垃圾焚烧炉安全检验技术探究及应用

廖建良

（湖南省特种设备检验检测研究院郴州分院，湖南 郴州 423000）

随着我国居民生活水平及饮食消费水平的不断提高，国内生活垃圾的产生量也在不断上升，目前，国内的垃圾焚烧厂呈快速增长的趋势。垃圾焚烧炉在焚烧过程中，如果燃烧含氯垃圾不彻底，极易生成二噁英并在炉本体的炉膛、烟道中积留。二噁英具有很强的毒性和高致癌性,且具脂溶性,极易被人体吸收,对人体产生不可逆的高度危害并且检测浓度非常困难。特种设备安全技术规范《锅炉定期检验规则》(TSGG7002-2015)第1.3.4 条“检验机构和检验人员的职责”第4 条明确规定:“对垃圾焚烧炉或者其他存在有毒有害物质的锅炉进行检验时,应当采取有效的防护措施”。但由于国内垃圾焚烧行业属于新兴行业,特检行业内对垃圾焚烧炉的检验安全知识相对缺乏。针对上述情况，加强对垃圾焚烧炉安全检验技术的研究并付诸实施，对保障检验人员的安全有重要的意义。垃圾焚烧工艺流程图如图1。

图1 垃圾焚烧工艺流程图

1 检验前的准备工作

1.1 使用单位的现场准备

使用单位和检验机构确定好检验日期后，按检验方案的要求，做好停炉冷却、水电气隔离、通风置换、清理打磨、保温拆除、脚手架和安全电源的准备等工作。因垃圾焚烧炉炉膛涉及残存的二噁英，并且缺乏适宜的、经济高效的二噁英检测手段和方法，所以要求使用单位炉膛进行充分的通风置换和卫生清理。首先，锅炉冷却后进行通风置换。置换完毕后，对炉膛、烟道、炉墙和受热面管子外表面的炉渣和烟灰进行彻底的清除。清理完毕后，再进行一次通风置换。

1.2 检验人员的准备工作

检验人员首先要克服对垃圾焚烧炉检验谈虎色变的心理，制定科学的检验方案；其次，是针对垃圾焚烧炉的使用特点，确定好相关的检验项目。最重要的是配置内部检验的相关防护装备。配置的装备建议如表1。

表1 垃圾焚烧炉检验防护装备

2 垃圾焚烧炉的检验

垃圾焚烧炉的检验需要各流程的紧密配合，在检验一个部位时，一定要同时查看其他部分是否存在隐患，如果存在问题，则要及时报告并解决。锅炉检验工作进行中，仅靠检验工作人员一个人的力量是不能完成检验任务的，只有全面形成配合，才能准确客观做好安全检验并进行评价。根据垃圾焚烧炉的损伤机理和常见的裂纹、磨损、腐蚀、过热变形等问题，其检验一般采用宏观检（抽）查、壁厚测量、几何尺寸测量、内窥镜检查、无损检测等方法进行。其中，无损检测可以运用远场涡流检测、电磁超声检测、相控阵检测等先进技术。垃圾焚烧炉各承压部件及检验项目见表2。

当现场的环境和条件达不到进炉内检的要求时，我们可以用水压试验代替内部检验。通过水压试验，检测焚烧炉承压部件的强度和严密性，保证焚烧炉的可靠运行。锅炉进行水压试验时，水压应缓慢的升降。达到工作压力时，应暂停升压，检查有无漏水或异常现象，然后，再升压到试验压力。

表2 垃圾焚烧炉检验部件（承压）及检验项目

检查期间压力保持不变。升压过程中，任何人不得站在焊接堵头对面等不安全的地方，严禁对承压部件进行检查。

3 特殊的检验技术应用

3.1 复合检测系统

水冷壁内外壁缺陷漏磁检测和管壁壁厚电磁超声测量的复合检测，实现非接触、自动化检测。漏磁缺陷检测传感器、电磁超声测厚传感器、携带传感器攀爬竖直水冷壁管的爬行装置（如图2），实现了水冷壁管复合检测系统的集成。通过对其性能进行测试，检测系统能够攀爬竖直的水冷壁管，并适应高度5mm 的焊缝等障碍，其携带的检测部件能够识别直径3.2mm，深度1.5mm 的内壁凹坑，对水冷壁管的壁厚测量能够达到±0.1mm 的测量精度。

图2 复合检测爬行装置

3.2 蒙德法安全评价

蒙德法是一种应用于火灾、爆炸、毒性等方面的安全评价方法。该方法在道化学公司评价方法的基础上，引进了毒性概念和计算，推广到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初步计算，再进行安全对策措施进行补偿的最终评价。垃圾焚烧炉一般为自然循环锅炉，具有锅筒、集箱、水冷壁、过热器等不同的承压部件。根据焚烧炉的特点，对垃圾焚烧炉检验过程采用蒙德法进行评价，将焚烧炉检验过程划分为锅筒、炉内、炉外三个区域，通过对代表性气体H2S 的各项安全评价指数进行定量计算,并通过定量的方式确定其安全补偿系数,根据安全补偿系数确定相应安全措施的程度，降低检验过程中的相关风险。

3.3 无人机检验

无人机作为一种新型平台，可搭载各种先进检测仪器装备，可以轻易飞临人力难以到达的区域，实现宏观检验的全覆盖。利于无人机对焚烧炉进行全方位无死角拍摄，将高清图像、视频实时传输到终端显示设备上，掌握焚烧炉炉膛内的磨损、腐蚀、变形等整体状况，通过图像视频信息判断设备整体是否符合要求。

接下来，是无人机检验的重点，利用无人机搭载的高清摄像头，对焚烧炉需要检验的部件进行测厚、测温、样品采集等操作。通过对关键部位静态、动态的检测和采集，检验人员给出判断结论，并对问题做好定位记录，进一步做好专项检查，降低了检验成本、风险，提高了检验的效率和质量，确保了检验人员的安全。

4 结语

综上所述，在垃圾焚烧炉的使用过程中，检验检测对锅炉的安全性和可靠性，具有非常重要的意义。在检验过程中，通过加强对焚烧炉的清扫，加强检验人员个人防护，运用先进的检验检测技术等手段和方法，达到保护检验人员安全和垃圾焚烧炉使用安全的目的。