diǎn)對準(zhǔn)燃燒空間位置的中心點(diǎn)，兩個(gè)探測器采集到的火焰信號始終保持一致，結(jié)合相關(guān)理論，根據(jù)相關(guān)系數(shù)大小判斷火焰燃燒情況。 

基于光能

基于光能的火焰檢測器應(yīng)用比較廣泛，主要包括基于可見光、紅外線以及紫外線檢測的火焰檢測器，其原理就是利用火焰燃燒發(fā)出的光能來進(jìn)行檢測的，一般使用光電元器件作為采集裝置，將光能信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過處理后判斷爐膛的燃燒狀況。

基于可見光的火焰檢測器利用火焰產(chǎn)生的光強(qiáng)度和跳動的頻率進(jìn)行判斷，對兩個(gè)參數(shù)的采集和分析，大大提高了系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性，應(yīng)用比較多的有三星公司的IFM-IH型火焰檢測器。基于紅外線的火焰檢測器利用火焰燃燒時(shí)產(chǎn)生的紅外線來判斷，該類檢測器自發(fā)明以來，一直應(yīng)用比較廣泛。基于紫外線的火焰檢測器同樣是利用火焰燃燒時(shí)產(chǎn)生的紫外線進(jìn)行判斷，該類檢測器特對以原油為燃料燃燒的火焰檢測比較準(zhǔn)確。以下對基于光能的三種類型的火焰檢測器進(jìn)行介紹。

（1）紫外光型

紫外光火焰檢測器采用紫外光敏管作為傳感元件，其光譜范圍在0.006~0.4nm之間。紫外光敏管是一種固態(tài)脈沖器件，其發(fā)出的信號是自身脈沖頻率與紫外輻射頻率成正比例的隨機(jī)脈沖。紫外光敏管有二個(gè)電極，一般加交流高電壓。當(dāng)輻射到電極上的紫外光線足夠強(qiáng)時(shí)，電極間就產(chǎn)生“雪崩”脈沖電流，其頻率與紫外光線強(qiáng)度有關(guān)，高達(dá)幾千赫茲。滅火時(shí)則無脈沖。

（2）可見光型

可見光火焰檢測器采用光電二極管作為傳感元件，其光譜響應(yīng)范圍在0.33~0.7nm之間。可見光火焰檢測器由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備等部分組成。爐膛火焰中的可見光穿過探頭端部的透鏡，經(jīng)由光導(dǎo)纖維到達(dá)探頭小室，照到光電二極管上。

該光電二極管將可見光信號轉(zhuǎn)換為電流信號，經(jīng)由對數(shù)放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號。對數(shù)放大器輸出的電壓信號再經(jīng)過傳輸放大器轉(zhuǎn)換成電流信號。然后通過屏蔽電纜傳輸至機(jī)箱。在機(jī)箱中，電流信號又被轉(zhuǎn)換為電壓信號。代表火焰的電壓信號分別被送到頻率檢測線路、強(qiáng)度檢測線路和故障檢測線路。強(qiáng)度檢測線路設(shè)有兩個(gè)不同的限值，即上限值和下限值。當(dāng)火焰強(qiáng)度超過上限值時(shí)，強(qiáng)度燈亮，表示著火;當(dāng)強(qiáng)度低于下限值時(shí)，強(qiáng)度燈滅，表示滅火。

頻率檢測線路用來檢測爐膛火焰閃爍頻率，它根據(jù)火焰閃爍的頻率是高于還是低于設(shè)定頻率，可正確判斷爐膛有無火焰。故障檢測線路也有兩個(gè)限值，在正常的情況下，其值保持在上、下限值之間。一旦機(jī)箱的信號輸入回路出現(xiàn)故障，如光電管至機(jī)箱的電纜斷線，則上述電壓信號立刻偏離正常范圍，從而發(fā)出故障報(bào)警信號。

（3）紅外光型

紅外光火焰檢測器采用硫化鉛或硫化鎘光敏電阻作為傳感元件，其光譜響應(yīng)范圍在0.7~3.2nm之間。紅外光火焰檢測器也是由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備組成。燃燒器火焰的一次燃燒區(qū)域所產(chǎn)生的紅外輻射，經(jīng)由光導(dǎo)纖維送到探頭，通過探頭中的光敏電阻轉(zhuǎn)換成電信號，再由放大器放大。該火焰信號由屏蔽電纜送到機(jī)箱，通過頻率響應(yīng)開關(guān)和一個(gè)放大器后，再同一個(gè)參考電壓（可調(diào)）進(jìn)行比較。

基于圖像或視頻

隨著人們對光學(xué)及視頻采集技術(shù)和圖像分析技術(shù)掌握的日漸成熟，這類火焰檢測器的研究越來越多，并且使用范圍廣，設(shè)計(jì)中主要采用光學(xué)設(shè)備和CCD攝像機(jī)，分析采集的火焰圖像灰度、火焰燃燒輪廓大小等參數(shù)，并能利用圖像處理辦法去除干擾，經(jīng)過處理可以對火焰燃燒情況做出判斷。該類檢測器不僅可檢測爐膛內(nèi)的燃燒情況，在森林火災(zāi)和室內(nèi)火災(zāi)的預(yù)防上也有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。