Ультрафиолетовый Инфракрасный детектор пламени для горелок промышленных котлов Основный покупатель

Если брать наш сегмент – промышленные горелки, то тут вечный спор: ультрафиолетовые или инфракрасные датчики ставить. Многие заказчики до сих пор уверены, что ИК-модули надежнее из-за простоты схемы, но на деле для газовых сред с парами мазута УФ-детектор часто выигрывает за счет избирательности к спектру горения. Кстати, основный покупатель таких систем – не столько энергетики, сколько нефтехимические комбинаты, где стабильность факела критична для реакторов.

Почему выбирают гибридные решения

В 2019 году мы для Татнефти ставили эксперимент с раздельной установкой УФ и ИК датчиков на горелку котла УКП-50. Инфракрасный модуль стабильно ловил ложные срабатывания от раскаленной кладки, а ультрафиолетовый иногда 'ослепал' при задымлении. Вывод пришел сам собой: дублирование систем или гибридные схемы – не прихоть, а необходимость. Кстати, тогда же выяснили, что немецкие Siemens UVIS B40 неплохо работают в паре с российскими ИК-сенсорами 'Пламя-К', но требуют адаптации протоколов.

Запомнился случай на ЛУКОЙЛ-Перми: заказчик настоял на чисто инфракрасном контроле для горелок печей ПТВ-50. Через месяц эксплуатации начались сбои – оказалось, пары реагентов в зоне факела создавали ИК-помехи. Пришлось экстренно докладывать ультрафиолетовый детектор пламени параллельной веткой. Сейчас в их ТЭЦ уже штатно используют двухдиапазонные системы.

Что часто упускают из виду – температурную стабильность оптики. В проекте для Антипинского НПЗ при -42°C кварцевые линзы УФ-датчиков покрывались инеем, хотя производитель заявлял диапазон до -50. Пришлось проектировать подогрев воздушной продувки – мелочь, но без которой вся система бесполезна.

Нюансы монтажа и калибровки

С позиции монтажника: нельзя слепо доверять паспортным углам обзора. Для горелок с турбулентным факелом лучше ставить детектор под углом 15-20° к оси, а не перпендикулярно, как часто рисуют в схемах. Иначе в момент розжига возможны пропуски контроля. Проверено на котлах БКЗ-320, где при штатной установке фиксировали задержки до 3 секунд.

Калибровка – отдельная история. Видел, как нашим китайским партнерам из ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования при отладке на установке каталитического крекинга пришлось переделывать firmware детекторов под местное топливо. Их инженеры тогда заметили, что европейская калибровка под 'идеальный газ' не работает на тяжелых остатках – спектр горения другой.

Еще момент: при интеграции с АСУ ТП часто игнорируют задержки передачи сигнала. Для горелок с форсажным режимом это критично – мы в Нижнекамске сталкивались, когда задержка в 800 мс приводила к пережогу запальников. Пришлось прокладывать отдельные линии RS-485 с приоритезацией прерываний.

Про надежность и отказы

Самый неочевидный тип отказа – постепенная деградация УФ-чувствительности. На КСТ-80 в Омске датчики отработали 5 лет, но начали пропускать отрыв факела. Разборка показала: помутнение кварца от постоянного УФ-облучения. Производитель об этом редко предупреждает, хотя для промышленных котлов это штатная ситуация.

Инфракрасные детекторы в этом плане стабильнее, но у них своя беда – чувствительность к вибрациям. На турбулентных горелках пылеугольных котлов (типа БКЗ-160) пироприемники часто выходили из строя за 2-3 месяца. Решение нашли через амортизирующие кронштейны и заменой стандартного фототранзистора на волоконно-оптический приемник.

Любопытный кейс был с канадскими детекторами Fireye – их ИК-модули стабильно работали на природном газе, но на коксовом газе давали 20% ложных срабатываний. Пришлось совместно с основный покупатель из Комсомольска-на-Амуре разрабатывать фильтры нижних частот для аналоговой части схемы.

Что влияет на выбор заказчика

Основной покупатель сегодня редко смотрит только на цену. Гораздо важнее совместимость с существующей АСУ ТП и ремонтопригодность. Например, для модернизации старых котлов типа ДКВР часто берут УФ-детекторы с релейными выходами – их проще встроить в релейную логику 80-х годов.

Заметил эволюцию требований: если раньше главным был параметр 'время отклика', то сейчас на первый план выходит диагностика собственного состояния датчика. У продвинутых моделей Honeywell или ESA есть встроенный мониторинг прозрачности оптики – это реально экономит время на ТО.

Кстати, наши китайские коллеги из ООО Лоян Синьпу в своих последних разработках делают ставку на двухспектральные детекторы с алгоритмами машинного обучения. Видел их тестовые образцы на стенде – система учится распознавать аномальные режимы горения по динамике спектральных характеристик. Для промышленных котлов с переменным составом топлива – перспективно.

Перспективы и подводные камни

Сейчас многие гонятся за 'умными' системами, но в реальности для 70% объектов достаточно надежного дублирования УФ+ИК. Видел перегруженные проекты где пытались внедрить нейросети для анализа пламени, а в итоге вернулись к проверенной схеме с двумя разнотипными датчиками на каждый факел.

Интересное направление – беспроводные детекторы. Пилотный проект на НПЗ в Уфе показал, что для ретрофита старых котлов это удобно, но помехозащищенность пока хромает. Особенно в зоне мощных преобразователей частоты для дымососов.

Главный вывод за 15 лет работы: не бывает универсальных решений. Для каждого типа горелок и топлива нужен индивидуальный подбор инфракрасный детектор пламени и его настройка на объекте. Технические спецификации – лишь отправная точка, а реальная работа начинается с пусконаладки.