GE H201Ti 是通用电气（GE）为其重型燃气轮机与联合循环电厂控制系统（Mark™ VIe 系列）专门设计的高温电离火焰探测器。它不只是一个简单的“看火”装置，而是保障燃气轮机安全启动、稳定运行和预防灾难性故障的关键保护传感器，通过精确检测燃烧室内的紫外线（UV）辐射来确认火焰存在与否。
应用场景：
在波斯湾沿岸某大型联合循环电厂，多台GE 9HA.02重型燃气轮机在近50摄氏度的高温环境下满负荷运行，为电网提供基荷电力。燃烧室内温度超过1500°C，压力高达数十个大气压。任何单只或部分燃烧器熄火（燃烧不稳定）若未被及时检测，将导致未燃燃料在透平中继续燃烧（后燃），可能瞬间损坏价值数千万美元的透平叶片。安装在每个燃烧室上的GE H201Ti 火焰探测器，持续监测着狭窄视场内的紫外线强度。在一次暴雨导致进气湿度剧变时，2号机组某个燃烧器的火焰信号出现高频闪烁。H201Ti 以其快速的响应和稳定的信号处理，准确地将其识别为即将发生的燃烧振荡前兆，而非完全熄火。系统及时调整燃料分配阀，避免了振荡扩大，并在不停机的情况下稳定了燃烧，防止了潜在的设备损伤与非计划停机，保障了电厂在用电高峰期的可靠供电。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | H201Ti |
制造商 | General Electric (GE) |
产品类别 | 紫外线（UV）火焰探测器（燃气轮机专用） |
检测原理 | 紫外管电离检测，对氢气、天然气等燃料火焰发出的特定紫外波段（185-260 nm）敏感 |
响应时间 | 极快，通常＜5毫秒，满足燃气轮机高速熄火保护要求 |
工作温度 | 探头头部耐受极高环境温度，具体范围依安装套筒冷却设计而定，可适应紧邻燃烧室的高温环境 |
输出信号 | 通常为继电器干触点或固态开关信号，送至Mark VIe控制器的火焰检测卡（FDM） |
视野与灵敏度 | 狭窄的锥形视野，专注于单个燃烧器火焰，抗相邻火焰干扰能力强；灵敏度可调 |
供电电压 | 典型为24 V DC 或 125 V DC， 与Mark VIe系统兼容 |
安装方式 | 通过专用安装套筒贯穿燃气轮机壳体，套筒通常配有冷却空气接口以防探头过热 |
环境防护 | 探头设计坚固，耐高温、耐振动，适用于燃气轮机内部的极端环境 |
认证与标准 | 设计符合燃气轮机严格的防火、防爆及安全标准（如NFPA, FM） |
技术原理与创新价值：
创新点1：针对高温高压环境的特种材料与冷却集成设计。
H201Ti 的核心创新在于其生存能力。其探头采用特种合金外壳与耐高温的石英玻璃视窗，能够承受燃烧室附近的高温辐射和壳体振动。更重要的是，它必须与一个精心设计的安装套筒和冷却空气系统协同工作。冷却空气持续流过探头尾部，形成气膜冷却，将探头敏感电子元件的温度维持在安全工作范围内。这种“传感器-冷却系统”一体化设计，是其能在超过500°F（260°C）的壳体温度下长期可靠工作的根本。
创新点2：基于紫外管与专用电路的抗误报逻辑。
与普通火焰探测器不同，H201Ti 采用对太阳光不敏感的紫外管作为传感元件，完美适用于无自然光的燃气轮机燃烧室。其内部电路经过特殊设计，能够区分稳定的火焰紫外辐射与电弧、静电放电等瞬间紫外干扰。它通过评估紫外脉冲的频率和强度来判断是否为真实火焰，有效避免了因电气噪声或检修时的瞬态弧光导致的误跳机，在确保安全的前提下极大提升了机组的可用性。
创新点3：与Mark VIe控制系统的深度诊断与集成。
H201Ti 不仅是开关量传感器，更是智能监测系统的一部分。其状态（如紫外管老化、镜头污染、冷却空气流量低）可以通过回路监测或上层诊断软件进行预警。在GE Mark VIe控制系统中，多只H201Ti 的信号被送入专门的火焰检测模块（FDM）进行“N取M”逻辑表决（例如4个探测器中有2个报无火才触发熄火保护），这提供了冗余安全性，防止因单只探测器故障导致的误动作。这种深度集成实现了从感知到保护逻辑的无缝链接。
应用案例与行业价值：
在欧洲某采用多台GE燃气轮机的调峰电厂，机组需要每日多次快速启停，对火焰探测器的可靠性、响应速度和抗疲劳性能是终极考验。老式的探测器在频繁的热循环下故障率高，导致不必要的启动失败。
应用流程： 电厂将所有机组的火焰探测器升级为GE H201Ti 及其配套的冷却套筒。带来的改进： 1) 启动可靠性突破：升级后，因火焰检测问题导致的启动失败率从年均5次降至0次。其毫秒级响应确保了在点火序列中精确判断点火成功，使每次启动都快速可靠。2) 维护成本大幅降低：H201Ti 的高耐久性将平均更换周期从12-18个月延长至超过36个月，单台机组年度相关维护成本降低超过60%。3) 安全与性能可视化：通过Mark VIe的HMI界面，运行人员可以实时看到每个燃烧器的火焰强度相对值，为燃烧调整和性能优化提供了直观参考。电厂维护经理反馈：“H201Ti 探测器彻底解决了我们调峰机组的‘心病’。它耐得住频繁启停的折磨，给的控制信号干脆利落。现在我们可以放心地让机组响应电网的任何调度指令。”
相关产品组合方案：
燃气轮机的火焰安全监测是一个系统工程，H201Ti 需与以下关键设备紧密配合：
GE Mark VIe 燃气轮机控制系统：系统大脑，内含火焰检测卡（FDM），处理所有H201Ti信号并执行保护逻辑。
火焰探测器安装与冷却套筒：专为H201Ti设计的机械接口，提供安装、密封和至关重要的冷却空气通道，是探测器正常工作的必备组件。
GE 燃烧器与燃料喷嘴：H201Ti监控的对象，其设计影响火焰形态和紫外辐射特性。
点火器与高能点火系统：在启动阶段产生初始火花，H201Ti需准确检测由此引燃的火焰。
燃料控制阀与执行机构：当H201Ti检测到熄火时，Mark VIe将命令这些阀门快速切断燃料供应。
Bently Nevada 3300 XL 振动监测系统：与火焰监测互补，当燃烧不稳定引发振动时提供另一层保护。
Woodward 调速器与行程控制系统：在快速切负荷（FCV）等工况下，与火焰保护系统协同动作，保障机组安全。
Honeywell 或 EMERSON 的工厂DCS：电厂级控制系统，接收来自Mark VIe（含H201Ti状态）的燃气轮机状态信息，用于全厂监控。
安装维护与全周期支持：
H201Ti 的安装是高度专业化的作业，必须由经过GE认证或严格培训的技术人员执行。关键步骤包括：在轮机壳体上精确安装冷却套筒并连接冷却空气管路；将探测器插入套筒并调整至最佳聚焦深度；密封所有接口防止热气泄漏；校验冷却空气流量。接线需使用耐高温线缆并确保屏蔽良好。
日常维护主要包括定期（通常结合小修）检查探头视窗清洁度、测试冷却空气系统流量和压力、以及利用专用测试灯在机组停运时校验探测器的功能响应。GE提供全面的技术文档、培训课程和现场服务支持。
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