废水焚烧炉膛测温的技术改进

　　某厂废水焚烧炉是利用重油喷射燃烧产生1000℃的高温将装置产生的废水充分焚烧分解成无害化产物排泄。因此炉膛的温度测量控制是否准确直接关系到废水分解的程度,在原来的自控设计中炉膛温度采用S分度号热电偶测量,由于与各种热电偶保护管不能适应工况测量造成高维护成本和高维护频率,给工艺的正常生产控制造成较大的影响。因此,我们想到了采用非接触式测量的红外线测温技术来代替[1]。

　　1　现状及存在问题

　　在该厂废水焚烧炉原来的自控设计中炉膛温度采用S分度号热电偶测量,由于与热电偶保护管接触的分解产物中有融熔态的碳酸物、有机酸等,且块状的融熔物经常会从炉壁上坠落击打在保护管上,因此一般的温度计保护管材质受腐蚀、高温、击打的使用寿命才一周左右,在改用了2050高温合金钢、高铝合金管外套刚玉管等等一些特殊的材质后使用寿命虽有延长,但最长也在三周左右。整个焚烧炉共有四只这样的温度计,这样一来平均每周都会烧坏一只温度计。频繁地重复检修和昂贵的S分度号热电偶价格表明(尽管将S分度号改为K分度号温度计使用也承受不了更换费用),原来的接触式测温仪表根本不适应废水焚烧炉膛的温度测量。因此,我们想到了采用非接触式红外线测温技术。

　　2　红外测温仪工作原理

　　一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量,物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系(红外辐射大概位于波长1~20μm的光谱段)。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,就能准确地测定它的表面温度。

　　红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号,该信号再经换算转变为被测目标的温度值[2]。

　　3　红外测温仪的选择

　　因被测的炉膛温度须用于工艺的在线控制,所以必须选择标准信号4~20mA输出的红外测温仪。根据该厂原来使用过Raytek公司几只便携式红外测温仪,精确可靠,我们选择了Raytek公司的Ther-malert TXC在线红外测温探头。根据厂家提供的操作手册和我们现场的实际测量安装要求,考虑到在实际测量中,因工艺定期短期要对炉膛内进行正压吹灰(平时是微负压控制),会造成在红外测量管路内结灰垢现象而会影响正常的红外测量,所以我们选择了带空气冷却套。利用现场的仪用空气接入空气冷却套向红外镜头和测量管路内吹气,一来可防止红外测量管路内结灰垢现象,二来可降低红外镜头及整个变送单元受热辐射的温度,从而能延长仪表的使用寿命和降低日常的检修频率。