CN110319885B - 一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，包括：主烟气全压管；速度/压力测定系统：包括静压管、1/4圆导向管和静压帽；烟气采集系统：包括取样管、取样嘴和隔膜泵；高温温度测量系统：包括多根设置在静压管内的热电偶；冷却系统：包括套设在主烟气全压管与静压管之间的双向水冷内螺纹管式换热器；分析系统：包括与静压管上的静压接口和烟气出口上的全压接口连通的压差表、与热电偶连接的温度计、与隔膜泵依次连接的烟气分析仪、累计流量计和转子流量计。本发明能够实现炉内高温环境下温度、压力、成分的协同测量，且实时在线测量炉内温度与成分的精度高。

Description

一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置

技术领域

本发明涉及炉内高温烟气测量技术领域，更具体的说是涉及炉内高温环境下温度、压力、成分的协同测量，是一种实时在线测量炉内温度与成分的高保真高精度的测量装置。

背景技术

炉内温度直接关系到锅炉的燃烧安全和燃烧效率，影响着污染物的生产和排放，精确测量炉内温度和成分对判断、预测和诊断锅炉燃烧状态具有重要意义。目前，炉内温度和烟气成分测量一般采用光学方法和声学法，虽然可以实现高温烟气温度或成分的二维、三维的可视化画面，但由于我国煤种的复杂性，煤燃烧产生的炭黑、灰粒等的存在，有时还会有较多水分存在，这都直接影响了光学法及声学法的准确性。所以直接接触式温度测量和抽气式高温烟气成分测量是解决炉内1600～1800℃测量的最佳手段。

经过对现有技术的检索发现分析，目前关于炉内高温烟气温度测量的专利技术有直接法和间接法两种。直接法是采取各种绝热手段以及采取耐高温材料实现高温下直接测温的目的，这种方法主要问题依然是高温连续测量问题以及测量精度不高的问题，目前有采取耐高温填充材料解决高温连续测量问题，或者采取水冷套管和采取抽气式双层遮热罩降低热电偶热接点因热量传递引起的测量误差。间接法是对炉内高温烟气固定点定量取样后进行换热器定量换热计算，根据已有的烟气物性参数计算方法反推高温烟气温度，这种反推的方法往往使测量误差被成倍放大。另外，目前对于炉内高温烟气的取样均采取非等速抽气方法，这不仅使得取样在很大程度上不具有代表性即非目标测点烟气，还使得烟气在热接点表面有能量转化使测量值偏离实际值。最后，目前炉内高温烟气测量参数较为单一，只停留在温度参数上，而炉内高温烟气的目标点压力、速度、甚至烟气成分和炭灰(飞灰)颗粒同样对锅炉燃烧稳定与效率、污染控制具有重要意义。具体如下：

中国发明专利CN104142192A公开了一种高温烟气温度实时测量装置，该装置借助可深入炉膛内部的具有双层套管结构的双层隔热陶瓷取样管实现对目标区域的移动采样，并利用发明人自主研发的具有三层夹空层绝热保温的水冷套管换热器进行换热计算，根据已经测得的换热器进出口水的流量、温度、压力及换热器烟气出口的温度、压力、流量，采用计算机反推目标区域取样点的温度。该装置有以下原因造成炉内高温烟气的测量误差较大：取样烟气不具有代表性，取样管与烟气流速方向接近垂直，并且烟气流速大小与抽气速度大小不同，造成附近其他非目标点气体进入，造成测量温度并非目标温度值；在一般工业锅炉情况下由于烟气流速较小不考虑滞止速度带来的影响，但该装置在尾部测温虽采用隔热双层遮热罩可以减少辐射损失但是抽气速度较大使得烟气在热电偶接点的处发生动能转化热能，使热接点温度升高，而这种误差采用反推高温烟气温度时会被成倍放大；炭灰(飞灰)颗粒内含有多种无机盐成分并且是判断燃烧状况的重要依据，该设备在取样后直接将烟气中的炭灰(飞灰)颗粒分离并未进行定量分析，直接影响了烟气分析的准确性甚至失去烟气分析目的。

