Woodward 9905-973是伍德沃德（Woodward）公司生产的一款高可靠性、高灵敏度的紫外线（UV）火焰探测器模块，专为燃气轮机、工业燃烧器等高温高压燃烧设备的火焰监测与安全保护而设计。该产品作为燃烧管理系统（CMS）或燃料安全关断系统（FSSS）中的关键传感器，负责实时、准确地探测燃烧室内火焰的存在与否，是防止锅炉爆炸（内爆）和确保设备安全起停及运行的核心“安全之眼”。
应用场景：
在沿海某大型联合循环电站的9FA重型燃气轮机启动过程中，燃料注入燃烧室并被点燃的瞬间，是机组最脆弱的时刻之一。点火失败或熄火后未及时切断燃料，将导致可燃气体在高温环境下积聚，存在严重的爆燃风险。此刻，安装在每个燃烧室上的Woodward 9905-973紫外线火焰探测器正严密监视着火焰状态。在一次因燃料阀轻微卡涩导致的单个燃烧器点火延迟中，该燃烧器对应的9905-973探测器在预设的5秒安全时间内未检测到有效的紫外光脉冲，立即向控制系统发出“无火”信号。控制系统随即启动主燃料阀快速关断程序，并执行吹扫。正是9905-973毫秒级的快速响应和极高的可靠性，避免了一次潜在的“爆燃”事故，保障了数亿元资产和运行人员的安全，彰显了其在燃烧安全保护中不可替代的“哨兵”价值。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | Woodward 9905-973 |
制造商 | 伍德沃德（Woodward） |
产品类别 | 紫外线（UV）火焰探测器/传感器 |
探测原理 | 对火焰中特定波段（通常185-260纳米）的紫外线辐射敏感 |
响应时间 | 极快，通常≤100毫秒，满足燃气轮机快速保护要求 |
输出信号 | 继电器干接点输出（通常为SPDT）：火焰存在（常闭/常开触点动作）；模拟量信号（可选）：4-20mA对应火焰强度 |
灵敏度 | 高灵敏度，可检测到小型引燃火焰或部分被遮挡的主火焰 |
视场角度 | 特定的锥形视场角，确保对准目标火焰并减少背景干扰 |
环境温度 | 探测器本体耐高温，通常-40°C至 +125°C（前透镜处温度可能更高，取决于安装套筒） |
环境适应性 | 设计用于高振动、高温、多尘的燃气轮机环境，通常带空气冷却/吹扫接口 |
电源要求 | 通常为24V DC 或 120V AC，具体取决于型号配置 |
自检功能 | 具备内部电路自检能力，可检测探测器故障 |
认证标准 | 通常符合UL、FM、CSA等安全认证，部分型号满足SIL2/SIL3安全完整性等级要求 |
技术原理与创新价值：
创新点1：紫外管精准探测与抗干扰设计。Woodward 9905-973的核心探测元件是经过特殊设计的紫外敏感管。它只对火焰中碳氢化合物燃烧产生的特定短波紫外线（UV-C波段）敏感，而对太阳光、白炽灯、热体辐射（红外线）以及大多数高温炉膛背景辐射“视而不见”。这种光谱选择性从根本上避免了因高温炉砖辐射或照明光源导致的误报警，确保了只有在真实火焰出现时才会触发信号，极大地提高了探测的准确性和可靠性。
创新点2：自适应灵敏度与故障安全（Fail-Safe）机制。 该探测器具备智能信号处理能力。它不仅能探测火焰的“有无”，部分高级型号还能通过处理紫外脉冲频率来评估火焰的“质量”或强度，并输出模拟量信号用于燃烧优化。更重要的是，其电路设计遵循严格的故障安全原则。无论是因为探测器电源丢失、紫外管老化失效、还是内部电路故障，9905-973的输出都会强制切换到“无火”状态（安全侧），并向控制系统发出故障报警，从而防止系统在探测器失效时误判为“有火”，这是燃烧安全系统设计的黄金准则。
