1.0 国外火焰检测器的发展趋势
全球及中国市场火焰探测器系统，目前极具代表性的，国外知名品牌厂商 有：FORNEY 、ABB 、UIVSEN 在燃煤锅炉的应用方面具有一定的优势！在国内市场收获颇丰，占有非常大的份额，这几年，推出的产品，各个厂家都有它独特的优势，对机组的安全运行提供了保障！受到众多用户肯定及认可！ 火检的智能化; 操作程序的人性化; 检测类别的多样化，是未来火焰检测器发展的趋势。 根据火焰检测方式及类别不同，可分“点状”检测及“面状”检测。 上文提到的几家国外品牌的厂商，无一例额外采用了“点状” 检测即 ：单火嘴检测。而对炉膛的火焰检测往往采用的是“面状”检测，如：图像火检（有关图像火检介绍见下文2.0）
2.0图像火捡在燃煤机组的应用
“图像火捡”主要侧重于，对燃煤机组“全炉膛”灭火的检测，该系统提供了很好的保护功能。而在单火嘴检测方面，并不具备优势！国外的同类产品 ，也仅主要应用在“面”的检测，而非单个火嘴，它的图像影处理器（不具备在背景火焰与火嘴火焰具有同等强度与亮度时，甚至、背景火焰各项指标，远远大于火嘴火焰时）无法对火嘴火焰的失去，进行响应（此时，炉内着火点，已连城一片！）图像火捡（处理器）已无法把每个区分开来，尤其“W”火焰锅炉，相邻火嘴离的非常近！实现单火嘴检测，就更加困难（出现的误检，漏捡，直接会威胁到锅炉的安全！）因这一瓶颈顽疾，长期无法获得突破，在国外，图像火捡在燃煤机组的应用，受到了很多限制，对锅炉的灭火保护，已不作为主要检测设备，只作为辅助设备而配置！ 见下图（图像火捡现场检测示意图1-1）
图像火捡现场检测示意图1-1
该视图概括了图像火捡，检测火焰的几个区域（黑龙区，图中标为预燃区、初始燃烧区和燃烧区，标为着火区、燃尽区，标称相同）正因为，它覆盖了所有的燃烧区域，即“面”的检测，故此才导致它，无法实施对点的检测，而单火嘴检测是“点”而不是“面”。图像，是面的集合，单火嘴是“点”的范畴！二者不能同日而语。源于本，要看到事物本质，抓主要矛盾，才能解决问题。火检（火焰检测器），并非是单纯看火，而是要保证燃煤锅炉绝对安全！ 一旦、目标火焰失去，系统能否在众多的火嘴中，把它识别、区分开来，这才是源，这才是本。火焰检测，就是要在火中看火，找到被检测的火焰是否真实存在，而不是要捕捉到相邻的火焰或炉内火焰，图像火检的检测机理（厂家提供），并不能回答此问题？正因为如此，图像火检，在国内: 占99.9%燃煤机组，都未采用此检测方式！
3.0 美国UIVSEN 智能火焰检测器介绍
附件1
UIVSEN火焰检测系统
美国Uvisor Technology Inc.公司研制生产的UIVSEN火焰检测系统是由智能分析单元BMFD与火焰检测单元UT3000组成，是智能化的工业火焰监测系统。适用于石油精炼、化工、冶金、电力等行业，是燃（油、煤、气）锅炉燃烧器火焰的重要检测设备。尤其适合非常规燃料、恶劣燃烧工况、低氮然烧、对冲式燃烧、管路和调风器在内的多种燃烧器类型。其独特的燃料数据库及人机对话能实现：
1. 对背景火焰的燃烧特征曲线进行时时录制。
2. 系统增加了火焰幅度自动识别功能，提高了火嘴火焰的鉴别能力。
3. 更注重产品的人性化设计，强化产品对燃烧工况变化的适应度。
4. 系统独特的比对功能
市场应用：
Uvisor Technology Inc.是一家注册于美国加州，专业生产、制造工业监控设备的公司。本公司生产的UIVSEN火焰检测系统在欧美被广范应用于石油、化工、冶金、电力等行业，是燃（油、煤、气）锅炉燃烧器火焰的重要检测设备。UIVSEN火焰检测系统BMFD＆UT3000在中国的用户中，有四角切圆燃烧锅炉、前后墙对冲燃烧锅炉、W型火焰燃烧锅炉、燃气锅炉以及火炬等燃烧器火焰检测的应用业绩。