中国发明专利CN102252780A公开了一种电站锅炉炉膛烟气温度的测量装置及其测量方法，该装置借助水冷套管换热器，利用高温陶瓷取样管对炉内固定目标点进行少量烟气采集，并与冷却水换热，利用测得换热器进、出口水温、流量、压力及烟气抽气出口烟气的温度、压力、流量，进而反推炉膛内高温烟气取样点的温度。该装置有以下原因造成炉内高温烟气的测量误差较大：装置的水冷换热器的绝热性能较差，使得烟气交换给水的热量散失到环境中造成出口温度偏低，测量误差偏大；烟气出口采用裸漏热电偶进行测温值偏低，造成温度测量误差较大；取样管耐火性能差，只能在900～1000℃环境下使用，无法实现更高温连续在线测量。

中国实用新型专利CN203432703U公开了一种双层套管抽气热电偶结构，该装置主要在原水冷套管的基础上对深入炉膛的部分，采用新型填充耐火材料将其加工为减缩式双层套管，进而既可减少热接点对冷壁面的辐射又可增加抽气速度，减小了热电偶的测量值与烟气实际值的误差。该装置经过改造后证明了深入炉膛部分可在1400℃的温度下长期使用，在1600℃高温烟气下短期使用，但是该装置带孔管板在炉膛高温烟气中易因炭灰颗粒结焦堵塞，不适合在国内高灰分高水分易结渣的煤种锅炉在线连续测量。

因此，如何提供一种能够实现炉内高温环境下温度、压力、成分的协同测量，且实时在线测量炉内温度与成分的高保真高精度的测量装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，能够实现炉内高温环境下温度、压力、成分的协同测量，且实时在线测量炉内温度与成分的精度高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，包括：

主烟气全压管：所述主烟气全压管水平布置，且前端为烟气进口，后端为烟气出口，所述烟气出口为90°向下的弯折结构；

速度/压力测定系统：包括静压管、1/4圆导向管和静压帽；所述静压管的一端与所述烟气进口连通；1/4圆导向管与所述静压管的另一端连通；多个所述静压帽固定在所述1/4圆导向管的外侧；

烟气采集系统：包括取样管、取样嘴和隔膜泵；所述取样管的上端与所述1/4圆导向管的下端连通；所述取样嘴可拆卸连接在所述取样管的下端；所述隔膜泵与所述烟气出口连通；

高温温度测量系统：包括多根设置在所述静压管内的热电偶；所述热电偶沿所述静压管的轴向方向布置，且位于所述烟气进口处；

冷却系统：包括套设在所述主烟气全压管与静压管之间的双向水冷内螺纹管式换热器；

分析系统：包括与所述静压管上的静压接口和所述烟气出口上的全压接口连通的压差表、与所述热电偶连接的温度计、与所述隔膜泵依次连接的烟气分析仪、累计流量计和转子流量计。

通过上述技术方案，本发明通过向下90°取样管、可更换多口径取样嘴、静压帽和抽气泵及管路实现烟气取样入口等速取样，保证了目标取样点烟气的高精度取样；取样烟气在已测得实际温度、压力的条件下进行量化分析，达到温度、压力、成分的多元素协同精确测量，解决了利用烟气出口温度等数据发推烟气入口温度时误差放大的问题；同时本发明的冷却系统的冷却效果好强，保证了本装置的使用寿命和长时间使用的精确度。