创新点3：恶劣环境耐久性与冷却净化设计。 燃气轮机燃烧室观察孔附近环境极端恶劣：高温、高压、高振动，并可能被烟尘污染。9905-973采用了坚固的金属外壳和耐高温的石英玻璃透镜。同时，它标配或可选配空气吹扫套件。持续的清洁冷却空气（通常来自仪表空气系统）吹过透镜表面，形成一道气幕，有效防止了油污、积碳附着在透镜上，并冷却探测器本体，确保其在长期运行中探测窗口清洁、性能稳定，极大延长了维护周期和使用寿命。
应用案例与行业价值：
在某炼化厂的自备燃气蒸汽联合循环（CGCC）装置中，燃机常年以低负荷运行，并掺烧炼厂废气，燃烧工况复杂、火焰稳定性挑战大。原有的火焰检测系统误报频繁，导致机组不必要的跳机。更换为Woodward 9905-973火焰探测器并优化安装角度后，情况得到彻底改善。
在新的燃料掺混比例调试阶段，火焰形态发生了变化，但9905-973凭借其稳定的紫外探测特性和可调的灵敏度，依然可靠地捕捉到了所有燃烧器的火焰信号。其输出的4-20mA模拟量信号还为运行人员提供了火焰强度的相对趋势，辅助优化了燃烧调整。一年下来，因火焰检测问题导致的非计划停机次数降为零。工厂设备经理评价：“Woodward 9905-973探测器是我们燃烧安全系统中最值得信赖的组件之一。它的稳定性和抗干扰能力，让我们在燃烧复杂燃料时也充满信心，直接提升了机组的可用率和经济性。” 这证明了该产品在保障复杂工况下燃烧安全、提升机组运行灵活性和经济效益方面的关键作用。
相关产品组合方案：
一套完整的燃气轮机火焰检测与保护系统需要以下组件协同工作：
火焰探测器安装套筒与冷却风组件： 将9905-973探测器安全安装于燃烧室壳体，并提供持续的冷却和清洁空气，是保障其正常工作的关键辅件。
火焰检测放大器/信号转换器（如与9905-973配套的模块）： 为探测器供电，将其微弱的紫外脉冲信号放大、整形，转换为稳定的继电器或模拟量输出信号。
燃烧管理系统/燃料安全关断系统（FSSS）控制器： 接收来自所有9905-973探测器的“有火/无火”信号，执行“三取二”等投票逻辑，最终做出点火允许、燃料跳闸等安全决策。
点火装置（高能点火器）： 在启动时产生电火花点燃燃料，其成功点火需由9905-973确认。
燃料控制阀与速关阀： 执行机构的最终动作单元，根据FSSS指令（其依据之一便是火焰信号）控制燃料的通断。
仪表空气系统： 为火焰探测器冷却吹扫提供洁净、干燥、压力稳定的气源。
控制系统（如Woodward NetCon、GE Mark VIe）： 集成火焰信号用于序列控制、报警和记录，并与FSSS紧密交互。
工程师站与调试工具： 用于配置火焰检测逻辑、设置灵敏度、测试和校准整个火焰检测回路。
安装维护与全周期支持：
安装与调试： Woodward 9905-973的安装至关重要。必须确保其视线精准对准预期的火焰根部（而非火焰尾部），并利用专用的校准瞄准工具进行校准。冷却空气的连接必须正确，保证足够的流量和压力。电气接线需使用屏蔽电缆，并确保屏蔽层单端接地以防干扰。调试工作包括：通电检查探测器状态指示灯；在控制逻辑中模拟测试“有火/无火”信号响应；在机组首次点火时，现场观察并确认每个探测器对相应燃烧器火焰的响应是否正常、及时。
维护与全周期支持： 定期维护是保证火焰检测系统可靠性的关键。主要包括：每周检查冷却空气流量和压力是否正常；每次停机机会，从安装套筒中取出9905-973探测器，用无水乙醇轻柔擦拭石英玻璃透镜，检查其是否有裂纹或严重积碳；利用控制系统的测试功能或专用测试灯，定期测试探测器的电气响应功能。
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