UIVSEN火检功能及特点
火焰分析单元BMFD
美国Uvisor Technology Inc.公司研制生产的UIVSEN火焰检测系统是由燃烧器多燃料智能分析单元BMFD与火焰检测单元UT3000组成，BMFD是在原MFD(Multi Flame Detector) 早期版本全部功能的基础上，进行二次开发而成的多燃料智能火焰检测系统。
BMFD是一种先进的智能化火焰信号分析单元，用于工业多燃烧器锅炉检测燃料火焰，并且能将某一火焰与其它火焰区别开来。BMFD智能单元能在不同燃烧工况下，对火焰进行持续稳定的检测。单元中的智能模块“M-AC1”微处理器能对背景火焰燃烧特征，进行时时跟踪及录制。
在最新推出的 “BMFD”多燃料分析单元，实现人机对话，系统所需参数（L H B）实现了自动选取，避免了人为因素(因不确定 性)而带来偏差，并可对火焰熄灭时，出现的其它火焰的存在，进行独特的物理阻断，使之系统自动识别功能更加可靠，从而提高了锅炉的灭火保护等级，使燃煤机组的工业锅炉的安全性得到进一步加强。
BMFD能实现稳定的燃烧状态，在锅炉的各种不同负载下，通过适当的运算，分析火焰闪烁光谱，调整放大器的参数，从而获得最佳检测效果。
BMFD能同时处理来自两个独立通道的火焰信号。每一个通道都能使用两种不同的技术来检测火焰。该技术基于：
1. 闪烁放大器
2. 脉冲计数器
所有与MFD兼容的检测器都适用于BMFD。 这些检测器用来检测范围在0.2 ～ 0.28 µm的紫外（UV）信号和范围在0.6 ～ 3 µm的红外（IR）信号, 并且越来越受到燃煤机组广泛欢迎的”UIVSEN”全光谱检测器（UT3000PV.F.S）它的检测信号源。范围扩展到0.28 ～ 3 µm这一特点使得众多燃料火焰的监控成为可能，如：
1.粉末燃料
2.燃油
3.燃气
在另外一种模式下，第二继电器用来输出预报警，例如当通道二不使用时，第二继电器也能用来作为通道一的预报警输出。
通过端子的SET逻辑连接，能够对各种具体的火焰燃烧条件（燃烧工况、锅炉负荷或锅炉的温度）给出适当的参数设定。也能很好的从背景光和其它的燃料源中区分出单一的燃烧信号。
所有设置的参数（全局的系统参数和每个通道的参数）都保存在永久性存储器中。
对于在燃烧的多变的特性和各种不同负荷的条件下，复杂的环境中难以准确监控火焰信号的问题，均通过信号放大器的自动控制使短暂的火焰变量得出准确的显示。BMFD增加了对初始燃烧区的火焰进行定位和测量功能，并能自动捕捉及记录该区间的燃烧幅度，根据燃烧幅度的变化，使火嘴火焰能够从众多的背景火焰中分离出，从而使BMFD具备对火焰信号进行DAN式的检测功能。
BMFD是基于微处理器的技术，微处理器能完成所有的数据采集、处理、显示和控制功能。处理器的安全特性和其不间断的自诊断保证了锅炉控制的安全性和可靠性。不断的帮助减轻处理器、传感器和参数的堆积并检查火焰质量。
每个通道都有独立的模拟量输出。
自动设置滤波参数和火焰输出操作阈值。
火焰闪烁频谱分析（显示包括燃烧器投运/停运和二者之差曲线）。
将多个BMFD通过网络连接到远程SCADA（监控和数据采集）上。它基于工业标准MODBUS协议。
通过功能键能够把不同的功能和参数的数值输入BMFD。这种由文字和数字显示组成的菜单能很好的帮助操作者进行功能调整。
适当的密钥功能有效的防止未经确认的操作修改 BMFD数据。
火焰检测单元 UT3000IR /UT3000UV / UT3000PV.F.S（全光谱标识的UT3000IR*）
