CN212645925U - 一种高温烟气温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高温烟气温度测量装置，包括温度测量单元和驱动单元；所述温度测量单元包括热电偶、气冷套筒、空气压缩机、进口管座和封堵；所述热电偶轴向安装于过气冷套筒内且两端穿出气冷套筒并经由两端封堵密封；所述气冷套筒靠近热电偶冷端一侧经进口管座与空气压缩机密封连通；所述气冷套筒靠近热电偶热端一侧沿圆周方向至少等间距开设有一圈排气孔；所述热电偶热端安装测温探针；本实用新型的高温烟气温度测量装置，可实现对高温烟气温度的直接测量，解决了高温烟气温度测量难，特别是烟气截面深度大导致温度难以测量的问题，另外也可用于锅炉燃烧优化调整过程中的长时间、交替测试某些特定位置温度值的测量。

Description

一种高温烟气温度测量装置

技术领域：

本实用新型属于温度测量领域，具体涉及一种高温烟气温度测量装置。

背景技术：

锅炉作为火电厂中的关键设备，其能否安全可靠运行直接关乎火电厂生产的可靠性。在大型锅炉实际运行过程中由于其燃烧温度非常高，目前对炉膛内部、炉膛出口处、水平烟道高温烟气温度缺乏必要的温度测点，目前也没有稳定可靠的测试方法，因此不能有效获取上述位置的烟气温度值。而上述位置的烟气温度值可直观反映锅炉运行是否正常、运行参数是否有待优化，也是锅炉设备需要监控的关键参数。目前涉及高温烟气温度测量的装置和系统大都比较复杂，运行维护费用都较高，测量的精确度受运行环境影响较大，因此准确测试锅炉炉膛出口烟气温度是监测锅炉设备安全、经济运行难点之一，高温环境下测温装置的开发可为准确获取炉膛出口等高温环境下的烟气温度提供帮助，为解决锅炉燃烧优化、运行优化提供参考。

发明内容：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高温烟气温度测量装置，其技术方案如下：

一种高温烟气温度测量装置，包括温度测量单元和驱动单元；

所述温度测量单元包括热电偶、气冷套筒、空气压缩机、进口管座和封堵；所述热电偶轴向安装于过气冷套筒内且两端穿出气冷套筒并经由两端封堵密封；所述气冷套筒靠近热电偶冷端一侧经进口管座与空气压缩机密封连通；所述气冷套筒靠近热电偶热端一侧沿圆周方向至少等间距开设有一圈排气孔；所述热电偶热端顶部设有测温探针；当空气压缩机开启时，压缩空气进入气冷套筒，并由排气孔排出对气冷套筒降温保护；

所述驱动单元设置在热电偶冷端，包括驱动电机、传动齿轮和设置在气冷套筒上的固定齿条；所述传动齿轮与与固定齿条相啮合；所述驱动电机的输出轴与传动齿轮传动连接；经传动齿轮带动固定齿条运动，进而带动气冷套筒和热电偶进出待测温区域。

优选地，所述排气孔开设3圈。

优选地，3圈排气孔等间距设置。

优选地，3圈排气孔之间间距大小范围在4～6mm之间。

优选地，所述排气孔为向热电偶冷端倾斜的斜孔，该斜孔倾斜的角度范围在30°～60°之间，该斜孔的孔径大小范围在φ4～φ6之间。

优选地，所述热电偶热端穿出气冷套筒部分长度范围在50mm～150mm之间。

优选地，所述热电偶安装在冷套筒中心轴线位置。

优选地，所述气冷套筒与固定齿条相对的一侧还设有行走滚轮，并配合设有行走轨道。

优选地，所述空气压缩机与压缩空气进口管座之间设有调节阀。

优选地，所述热电偶选用耐高温铠装热电偶，所述封堵选用耐高温封堵。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

本实用新型的高温烟气温度测量装置，可实现对高温烟气温度的直接测量，解决了高温烟气温度测量难，特别是烟气截面深度大导致温度难以测量的问题，另外也可用于锅炉燃烧优化调整过程中的长时间、交替测试某些特定位置温度值的测量。

本实用新型的温度测量单元，压缩空气经压缩空气进口管座进入气冷套筒，再由排气孔排出，不仅可实现对热电偶热端的测温探针非测量段的有效冷却，也可对气冷套筒进行有效冷却，提高了测温装置在高温环境下的刚性，实现深度较大的高温烟气温度值测量。

本实用新型的高温烟气温度测量装置，通过驱动单元调节热电偶热端测温探针在高温烟气区的位置，无需测试人员直接操作测试装置的前进与后退，可避免测试人员直接暴露在高温测试环境下，降低了试验人员作业过程中被高温烟气灼伤的几率，也减轻试验人员的劳动强度。

本实用新型的的驱动单元能够平稳驱动温度测量单元的进入与退出，实现温度测量单元的线性平稳移动，避免热电偶热端的测温探针在待测温区域大幅晃动，提高了测试过程中的稳定性，在长时间测量和交替测量中，都可提高测温精度。