需要说明的是，高精度取样的核心是等速采样，等速采样包括烟气的大小与方向，对于烟气等速取样采用经典皮托管原理，首先测得该点烟气的压力，进而根据预测的炉膛内高温烟气流速，采用特定口径的取样嘴，进行烟气压力的测定，根据测定压力快速计算出高温烟气流速及流量，进而保证抽气的高保真。90°取样管是为了平衡烟气的水平速度分量，保证烟气获得精确的静压。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述所述静压帽的数量为4个，且呈十字交叉形设置。静压帽是能够获得目标烟气取样点的静压，且防止烟气结焦及检修方便；原则上是静压帽开口越多越不易堵塞，检修期越长。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述取样管的内壁上设置有刚玉滤网。刚玉滤网的设置是为了尽量减少对于烟气的流场影响，以外圆直径D为基准，对于刚玉滤网的设计采用0.25D处设置同心圆和水平垂直渣栏滤网并留有0.067D的同心圆卡口。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述热电偶的数量为5根，其中4根所述热电偶呈十字交叉式布置，剩余1根所述热电偶位于其余4根所述热电偶的中央；且5根所述热电偶的后端汇合后沿所述主烟气全压管的中轴线延伸至外侧通过绝缘引线与所述温度计电性连接。能够有效提高温度的测量精度。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述热电偶的材料为铂铑40-铂铑20；4根外侧的所述热电偶的直径为0.3mm；1根中央的所述热电偶的直径为0.5mm。防止热接点(珠)及绝缘引线受到高温烟气热冲击及氧化还原腐蚀，热接点(珠)丝及绝缘引线敷包刚玉保护套管。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述静压管内壁和所述热电偶上均套设有遮热罩。能够有效解决热接点(珠)高温下对水冷壁(约600℃)的热辐射问题。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述静压管内壁的所述遮热罩上固定有凸出的缩放喷管。使烟气速度在热电偶热接点即喷管吼部获得加速，减小热偶的响应时间；能够有效解决热接点(珠)高温下对水冷壁(约600℃)的热辐射问题。

需要说明的是，由于对于高保真的烟气分析必须进行等速取样，这是烟气取样的核心；而对于减小热电偶的响应时间，增大烟气与热节点的换热，根据传热学原理，辐射相同的条件下，增大对流换热是减小热电偶响应时间的必要方向，因此设置缩放喷嘴的目的就是增大该处的烟气流速，对喉部的热电偶进行对流强化换热。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述热电偶外侧贴合固定有直径为6mm、长度为150mm的瓷套管。提高热电偶的结构强度。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述双向水冷内螺纹管式换热器具有冷却水入口和冷却水出口。本装置的核心问题之一是高温环境下测温和测压及成分分析设备的长期稳定运行，并且冷却系统保证不应造成传感器产生测量误差；故在取样嘴和取样管及热电偶热接点(珠)与遮热罩处不采取冷却措施，采用氧化锆纤维材料；在遮热罩后沿主烟气方向设置长度为3000mm的双向水冷内螺纹管式换热器，即冷却水流向与主烟气为逆流方向增大主烟气和冷却水换热；考虑静压管的换热面积比主主烟气全压管换热面积大，冷却水与静压管烟气顺流，实现换热器的高效稳定运行。

优选的，在上述一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置中，所述烟气出口处连接有炭灰颗粒定量收集器。能够有效对碳灰成分进行检测。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，具有以下有益效果：

1、等速烟气取样：取样的准确性对于高温烟气测量具有决定性作用，本装置通过向下90°取样管、可更换多口径取样嘴、静压帽和抽气泵及管路实现烟气取样入口等速取样，保证了目标取样点烟气的高精度取样；

2、加速温度测温：烟气流速直接影响着烟气与热接点的对流传热系数，在辐射传热不变的情况下，速度越大对流传热系数越大，热电偶的响应时间越短，但是速度越大烟气在热接点表面的动能转化热能程度越大。针对这一矛盾，本装置静压管内壁焊接成缩放喷管，使烟气速度在热电偶热接点即喷管吼部获得加速，减小热偶的响应时间，另外沿抽气水平方向内置5支热电偶，热接点(珠)采取同样材质不同直径即利用外推直径法来解决烟气速度对测量误差的影响，并且设置多支热电偶测温使得目标测量位置的温度更精确；

3、高灰分连续测量：为适应高温高灰分连续测量不仅在烟气90°取样管入口采用刚玉滤网，并且装置设置压缩空气反吹接口并配有电动阀，可以实现脉冲或定期反吹，防止积灰结渣问题；

