[发明专利]一种炉内高温烟气温度与成分协同测量装置

权利要求书

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）。