垃圾焚燒廠爐膛溫度監測技術探討

孫成永 尚江偉

摘要：隨著我國經濟社會的發展和城鎮化水平的提高，居民生活垃圾產生量呈快速增長趨勢。垃圾焚燒作為生活垃圾無害化處理方式，將逐步替代垃圾填埋成為主要的垃圾處理方式，垃圾焚燒廠的建設將得到快速發展。二噁英是一種生活垃圾在焚燒過程中產生的致癌污染物，目前的技術手段是通過控制焚燒爐的焚燒溫度來控制二噁英的排放濃度，所以，焚燒爐爐膛的溫度在線測量就尤為重要。本文通過對比幾種溫度在線監測技術的優缺點，提出了適用于垃圾焚燒爐爐膛溫度（場）測量的技術，以期為垃圾焚燒廠爐膛溫度監測技術的選型和升級改造提供參考。

關鍵詞：垃圾焚燒;爐膛溫度;二噁英;聲波測溫

中圖分類號：X830 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.079

Discussion on furnace temperature monitoring technology in refuse incinerator

Sun Chengyong，Shang Jiangwei

（Beijing Guocheng Environmental Technology Co.， Ltd.， Beijing 102206， China）

Abstract：With the development of Chinas economy and society and the improvement of the level of urbanization，the production of household garbage shows a rapid growth trend.As a harmless disposal method of household garbage，garbage incineration will gradually replace landfill as the main garbage disposal method，and the construction of garbage incinerator will get rapid development.Dioxin is a carcinogenic pollutant produced in the incineration process of household waste.The current technical means is to control the concentration of dioxin emission by controlling the incineration temperature of the incinerator.Therefore，online measurement of the temperature of the incinerator chamber is particularly important.In this paper，by comparing the advantages and disadvantages of several on-line temperature monitoring technologies，the technology suitable for measuring the chamber temperature （field） of waste incinerator is put forward， which provides reference for the selection and upgrading of the chamber temperature monitoring technology of waste incinerator.

Key words：Waste incineration;Furnace temperature;Dioxins;Acoustic temperature measurement

根據國家發展和改革委員會《“十三五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》（發改環資〔2016〕2851號），到2020年底，直轄市、計劃單列市和省會城市（建成區）生活垃圾無害化處理率達到100%;其他設市城市、縣城（建成區）、建制鎮的生活垃圾無害化處理率分別達到95%以上、80%以上和70%以上。作為政策扶持性產業，預計到2022年我國垃圾發電裝機容量將達到1190萬千瓦。

在生活垃圾焚燒工藝中，二噁英作為一種主要控制的污染物，目前沒有較好的在線監測技術和脫除手段，而是靠控制爐膛的焚燒溫度來控制二噁英的排放。2019年生態環境部發布《生活垃圾焚燒發電廠自動監控數據用于環境管理的規定（試行）》，規定垃圾焚燒廠要確保正常工況下焚燒爐爐膛內焚燒的平均溫度不低于850℃，否則可以認定為垃圾焚燒工藝不正常運行。由此可見垃圾焚燒爐爐膛溫度監測的重要性。

現有的爐膛溫度測量，多采用熱電偶式的接觸式點測量技術，但由于垃圾焚燒爐膛內屬于高溫、高煙塵、高濕度、大截面焚燒工況，傳感器工作環境較為惡劣，所以該技術在運行中存在測量值不能代表實際焚燒溫度、傳感器易結焦、更換頻繁、維護工作量大等實際工程應用問題。因此，探索一種能連續、穩定、準確、可靠并能充分反應爐膛焚燒情況的溫度（場）監視技術，無論對于提升焚燒爐運行管理水平還是二噁英排放的控制都具有較為深遠的意義。

1 垃圾焚燒廠爐膛溫度監測技術現狀

1.1 熱電偶法溫度測量技術

兩種不同的導體或半導體A和B組成一個回路，兩端相互連接，當兩接點處的溫度不同時，回路中將產生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關。熱電動勢與兩接點的溫度遵從一定的函數關系，可通過測量熱電動勢計算出待測介質的溫度。