4、同步多元素协同分析：本装置可以根据炭灰(飞灰)颗粒定量收集器实现炉内燃烧状况分析；另外该装置的取样烟气在已测得实际温度、压力的条件下在烟气分析仪内进行量化分析，达到温度、压力、成分的多元素协同精确测量，解决了利用烟气出口温度等数据发推烟气入口温度时误差放大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图；

图2附图为本发明提供的A-A的截面图；

图3附图为本发明提供的B-B(刚玉滤网的主视图)的截面图；

图4附图为本发明提供的刚玉滤网的侧视图；

图5附图为本发明提供的不同口径和形状的取样嘴的示意图；

图6附图为本发明提供的压力测量部件及可替代高精度压差计；

图7附图为本发明提供的静压帽部件及位置。

其中：

1-主烟气全压管；

2-烟气进口；

3-烟气出口；

4-静压管；

5-1/4圆导向圆管；

6-静压帽；

7-取样管；

8-取样嘴；

9-隔膜泵；

10-热电偶；

11-双向水冷内螺纹管式换热器；

12-压差表；

13-烟气分析仪；

14-累计流量计；

15-转子流量计；

16-刚玉滤网；

17-绝缘引线；

18-遮热罩；

19-缩放喷管；

20-瓷套管；

21-冷却水入口；

22-冷却水出口；

23-炭灰颗粒定量收集器；

24-压缩空气接口；

25-电磁阀；

26-计量式干燥器；

27-静压接口；

28-全压接口；

29-经典U型压差计；

30-高精度压差计；

31-遮热罩支撑架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图7，本发明实施例公开了炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，包括：

主烟气全压管1：主烟气全压管1水平布置，且前端为烟气进口2，后端为烟气出口3，烟气出口3为90°向下的弯折结构；

速度/压力测定系统：包括静压管4、1/4圆导向管5和静压帽6；静压管4的一端与烟气进口2连通；1/4圆导向管5与静压管4的另一端连通；多个静压帽6固定在1/4圆导向管5的外侧；

烟气采集系统：包括取样管7、取样嘴8和隔膜泵9；取样管7的上端与1/4圆导向管5的下端连通；取样嘴8可拆卸连接在取样管7的下端；隔膜泵9与烟气出口3连通；

高温温度测量系统：包括多根设置在静压管4内的热电偶10；热电偶10沿静压管4的轴向方向布置，且位于烟气进口2处；

冷却系统：包括套设在主烟气全压管1与静压管4之间的双向水冷内螺纹管式换热器11；

分析系统：包括与静压管4上的静压接口27和烟气出口3上的全压接口28连通的压差表12、与热电偶10连接的温度计、与隔膜泵9依次连接的烟气分析仪13、累计流量计14和转子流量计15。

需要说明的是，烟气分析仪13的型号为经典奥氏烟气分析仪，为便携方便也可替换傅里叶红外烟气分析仪(GasmetDx4000)。

为了进一步优化上述技术方案，静压帽6的数量为4个，且呈十字交叉形设置。

为了进一步优化上述技术方案，取样管7的内壁上设置有刚玉滤网16。

为了进一步优化上述技术方案，热电偶10的数量为5根，其中4根热电偶10呈十字交叉式布置，剩余1根热电偶10位于其余4根热电偶10的中央；且5根热电偶10的后端汇合后沿主烟气全压管1的中轴线延伸至外侧通过绝缘引线17与温度计电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，热电偶10的材料为铂铑40-铂铑20；4根外侧的热电偶10的直径为0.3mm；1根中央的热电偶10的直径为0.5mm。

