[实用新型]一种带冷却功能的波导测量系统

说明书

本实用新型涉及测试火电厂尾部烟道飞灰电磁参数或者飞灰含碳量装置的领域，特别涉及一种带冷却功能的波导测量系统。该装置包括：空心金属波导、同轴转换器、隔热装置、电磁波隔离装置、金属耦合片和冷却装置。由于采用上述技术方案，本实用新型通过隔热装置和冷却装置的配合可以将测量装置的空心金属波导中的被测量高温烟气隔离和快速降温，避免高温对同轴转换器等精度较高的测量设备产生影响，进而延长设备使用寿命，提高测量精度。

技术领域

本实用新型涉及测试火电厂尾部烟道飞灰含碳量电磁参数装置的领域，特别涉及一种带冷却功能的波导测量系统。

背景技术

锅炉燃烧过程是受众多因素影响的复杂的湍流流动与燃烧反应过程。运行过程中机械不完全热损失是影响火电厂热效率的主要因素之一，而这一影响因素主要由烟气中的飞灰含碳量来表征。因此，对飞灰含碳量进行精确、实时的监测，提高锅炉运行效率，对降低发电成本有十分重要的意义。

目前国内外已有的飞灰含碳量在线检测仪在测量技术方面基本都采用将采集后的灰样送入测量腔的方法进行测试，这就导致了测量腔堵灰、检测结果实时性差等问题的发生。另外，由于不同测量技术的实现方式不同，测量过程中伴随着各种问题。光学反射法、激光诱导击穿光谱法与红外测量法中信号易受煤种变化及飞灰颗粒大小的影响，测量精度难以保证。灼烧法测量精度高但分析滞后，实时性差。流化床CO₂测量法难以保证燃烧室严格的密封性，飞灰中碳酸盐受热分解出的二氧化碳对精度同样造成了一定影响。微波法是目前商业化程度最高的一种测碳方法，该方法能实现在线测量飞灰含碳量的要求，是目前研究、应用最多,也是测量速度最快的一种测碳技术。但是，无论是取样式微波测碳还是无灰路微波测碳都存在一定问题。取样法取得的灰样缺乏代表性，取样器堵灰等问题难以得到根本解决；无灰路飞灰含碳量测试系统微波信号多径、反射干扰以及烟道飞灰密度不确定对微波能量衰减的影响难以估算，测试结果的可信度受到质疑。这些问题的存在很难满足火电厂实时、准确检测飞灰含碳量的要求。

另外，基于微波的测试方法中，传输法/反射法主要应用于锅炉烟道非接触式的测量方式，测量装置直接安装在同径管道上,不存在取样管堵塞问题,是一种比较理想的测量手段。但是由于多径反射的影响，微波能量会发生溢散使测量精度受到影响。基于谐振腔法的测碳装置所处安装点由于温度过高，致使金属谐振腔的几何尺寸产生微变,从而引起功率与频率的漂移。频率漂移会引起传输端的变化，从而使测量端接收信号产生变化；功率漂移同样会引起测量端接收信号的变化。因此温度是飞灰含碳量检测过程中产生测量误差，影响测量精度的因素之一。

发明内容

本实用新型公开了一种带冷却功能的波导测量系统，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种带冷却功能的波导测量系统，该波导测量系统包括：同轴转换器、隔热装置、电磁波隔离装置、金属耦合片和冷却装置；

其中，所述空心金属波导两端设置密封材料密封，且端部分别设有连接法兰，所述空心金属波导的侧壁上对称设有2个微波传输孔，每个所述微波传输孔上均设有连接座，2个所述冷却装置的一端分别与2个所述连接座通过连接螺栓连接，2个所述冷却装置的另一端分别与2个所述同轴转换器连接，所述冷却装置内部均设有套管，所述套管一端与所述连接座上的微波传输孔连接，另一端与所述同轴转换器的微波传输孔连接；

所述隔热装置和金属耦合片依次设置在所述连接座与所述冷却装置的连接端之间；

2个所述电磁波隔离装置通过固定槽设置在所述空心金属波导两端内部中心线位置。

进一步，所述隔热装置为云母片，所述云母片的中心位置设有微波传输通孔；所述云母片厚度为0.5mm-1mm。

进一步，所述冷却装置包括散热套管、散热流体、毛细结构和散热翅片；