CN204115902U - 水冷壁型气化炉的测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水冷壁型气化炉的测温装置，水冷壁型气化炉的测温装置包括测温部和固定座，以及接线盒和接线盒支撑装置，所述固定座采用内设有阶梯孔的转接头，转接头用于将测温部安装在水冷壁气化炉的环腔中，所述接线盒支撑装置包括配对法兰和支撑管，所述支撑管安装在配对法兰上，所述配对法兰与水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰相配合，所述支撑管的一端与接线盒相连，另一端延伸至金属套筒，支撑管与金属套筒有间隙，不接触，支撑管用于安装热电偶丝，接线盒支撑装置用于将接线盒安装在气化炉炉壁上。本实用新型有效解决了水冷壁气化炉运行时震动和停炉检修时热电偶丝在环腔内折断的问题，且提高了测量位置温度的精确度。

Description

水冷壁型气化炉的测温装置

技术领域

本实用新型涉及一种温度测量装置，特别涉及一种水冷壁型气化炉的测温装置。 

背景技术

我国是全球最大的煤气化市场，市场上大都采用水煤浆气化炉，但是该气化炉等核心设备大都依赖进口，且该气化炉的炉砖易磨损、运转周期长。近年来，我国研制出了水冷壁型气化炉，彻底解决了现有水煤浆气化炉砖磨损、不能长周期运转的问题，降低了气化炉的制造和维修成本，拓宽了煤种的适用范围。同时，该炉采用独特的组合烧嘴，使系统的点火与投料程序一体化，便于输送，易于操作，更加安全快捷。 

该水冷壁型气化炉与耐火装型气化炉的结构完全不同。耐火砖型气化炉从燃烧室到外壁的整个壳体都是实体，可以采用B型热电偶进行温度测量，而水冷壁型气化炉的壳体则由承压壳体（炉壁）、水冷壁和耐火层三部分组成，水冷壁与承压壳体之间有一定的间隙，形成环腔，设计温度为400℃左右，水冷壁层由循环水管道构成，给耐火层材料降温，耐火层包围的燃烧室其工作温度达1500℃。 

但是由于水冷壁型气化炉由三层结构，其壳体构造复杂，承压壳体上的开孔与水冷壁层的开孔并非完全同心，承压壳体与水冷壁形成的环腔也存在较高的温度和压力，采用常规的B型热电偶在安装或运行过程中B型热电偶易折损，因此无法达到对水冷壁型气化炉燃烧室测温的要求。 

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种水冷壁型气化炉的测温装置，该装置的结构简单，易操作，能够解决水冷壁气化炉承压壳体上的开孔与水冷壁层的开孔不同心被折损的问题，且能提高测量位置温度的精确度。 

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现： 

一种水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：水冷壁型气化炉的测温装置包括测温部和固定座，以及接线盒和接线盒支撑装置，所述测温部包括热电偶丝、保护套管和金属套筒，所述保护套管的敞口端与金属套筒相通，所述热电偶丝的热端位于保护套管，热电偶丝的冷端延伸至接线盒，所述固定座采用内设有阶梯孔的转接头，所述转接头的小孔径段用于安装保护套管，转接头的大孔径段设有用于安装金属套筒的内螺纹，转接头用于将测温部安装在水冷壁气化炉的环腔中，所述接线盒支撑装置包括配对法兰和支撑管，所述支撑管安装在配对法兰上，所述配对法兰与水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰相配合，所述支撑管的一端与接线盒相连，另一端延伸至金属套筒，支撑管与金属套筒有间隙，不接触，支撑管用于安装热电偶丝，接线盒支撑装置用于将接线盒安装在气化炉炉壁上。

所述保护套管由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管构成。 

所述金属套筒与热电偶丝之间设有第一密封件，所述金属套筒内设有大、中、小三个孔径，金属套筒的一端为大孔径段，另一端为中孔径段，金属套筒的大孔径段用于安装保护套管，且金属套筒的大孔径段设有用于与转接头内螺纹相配合的外螺纹；金属套筒的中孔径段设有用于安装第一密封件的内螺纹。 