为了进一步优化上述技术方案，静压管4内壁和热电偶10上均套设有遮热罩18。

需要说明的是，热电偶10上的遮热罩18通过遮热罩支撑架31支撑固定；遮热罩支撑架31的数量为4个，且连接遮热罩18外壁和缩放喷管19内壁。

为了进一步优化上述技术方案，静压管4内壁的遮热罩上固定有凸出的缩放喷管19。

为了进一步优化上述技术方案，热电偶10外侧贴合固定有直径为6mm、长度为150mm的瓷套管20。

为了进一步优化上述技术方案，双向水冷内螺纹管式换热器10具有冷却水入口21和冷却水出口22。

为了进一步优化上述技术方案，烟气出口3处连接有炭灰颗粒定量收集器23。

参见附图5，取样嘴8口径不同形状主要是考虑燃料不同特性，特别是燃料为煤分的沾污及结渣堵塞问题，原则上口径越大越不易堵塞；对于取样嘴口径的大小取决于预测高温烟气的流速范围，本发明共有A、B、C三种类型，A类型用于取样流速较大的测点，B、C类型设计思想接近，主要应用于低流速测点。取样嘴8的作用主要是对目标测点进行定量取样，对于不同的流速范围，应采用不同截面积的烟气采样嘴。

参见附图6，压差表可以为经典U型压差计29(附图6左图)，或者高精度压差计30(附图6右图)；以经典U型压差计29为例，经典U型压差计29分别与静压管4上的静压接口27和烟气出口3上的全压接口28连通。

需要进一步说明的是：

本发明对比了皮托管测法、热线风速仪和激光测速仪三代经典测速技术的优缺点、适用范围和经济性及可靠性，根据可预测炉膛内高温烟气流速在3～8m/s范围内，结合测速的精度要求和可操作性，设计优选皮托管测速法。本系统采用经典皮托管平行采样法，根据预测的炉膛内高温烟气流速，采用特定口径的取样嘴8，进行烟气压力的测定，根据测定压力快速计算出高温烟气流速及流量。具体计算关系为：

式中：Vs——烟气流速(m/s)；

Kp——皮托管校正系数；

ts——烟气温度(℃)；

Pd——烟气动压；

压力单位用mmH2O时，将系数0.076换成0.24。

高温温度测量系统：在解决烟气气体速度和热接点直径对温度测量误差的影响上，测温元件为5支热接点(珠)直径不同的热电偶10，材料均采用铂铑40—铂铑20；结构布置为四支热接点(珠)直径为0.3mm的热电偶10位于抽气主通道截面半径15mm圆水平垂直交线的四个顶点上，一支热接点直径为0.5mm的热电偶位于抽气主通道的截面中心，形成“星月”布置；四支热接点直径为0.3mm的热电偶与抽气方向成45°汇合到抽气主通道中心线，与直径为0.5mm热电偶汇合绝缘引线引出；为增加热电偶丝的刚性强度，每支热电偶都紧贴直径为6mm，长度为150mm的瓷套管；为防止热接点(珠)及连接线受到高温烟气热冲击及氧化还原腐蚀，热接点(珠)丝及连接线敷包刚玉保护套管.

高温精度测量在设计上除了采用不同直径热电偶10热接点(珠)外，有以下措施：

1)关于解决热接点(珠)高温下对水冷壁(约600℃)的热辐射问题，本设计采用内置双层遮热罩18和静压管4共计三层辐射屏蔽罩来减少热接点(珠)向低温区域的热辐射问题；

2)另外为减少热电偶的响应时间，在设计上采用缩放喷管19，置热电偶热接点(珠)位于缩放喷嘴的喉部，加快烟气对热接点(珠)的对流换热。

装置整体冷却系统：本装置的核心问题之一是高温环境下测温和测压及成分分析设备的长期稳定运行，并且冷却系统保证不应造成传感器产生测量误差。故在取样8和90°取样管7及热电偶热接点(珠)与遮热罩处不采取冷却措施，采用氧化锆纤维材料；在遮热罩后沿主烟气方向设置长度为3000mm双向水冷内螺纹管式换热器23，即冷却水流向与主烟气为逆流方向增大主烟气和冷却水换热；考虑静压管的换热面积比主抽气烟道管换热面积大，冷却水与静压管烟气顺流，实现换热器的高效稳定运行。