附图说明

图1为实施例中高温烟气温度测量装置结构示意图；

图2为实施例中温度测量单元结构示意图；

图中：1-驱动电机；2-固定支架；3-传动齿轮；4-固定齿条；5-行走滚轮；6-调节阀门；7-空气压缩机；8-烟道壁面；9-待测温高温区域；10-气冷套筒；11-热电偶；12-行走轨道；13-固定带；14-排气孔；15-压缩空气进口管座；16-耐高温封堵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一：

本实施例采用本实用新型的高温烟气温度测量装置，如图1和图2所述，该装置包括温度测量单元和驱动单元；其中，温度测量单元包括热电偶11、气冷套筒10、空气压缩机7、压缩空气进口管座15和耐高温封堵16；本实施例中热电偶11选用耐高温铠装热电偶，该热电偶11安装于过气冷套筒10内中心轴线位置且两端穿出气冷套筒10并经由两端封堵密封；热电偶11热端穿出气冷套筒10部分长度范围在50mm～150mm之间。气冷套筒10靠近热电偶11冷端一侧经压缩空气进口管座15与空气压缩机7密封连通；空气压缩机与压缩空气进口管座之间设有调节阀6，用于调节压缩空气流量。气冷套筒10靠近热电偶11热端一侧沿圆周方向至少等间距开设有一圈排气孔14，排气孔的开孔数量可根据测量高温烟气温度及冷却空气流量核算；热电偶11热端安装测温探针；当空气压缩机开启时，压缩空气进入气冷套筒10，并由排气孔14排出对气冷套筒10降温保护；

驱动单元设置在热电偶11冷端，包括设置在固定支架2上的驱动电机1和传动齿轮3，以及设置在气冷套筒10上的固定齿条4；传动齿轮3与与固定齿条4相啮合；驱动电机1的输出轴与传动齿轮3传动连接。

本实施例的使用过程如下：

在测量前或测量后，经传动齿轮3带动固定齿条4运动，进而带动气冷套筒10和热电偶11进出烟道壁面8内的待测温高温区域9，同时空气压缩机输出的压缩空气进入气冷套筒，由排气孔14排出，到达待测温区域后进行测温，测温过程中，压缩空气连续输入，同时对热电偶热端的测温探针非测量段和气冷套筒进行降温保护。

实施例二：

本实施例的进一步设计在于：实施例一中的排气孔开设3圈，3圈排气孔等间距设置，3圈排气孔之间间距大小范围在4～6mm之间，本实施例中排气孔之间间距为5mm。

实施例三：

本实施例的进一步设计在于：上述实施例中的排气孔均为向热电偶11冷端倾斜的斜孔，倾斜的角度范围在30°～60°之间，孔径大小范围在φ4～φ6之间，本实施例中倾斜的角度为45°，孔径大小为φ5。

实施例四：

本实施例的进一步设计在于：上述实施例中的气冷套筒与固定齿条4相对的一侧还设有行走滚轮5，并配合设有行走轨道12，设置在行走滚轮5之上的固定带13将固定齿条4和气冷套筒10刚性相连，共同驱动测量装置在行走轨道上的前进和后退，该设计进一步提供温度测量单元的运动的稳定性。

Claims (10)

1.一种高温烟气温度测量装置，其特征在于：包括温度测量单元和驱动单元；

所述温度测量单元包括热电偶、气冷套筒、空气压缩机、进口管座和封堵；所述热电偶轴向安装于过气冷套筒内且两端穿出气冷套筒并经由两端封堵密封；所述气冷套筒靠近热电偶冷端一侧经进口管座与空气压缩机密封连通；所述气冷套筒靠近热电偶热端一侧沿圆周方向至少等间距开设有一圈排气孔；所述热电偶热端顶部设有测温探针；当空气压缩机开启时，压缩空气进入气冷套筒，并由排气孔排出对气冷套筒降温保护；

所述驱动单元设置在热电偶冷端，包括驱动电机、传动齿轮和设置在气冷套筒上的固定齿条；所述传动齿轮与固定齿条相啮合；所述驱动电机的输出轴与传动齿轮传动连接；经传动齿轮带动固定齿条运动，进而带动气冷套筒和热电偶进出待测温区域。

2.根据权利要求1所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述排气孔开设3圈。

3.根据权利要求2所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：3圈排气孔等间距设置。

4.根据权利要求3所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：3圈排气孔之间间距大小范围在4～6mm之间。

5.根据权利要求1～4任一所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述排气孔为向热电偶冷端倾斜的斜孔，该斜孔倾斜的角度范围在30°～60°之间，该斜孔的孔径大小范围在φ4～φ6之间。

6.根据权利要求5所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述热电偶热端穿出气冷套筒部分长度范围在50mm～150mm之间。

7.根据权利要求6所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述热电偶安装在冷套筒中心轴线位置。

8.根据权利要求7所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述气冷套筒与固定齿条相对的一侧还设有行走滚轮，并配合设有行走轨道。

9.根据权利要求8所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述空气压缩机与压缩空气进口管座之间设有调节阀。

10.根据权利要求8所述的高温烟气温度测量装置，其特征在于：所述热电偶选用耐高温铠装热电偶，所述封堵选用耐高温封堵。

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