所述配对法兰上设有带外螺纹的卡套，所述支撑管上套有锁紧螺母，所述锁紧螺母与卡套螺纹配合。 

所述支撑管与接线盒之间设有第二密封件。 

所述第一密封件为内设有锥形的双孔火山岩密封元件。 

所述第二密封件为内设有锥形的双孔火山岩密封元件。 

所述接线盒采用具有防爆性能的不锈钢材料制成。 

本发明的有益效果：本实用新型的结构简单，测温装置由测温部和接线盒两部分构成，将测温装置分为两级安装，测温部通过转接头安装在水冷壁气化炉的环腔中，接线盒通过接线盒支撑装置安装在水冷壁气化炉炉壁上，测温装置采用接触式的测温方式，测温部的保护套管可以伸至气化炉的燃烧室，测量燃烧室内的温度。或者伸至气化炉的耐火层，测量耐火层的温度。测温部的热电偶丝通过支撑管与接线盒相连，测温部与支撑管之间不连接，该支撑管用于支撑热电偶丝，使测温部与支撑管之间采用软性连接，防止因水冷壁气化炉运行时震动和停炉检修时，热电偶丝在环腔内悬空而不慎折断。本发明使测温装置的热端和冷端分两级安装，即测温装置的热端在气化炉水冷壁上进行一次安装，测温装置冷端在炉壁处进行一次安装，解决了水冷壁气化炉承压壳体上的开孔与水冷壁层的开孔并非完全同心的问题，避免了测温装置在安装和运行过程中折损，提高了测量位置温度的精确度。且本测温装置的测温部稳固、适配性好、气密性好、安全性高。 

保护套管由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管，保护套管采用多层结构对热电偶丝进行保护，避免了热电偶丝被污染，而且还提高了保护套管的抗热震性。 

所述金属套筒大孔径段的外螺纹，便于与转接头的内螺纹相配合，使热电偶组合元件固定在水冷壁管上；金属套筒的中孔段内螺纹，便于第一密封件的安装密封。 

配对法兰与支撑管之间设有卡套和锁紧螺母，用于固定支撑管和密封支撑管与配对法兰之间的间隙，而且具有很高的耐温承压能力。 

金属套筒上设置第一密封件，用于阻止水冷壁气化炉环腔与外界的泄露；支撑管与接线盒之间的间隙设有第二密封件，用于对热电偶组合元件的二次堵漏，提高了测温装置的安全性，所述第一、第二密封件均为内设有锥形的双孔火山岩密封元件，火山岩会很密实地填充所有缝隙，从而对偶丝进行密封和绝缘，该密封元件的锥度使密封性能更好。 

所述接线盒采用具有防爆性能的不锈钢材料制成，保证了装置的安全性能。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明金属套筒的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是本发明转接头的结构示意图；

图5是本发明装配在水冷壁气化炉上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。 

参见图1至图5所示，一种水冷壁型气化炉的测温装置，水冷壁型气化炉的测温装置包括测温部和固定座，以及接线盒3和接线盒支撑装置，所述测温部包括热电偶丝1、保护套管2、金属套筒4、第一密封件8，所述保护套管2由陶瓷管2-1和设置在陶瓷管2-1内的刚玉管2-2构成，所述刚玉管2-2与陶瓷管2-1之间的间隙内填充50目～100目的刚玉粉，所述陶瓷管2-1是由碳化硅或二硅化钼材料制成的盲管，使保护套管2绝缘、耐高温、耐压力。所述金属套筒4与热电偶丝1之间设有第一密封件8，所述金属套筒4内设有大、中、小三个孔径，金属套筒4的一端为大孔径段，另一端为中孔径段，金属套筒4的大孔径段用于安装保护套管2，且金属套筒4的大孔径段设有用于与转接头5内螺纹相配合的外螺纹；金属套筒4的中孔径段设有用于安装第一密封件8的内螺纹。所述保护套管2的敞口端与金属套筒4相通，所述热电偶丝1的热端位于保护套管2，热电偶丝1的冷端延伸至接线盒3，所述固定座采用内设有阶梯孔的转接头5，所述转接头5的小孔径段用于安装保护套管2，转接头5的大孔径段设有用于安装金属套筒4的内螺纹，所述转接头5的小孔径端焊接在水冷壁气化炉的两水冷壁管15之间的翅片上，测温部通过转接头5安装在水冷壁气化炉的环腔11中，测温部的保护套管2延伸至水冷壁气化炉的耐热层预留的内孔中，或者穿过耐热层延伸至水冷壁气化炉的燃烧室16。所述热电偶丝1采用B分度的热电偶元件，即铂铑30-铂铑6，精度为II级，直径为 0.5-0.015mm。 

所述接线盒支撑装置包括配对法兰6、支撑管7、卡套14和第二密封件9，所述支撑管7安装在配对法兰6上，所述配对法兰6与水冷壁气化炉炉壁12的工艺法兰10相配合，配对法兰6与工艺法兰10之间通过螺栓锁紧，配对法兰6上设有带外螺纹的卡套14，所述支撑管7上套有锁紧螺母13，所述锁紧螺母13与卡套14螺纹配合。所述支撑管7的一端与接线盒3相连，所述支撑管7与接线盒3之间设有第二密封件9，支撑管7另一端延伸至金属套筒4，支撑管7与金属套筒4有间隙，不接触，由于支撑管7与金属套筒4不接触，从而避免了测温装置被折断。热电偶丝1穿过支撑管7与接线盒3相连，支撑管7用于安装热电偶丝1，接线盒支撑装置用于将接线盒3安装在水冷壁气化炉炉壁12上。 