分析系统：分析系统主要包括累计流量计14、温度计、压差表12、转子流量计15、烟气分析仪13。

系统控制与信号传输系统：本设计采用就地-远方控制系统，在就地抽气泵、冷却水泵采用380V交流电压，其控制信号接入微型袖珍计算器显示于操控板，热电偶测温信号、压力信号、烟气流量及烟气组分分析的动态信号可实时记录储存和自动控制，可接入远方DCS进行控制并呈现各参数变化曲线显示亦可以接入PC端进行控制，极大提高控制的灵活性和可靠性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，其特征在于，包括：

主烟气全压管（1）：所述主烟气全压管（1）水平布置，且前端为烟气进口（2），后端为烟气出口（3），所述烟气出口（3）为90°向下的弯折结构；

速度/压力测定系统：包括静压管（4）、1/4圆导向管（5）和静压帽（6）；所述静压管（4）的一端与所述烟气进口（2）连通；1/4圆导向管（5）与所述静压管（4）的另一端连通；多个所述静压帽（6）固定在所述1/4圆导向管（5）的外侧；

烟气采集系统：包括取样管（7）、取样嘴（8）和隔膜泵（9）；所述取样管（7）的上端与所述1/4圆导向管（5）的下端连通；所述取样嘴（8）可拆卸连接在所述取样管（7）的下端；所述隔膜泵（9）与所述烟气出口（3）连通；所述取样嘴（8）口径的大小取决于预测高温烟气的流速范围，对于不同的流速范围，采用不同截面积的采样嘴；

高温温度测量系统：包括多根设置在所述静压管（4）内的热电偶（10）；所述热电偶（10）沿所述静压管（4）的轴向方向布置，且位于所述烟气进口（2）处；所述热电偶（10）的数量为5根，其中4根所述热电偶（10）呈十字交叉式布置，剩余1根所述热电偶（10）位于其余4根所述热电偶（10）的中央；且5根所述热电偶（10）的后端汇合后沿所述主烟气全压管（1）的中轴线延伸至外侧通过绝缘引线（17）与温度计电性连接；所述静压管（4）内壁和所述热电偶（10）上均套设有遮热罩（18）；所述静压管（4）内壁的所述遮热罩上固定有凸出的缩放喷管（19）；

冷却系统：包括套设在所述主烟气全压管（1）与静压管（4）之间的双向水冷内螺纹管式换热器（11）；

分析系统：包括与所述静压管（4）上的静压接口（27）和所述烟气出口（3）上的全压接口（28）连通的压差表（12）、与所述热电偶（10）连接的所述温度计、与所述隔膜泵（9）依次连接的烟气分析仪（13）、累计流量计（14）和转子流量计（15）；

所述双向水冷内螺纹管式换热器（11）具有冷却水入口（21）和冷却水出口（22）；在所述取样嘴（8）和取样管（7）及热电偶（10）热接点与遮热罩（18）处不采取冷却措施，采用氧化锆纤维材料；在遮热罩（18）后沿主烟气方向设置长度为3000mm的所述双向水冷内螺纹管式换热器（11），即冷却水流向与主烟气为逆流方向增大主烟气和冷却水换热；考虑所述静压管（4）的换热面积比所述主烟气全压管（1）换热面积大，冷却水与所述静压管（4）烟气顺流，实现所述双向水冷内螺纹管式换热器（11）的高效稳定运行；

所述烟气出口（3）处连接有炭灰颗粒定量收集器。

2.根据权利要求1所述的一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，其特征在于，所述静压帽（6）的数量为4个，且呈十字交叉形设置。

3.根据权利要求1所述的一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，其特征在于，所述取样管（7）的内壁上设置有刚玉滤网（16）。

4.根据权利要求1所述的一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，其特征在于，所述热电偶（10）的材料为铂铑40-铂铑20；4根外侧的所述热电偶（10）的直径为0.3mm；1根中央的所述热电偶（10）的直径为0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置，其特征在于，所述热电偶（10）外侧贴合固定有直径为6mm、长度为150mm的瓷套管（20）。

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