UT3000 IR是带自检功能的检测器，用来检测煤粉燃料的燃烧器火焰。
UT3000 UV 是带自检功能的检测器，用来检测燃气燃料的燃烧器火焰。
UT3000 PV.F.S（UT3000IR*） 是带自检功能的全光谱检测器，用来检测多燃料的燃烧器火焰。
UT3000 IR / UT3000UV / UT3000PV.F.S（UT3000IR*） 为智能单元BMFD提供在初始燃烧区检测到的火焰强度和闪烁频率 / 脉冲滤波信号。 智能单元BMFD内有独特算法，用来分析从探头获得的火焰原始信号，能量幅值变化的微小差异，区分背景和相邻燃烧器火焰。
UT3000 IR/UV/PV 火焰检测器提供下列安装附件：
带瞄准附件直窥式，适用于墙式和对冲式燃烧工业锅炉。
柔性扩展光纤探针和外部托架，冷却风软管和（接头）配件，适用于四角倾斜燃烧器锅炉。
钢性扩展光纤探针和外部托架，冷却风软管和（接头）配件适用于深度风箱、墙式和对冲式燃烧工业锅炉。
技术参数
传感器 PbS* – IR* / GaS - PV
红外 / 光谱灵敏度（IR）
全光谱 / 光谱灵敏度（PV.F.S） 600 ～ 3000 nm
280 ～ 3000 nm
电力消耗 300mW DC 通过
BMFD智能单元提供
环境温度 操作 －30℃～85℃
T6 分类区域 最大 60℃
贮存 －40℃～100℃
外壳 IP66 ( NEMA 4X)
尺寸 94×94×172mm
用于清洁镜头
的空气流量 直窥式：115 l/min. (4 SCFM)。扩展探头：400 l/min.
(14 SCFM)。污染严重的燃料可能需要
加至 400 l/min. (14 SCFM)。
重量 1kg
用于清洁镜头的空气 清洁环境
最小清洁空气压力 扩展探头：高于最大风箱压力
300mmH2O（14 ”W.C.），
在“Y”连接口处进行测量。直窥式：高于最大风箱压力
20mmH2O（1”W.C.），
在“Y”连接口处进行测量。
光纤持续操作最高温度 450℃
安装连接 1”NPT外螺纹
电气接线的电缆入口 1/2”NPT内螺纹
电气连接 标准4×0.55mm2多芯总屏蔽
电缆，推荐最大300m。
兼容放大器单元 MFD系列放大器
操作原理
不管是“直窥”还是“扩展”型式，火焰的探测和识别都是基于探头 UT3000 对红外线(IR) / 全光谱（PV）和脉冲滤波紫外(UV)的敏感度。
硫化铅光敏感应元件响应红外线辐射强度的动态特性主要由初始燃烧区域 (火焰根部)中的火焰来发出。
扩展探头包括一个外部和内部扩展管。外部扩展管被认为是一个燃烧器或相关风箱的半永久元件，这是因为，一旦安装之后，它将不再需要检查或维修。推荐提供持续流量的吹扫/冷却空气防止过热和侵蚀。
只有安装在外部扩展管中的内部扩展管，一体化的元件可能需要定期的维修或者更换。这些元件是光纤及其相关镜头。
完整的管子可以不需要用任何工具而从外部扩展管中很容易地抽出。
特殊合金，高抗腐蚀和抗高温应用于热端。
探头需要低压空气吹扫，最好由加速风扇提供。空气流在外部和内部扩展管之间输送。此空气只用于冷却和清洁，它对于光纤扩展的常规操作是很必要的。
附件2
UIVSEN智能火焰检测系统的新功能：
国外众多知名品牌的火焰检测器，在检测燃烧火焰是否真实存在的主要判断依据，无一例外以火焰的强度，频率，幅度等燃烧参数，与系统前期人为预设相应槛值的比对作为首选。而这些能代表火焰存在的主要参数，并非是被检测的单元独有的特征要素。综合国外在这一领域的知名供应商，凡是采用了对火焰的频率，强度这些特定指标数据而设置的门槛检测方式的厂家，就很难解决系统的偷窥现象，以致影响设备的安全。因为他们很难在众多目标火焰中区分真伪（无论是选定检测的还是未选定检测的火焰都具有上述特征，你无法仅仅通过特征的强弱来判断它的归属）只能寄希望设定的门槛值合适，熄火时能够正确响应。但这一预想存在很多不确定性
