红外热像仪在非均质二燃室、回转窑测温及高温预警系统

使用常规的测量装置来对焚化厂的主燃烧室以及二燃室测温可能会很棘手，而且容易引起误解。传统方法为将热电偶放在窑尾，以便对实际发生的情况进行现场测量。使用多个热电偶，就有可能获得沿耐火材料壁的燃烧气体的温度分布。然而，确定沿着固体废物床的温度分布是不可行的，固体废物床是通过旋转的转鼓或摇动炉排燃烧并移动的。与仅依赖一个点值的传统测量设备相比，人们可能会争辩说拥有详细的温度图的相对重要性。还必须强调指出，这样的点值通常会受到较大误差的影响。因为几天后，热电偶会被一层灰烬状的玻璃材料覆盖，这会极大地影响所测得的有效温度。由热电偶结垢产生的第二个副作用与响应时间的增加有关，响应时间从几乎为零（未覆盖时）到几分钟（当被玻璃状炉渣覆盖时）变化。

在这种情况下，通常的做法是在工厂启动几周后，将初级窑中测得的温度视为不可靠的。就燃烧监控而言，失去与初级窑炉实际运行状况的任何有效联系都可能具有挑战性，并且在某种意义上是危险的。另一方面，在过程可控性方面，燃烧室的详细温度图可能会非常有效，从而可以更好地利用沿燃烧路径的调节变量。温度图与更常规的现场测量（炉排两端的压降）的耦合对于定义最佳控制策略以及有效地控制多个自由度（浪费）非常重要。

图为红外热像仪在主窑燃烧室内的位置

因此采用新型的红外热成像技术对二燃室测温以获取红外热图像。红外热像仪可以实现非侵入式测量。在获取了红外热图像后，可以将其用于生成废物床，墙壁和燃烧气体的有效温度图。这种技术能够用于处理红外热图像以识别在燃烧室内实际发生的情况。使用红外热像仪来对二燃室测温产生的温度图可能会有所帮助，特别是出于控制目的。

实际上，燃烧室中烟尘和飞灰的存在确实使辐射模型复杂化，因为必须考虑类比气体。烟灰和飞灰对图像产生起雾和扩散作用，从而产生明显的均匀温度曲线。为了模拟进入相机镜头并撞击光电电池的有效辐射能通量，研究人员开发一种射线追踪技术。燃烧室内的每个不连续的区域和体积均会发出一束辐射，辐射穿过热气体后到达设备。这种光笔是由离散表面发出和反射的能量，再加上沿路径分布的一定体积的气体所产生的所有能量减去任何衰减所产生的。来自区域方法的总能量平衡方程式必须与红外热像仪获取的温度-能量图结合起来，以识别未知的有效温度。一旦知道了壁和床的温度，便可以通过一套新的措施和燃烧效率指数来使用它们来改善控制策略，而采用传统的热电偶通常是不可用的。

图为红外热成像

采用红外热像仪来对窑炉主燃烧室以及二燃室测温所采集的红外热图像可知，没有时间延迟以及该技术的非侵入性方法是一个独特而有希望的特征。一旦知道了地表温度和气体温度，就有可能使用这些信息来开发可靠且有用的控制策略。最重要和新颖的信息是燃烧的废物床的温度曲线。根据此信息，可以确定废物正在干燥，气化，点燃，燃烧并最终冷却的热点或区域。因此，可以调节废物的移动和空气的流量。最后，采用红外热像仪对二燃室测温能够避免常规采集系统的缓慢的动态行为，并且实现了非侵入性和相对快速的测量。