[发明专利]一种煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统及方法

权利要求书

1.一种煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，包括IMP板(70)、数采计算机(90)、双测量端铠装热电偶(10)及用于测量氧化管束(50)壁温的炉壁热电偶(30)；

所述双测量端铠装热电偶(10)包括用于测量反应器内同一空间位置的流体工质温度的双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)及双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)；所述炉壁热电偶(30)、流体工质温度的双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)及双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)经IMP板(70)与数采计算机(90)相连接；

双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)与双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)的材料相同且直径不同。

2.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，双测量端铠装热电偶(10)及炉壁热电偶(30)通过密封装置(20)固定于反应器外壳(60)上，炉壁热电偶(30)固定于相邻氧化管束(50)之间的金属架桥(40)上。

3.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)与双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)之间的间距L和双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)的直径D₁满足：L/D₁＝1.0-2.0。

4.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)与双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)的直径比值D₁/D₂＝3.0-4.0。

5.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，金属架桥(40)的厚度大于等于氧化管束(50)直径的1/2。

6.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，还包括用于提供电能的直流稳压电源(80)。

7.根据权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，其特征在于，双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)的表面对流换热量与辐射换热量相等，对流换热量为表面传热系数h与换热温差T_f-T_b的乘积。

8.一种煤炭超临界水气化制氢反应器的测温方法，其特征在于，基于权利要求1所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统，包括以下步骤：

双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)及双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)测量反应器内同一空间位置的流体工质温度信号，并经IMP板(70)发送至数采计算机(90)；

炉壁热电偶(30)测量氧化管束(50)的壁温信号，并经IMP板(70)发送至数采计算机(90)；

数采计算机(90)根据双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)及双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)测量得到的流体工质温度信号和炉壁热电偶(30)测量得到的氧化管束(50)的壁温信号，利用测温误差修正公式计算反应器内最终的流体温度测量值T_b′。

9.根据权利要求8所述的煤炭超临界水气化制氢反应器的测温方法，其特征在于，所述测温误差修正公式为：

其中，T_b1及T_b2分别为通过双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)及双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)所测温度信号的温度读数，T_W为炉壁热电偶(30)所测温度信号的温度读数，D₁及D₂分别为双测量端铠装热电偶1号热电偶(11)与双测量端铠装热电偶2号热电偶(12)的直径。