“UIVSEN”智能火焰检测系统采用美国“UIVSEN”公司开发的新一代火焰智能感应器，能对选定的区域内的能量场的微小的变化进行自动识别和感知，并加以记忆（强大的燃料数据库和内置的感知单元，能有效的，时时对被检测区域内能量变化曲线，进行采集和处理）使系统能够鉴别不同位置能量场变化的能力，从而使系统获得了区别于其它位置独有的特征曲线，一旦检测位置的火焰失去，系统的比对功能（通过比对查证），较容易把背景火焰区分开来。因此仅靠槛值对火焰鉴别的传统理念进行了补充和延展，很好的解决了系统的偷窥问题，真正做到了系统无误动，无偷窥，信号检测稳定，免维护。使设备的安全等级得到进一步提升。这一独有的检测方式称之为 “UIVSEN” 特色，该功能为“UIVSEN”的物理阻断功能。并且“UIVSEN”智能火焰检测器，在常规门槛值手动设置基础上，增加了自动设置功能，最大限度的杜绝人为因素带了的偏差。
附件3
Uivsen（美国优威森） 智能火焰检测器优点
1. Uivsen 火焰检测UT3000IR（红外）/ UT3000UV（紫外）/ UT3000PV.F.S（全光谱）探头及“BMFD”是一款数字化高智能处理单元。它延用了早期版本”MFD”全部功能后，继续完善，并开发的一款智能检测单元，尤其UT3000PV.F.S（全光谱）检测器适用于国内外各种型号的燃气锅炉及燃气轮机，并能为该设备提供安全，可靠，独特的火焰检测手段。
2. 内置功能强大的CPU，拥有独特的信号采集处理功能。
3. 每一个智能单元均有一个可显示16×2字符的液晶显示器（支持中文显示）。
4. 每只火焰检测器均有可用户设置的0～10VDC，或4～20mA模拟量输出。
5. 每只火焰检测器均有一路火焰原始信号输出，可进行燃烧优化控制，提高锅炉的效率。
6. 电源输入93～260VAC宽带电源/24VDC（可冗余供电）。
7. 提供多种（IR红外/ UV紫外或PV.F.S全光谱）探头， 这些检测器用来检测范围在0.19 ～ 0.42 µm的紫外（UV）信号和范围在0.6 ～ 3 µm的红外（IR）信号, 并且由”Uivsen”近年推出的，全光谱检测器UT3000（PV.F.S）它的检测信号范围在0.28 ～ 3 µm这一特点使得众多不同燃料的燃烧器锅炉及燃气轮机的火焰监控都在它的监控范围内。
8. 火检探头最高工作温度为85℃，光纤最高工作温度为450℃。
9. 真正的分体式火检系统，所有的发热器件均在控制室内工作。有效提高火焰检测器工作可靠性。
10. 系统独特的自动扫描功能，每只火检从火嘴扫描，到参数自动设置仅需1分钟。
11. 火焰检测器高灵敏，可靠性高。可以做到正常投入运行后免维护。
12. 双放大器智能单元内置4套参数设置。可以自动适应炉膛火焰工况，选择参数，最大限度地提高火焰检测率及防止“偷看”相邻或对面火焰。
13. 系统独特的物理阻断功能，极大地提高锅炉的安全系数。优于众多国外知名品牌防偷看（门槛值设置）功能。
14. 三级自检程序为可靠检测火焰，不误报火焰提供了可靠的保证。
15. 先进的通讯技术使得从火检探头到放大器的电缆，使用普通阻燃屏蔽电缆。减少投资及维护量。
16. 先进的产品结构使得在同一模件总线上运行最多80套火焰检测器。
17. 环保低耗能：每只火焰检测器总耗能<10W。
18. 安装简单，维护方便。
19. 本公司可以提供全面的本土工程设计、服务及技术支持。