[發明專利]一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置

有效

• 申請號: 201910577911.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110319885B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 董勇;趙永勝;齊國利;張松松;王中偉
• 申請（專利權）人: 山東大學;中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置，其特征在于，包括：

主煙氣全壓管（1）：所述主煙氣全壓管（1）水平布置，且前端為煙氣進口（2），后端為煙氣出口（3），所述煙氣出口（3）為90°向下的彎折結構；

速度/壓力測定系統：包括靜壓管（4）、1/4圓導向管（5）和靜壓帽（6）；所述靜壓管（4）的一端與所述煙氣進口（2）連通；1/4圓導向管（5）與所述靜壓管（4）的另一端連通；多個所述靜壓帽（6）固定在所述1/4圓導向管（5）的外側；

煙氣采集系統：包括取樣管（7）、取樣嘴（8）和隔膜泵（9）；所述取樣管（7）的上端與所述1/4圓導向管（5）的下端連通；所述取樣嘴（8）可拆卸連接在所述取樣管（7）的下端；所述隔膜泵（9）與所述煙氣出口（3）連通；所述取樣嘴（8）口徑的大小取決于預測高溫煙氣的流速范圍，對于不同的流速范圍，采用不同截面積的采樣嘴；

高溫溫度測量系統：包括多根設置在所述靜壓管（4）內的熱電偶（10）；所述熱電偶（10）沿所述靜壓管（4）的軸向方向布置，且位于所述煙氣進口（2）處；所述熱電偶（10）的數量為5根，其中4根所述熱電偶（10）呈十字交叉式布置，剩余1根所述熱電偶（10）位于其余4根所述熱電偶（10）的中央；且5根所述熱電偶（10）的后端匯合后沿所述主煙氣全壓管（1）的中軸線延伸至外側通過絕緣引線（17）與溫度計電性連接；所述靜壓管（4）內壁和所述熱電偶（10）上均套設有遮熱罩（18）；所述靜壓管（4）內壁的所述遮熱罩上固定有凸出的縮放噴管（19）；

冷卻系統：包括套設在所述主煙氣全壓管（1）與靜壓管（4）之間的雙向水冷內螺紋管式換熱器（11）；

分析系統：包括與所述靜壓管（4）上的靜壓接口（27）和所述煙氣出口（3）上的全壓接口（28）連通的壓差表（12）、與所述熱電偶（10）連接的所述溫度計、與所述隔膜泵（9）依次連接的煙氣分析儀（13）、累計流量計（14）和轉子流量計（15）；

所述雙向水冷內螺紋管式換熱器（11）具有冷卻水入口（21）和冷卻水出口（22）；在所述取樣嘴（8）和取樣管（7）及熱電偶（10）熱接點與遮熱罩（18）處不采取冷卻措施，采用氧化鋯纖維材料；在遮熱罩（18）后沿主煙氣方向設置長度為3000mm的所述雙向水冷內螺紋管式換熱器（11），即冷卻水流向與主煙氣為逆流方向增大主煙氣和冷卻水換熱；考慮所述靜壓管（4）的換熱面積比所述主煙氣全壓管（1）換熱面積大，冷卻水與所述靜壓管（4）煙氣順流，實現所述雙向水冷內螺紋管式換熱器（11）的高效穩定運行；

所述煙氣出口（3）處連接有炭灰顆粒定量收集器。

2.根據權利要求1所述的一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置，其特征在于，所述靜壓帽（6）的數量為4個，且呈十字交叉形設置。

3.根據權利要求1所述的一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置，其特征在于，所述取樣管（7）的內壁上設置有剛玉濾網（16）。

4.根據權利要求1所述的一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置，其特征在于，所述熱電偶（10）的材料為鉑銠40-鉑銠20；4根外側的所述熱電偶（10）的直徑為0.3mm；1根中央的所述熱電偶（10）的直徑為0.5mm。

5.根據權利要求1所述的一種爐內高溫煙氣溫度與成分協同測量裝置，其特征在于，所述熱電偶（10）外側貼合固定有直徑為6mm、長度為150mm的瓷套管（20）。