所述第一、第二密封件8、9均为内设有锥形的双孔火山岩密封元件。 

所述接线盒3采用具有防爆性能的不锈钢材料制成。 

本专利测温装置的安装方法： 

a）转接头5先固定在水冷壁气化炉上，在水冷壁气化炉的水冷壁管15之间的翅片上焊接带内螺纹的转接头5，且使转接头5内孔与水冷壁气化炉的耐火层预留的内孔保持同心。

b）测温部件在安装前先组装好，安装时将测温部装入转接头5内，拧紧金属套筒4。 

c）支撑管7穿过配对法兰6上的卡套14，热电偶丝1穿过支撑管7，首先将配对法兰6与水冷壁气化炉炉壁12上的工艺法兰10对齐，通过螺栓螺母紧固，使水冷壁气化炉炉内与外界大气隔绝；然后调节支撑管7到适当位置后，通过锁紧螺母13与卡套14相配合，紧固支撑管7。 

d）安装支撑管7上的第二密封件9，通过第二密封9将密封支撑管7与接线盒3之间的热电偶丝1。 

e）连接接线盒3，将信号接入控制室。 

本实用新型的工作原理： 

所述测温装置采用接触式测温，测温装置测量燃烧室16即炉膛温度，转接头5固定在两水冷壁管15之间，测温部的保护套管2伸入气化炉的燃烧室16中，测温部的金属套筒4与转接头5螺纹配合固定在水冷壁管15上，支撑管7通过配对法兰6与水冷壁气化炉炉壁12的工艺法兰10相配合，固定在水冷壁气化炉炉壁12上，热电偶丝1的冷端穿过支撑管7延伸至接线盒3，通过测温部的热电偶丝1测量燃烧室16温度，并将其温度传递到接线盒3。由于水冷壁气化炉炉壁上的开孔与水冷壁层的开孔并非完全同心，该结构避免了热电偶在安装过程中折损，对于水冷壁气化炉这种特殊测温环境，常规高温热电偶会因开孔不同心而无法安装并实现测温，克服了常规高温热电偶在这种特殊环境无法安装并实现测温功能的不足，达到良好的测温效果。本实用新型具有非常好的适应性，且能够很好的实现测温功能。本实用新型测温准确、精度高、耐高温高压、安装方便、使用寿命长。

本专利测温装置还可以测量耐火层温度，所述测温装置的测温部伸入气化炉的耐火层即炉膛壁内，通过测温部测量耐火层的温度。 

Claims (8)

1.一种水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：水冷壁型气化炉的测温装置包括测温部和固定座，以及接线盒（3）和接线盒支撑装置，所述测温部包括热电偶丝(1)、保护套管(2)和金属套筒（4），所述保护套管(2)的敞口端与金属套筒（4）相通，所述热电偶丝(1)的热端位于保护套管(2)，热电偶丝(1)的冷端延伸至接线盒（3），所述固定座采用内设有阶梯孔的转接头（5），所述转接头（5）的小孔径段用于安装保护套管（2），转接头（5）的大孔径段设有用于安装金属套筒（4）的内螺纹，转接头（5）用于将测温部安装在水冷壁气化炉的环腔（11）中，所述接线盒支撑装置包括配对法兰（6）和支撑管（7），所述支撑管（7）安装在配对法兰（6）上，所述配对法兰（6）与水冷壁气化炉炉壁（12）的工艺法兰（10）相配合，所述支撑管（7）的一端与接线盒相连，另一端延伸至金属套筒（4），支撑管（7）与金属套筒（4）有间隙，不接触，支撑管（7）用于安装热电偶丝(1)，接线盒支撑装置用于将接线盒（3）安装在气化炉炉壁（12）上。

2.根据权利要求1所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述保护套管（2）由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管构成。

3.根据权利要求1或2所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述金属套筒（4）与热电偶丝(1)之间设有第一密封件（8），所述金属套筒（4）内设有大、中、小三个孔径，金属套筒（4）的一端为大孔径段，另一端为中孔径段，金属套筒（4）的大孔径段用于安装保护套管（2），且金属套筒（4）的大孔径段设有用于与转接头（5）内螺纹相配合的外螺纹；金属套筒（4）的中孔径段设有用于安装第一密封件（8）的内螺纹。

4.根据权利要求3所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述第一密封件（8）为内设有锥形的双孔火山岩密封元件。

5.根据权利要求1所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述配对法兰（6）上设有带外螺纹的卡套（14），所述支撑管（7）上套有锁紧螺母（13），所述锁紧螺母（13）与卡套（14）螺纹配合。

6.根据权利要求1或5所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述支撑管（7）与接线盒（3）之间设有第二密封件（9）。

7.根据权利要求6所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述第二密封件（9）为内设有锥形的双孔火山岩密封元件。

8.根据权利要求1所述的水冷壁型气化炉的测温装置，其特征在于：所述接线盒（3）采用具有防爆性能的不锈钢材料制成。