用于燃气发生器中的热电偶的护罩的制作方法

专利名称：用于燃气发生器中的热电偶的护罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气发生器，更特别是一种新的保护热电偶和在热电偶附近的近侧的燃气发生器容器罩的罩装置及其方法。
背景技术：
美国专利No.2,809,104和5,484,554中所示的这类燃气发生器处理包括煤、石油焦炭、燃气和石油的含碳燃料来产生氢和一氧化碳的气体混合物，已知可变为如合成燃气、燃气、还原气体和可燃气体。
燃气发生器的罩体通常包括一钢制的外反应器容器或壳，里面衬着一或更多的绝缘和耐火材料层例如耐火粘土和耐火砖，也被称为耐火衬套(refractory lining)或耐火砖。燃气发生器的内部空间包括一反应室，在其中发生含碳燃料到燃气的转化。典型的燃气发生器的工作温度范围是从大约2200°F到3000°F。典型的工作压力范围是从10到200个大气压。
如果燃气发生器内的温度高于预定限度，里面的耐火衬套能融化，从而导致钢制的燃气发生器壳不受保护而受到可能的热状况的损害。如果燃气发生器的工作温度低于预定限度，从含碳燃料到燃气的气化转化率就有一低的工作效率导致不充分的气体产品。与燃气发生器内的温度相关的信息是判断是否存在适宜的气化条件的重要指标。众所周知对燃气发生器内进行温度测量是通过在燃气发生器耐火衬套的一或更多水平位置上安装一个或更多个热电偶进行的。
通常在燃气发生器的中间或更低的侧壁面部提供热电偶。在这些水平位置的温度测量也能被用于推断出关于燃气发生器，其它水平位置的工作条件的信息。使用的热电偶的数量通常取决于设置燃气发生器内的进料类型，例如煤或轻油，以及产生的炉渣的数量。例如，高炉渣燃气发生器可以采用8个热电偶，然而例如低炉渣装置或无炉渣装置可以只使用两个热电偶。
在一种已知的燃气发生器中，一延长的热电偶腔容纳一延长的热电偶，其延伸通过燃气发生器壳和内部的耐火衬套直到反应室。热电偶的一端支撑在燃气发生器壳上，相反的一端从耐火衬套的热暴露表面、也就是已知的热面表面凹入。通常保持热电偶腔的横截面面积尽可能的小，以防止过量的热量通过热电偶腔到达燃气发生器壳。
在一些已知的燃气发生器中，耐火衬套包括一或更多相邻的耐火材料层，例如耐火砖。已知当，其从室温加热到燃气发生器的工作温度时，耐火砖能膨胀。由于耐火衬套和燃气发生器壳之间的温度和热膨胀系数不同，耐火砖因此在热膨胀过程中相对于燃气发生器壳“移动”。作为耐火衬套热膨胀的结果，耐火衬套内的热电偶腔也将相对于燃气发生器壳移动。
因为热电偶被固定到燃气发生器壳上，耐火砖炉衬的热膨胀通常将导致热电偶和热电偶腔之间的相对位置改变。这样对应于燃气发生器的室温条件，热电偶腔相对于热电偶具有一个室温位置。对应于燃气发生器的工作温度条件，热电偶腔相对于热电偶也具有一工作温度位置，其不同于室温位置。
众所周知，在许多含碳燃料转化成燃气时，在燃气发生器耐火衬套的热面表面上形成熔渣。熔渣通常沿热面表面的垂直部向下流。向下移动的炉渣通常能通过耐火衬套热面表面的空腔开口移动到水平的热电偶腔。进入热电偶腔的炉渣将部填充或完全阻塞热电偶腔内热电偶和热电偶腔壁之间的余隙空间。
一旦由于炉渣堆积导致围绕热电偶的空间减少或消除，由于耐火衬套的膨胀或收缩，热电偶腔相对于热电偶的任何移动能引起在热电偶腔内的固化炉渣产生一力，其垂直向上或向下压热电偶。这种力能引起热电偶的剪切，因为它支撑在燃气发生器壳上，相对不能移动。
燃气发生器有时候需要维护和修理。一些修理最好在燃气发生器从工作温度冷却到室温后完成。在冷却阶段，耐火衬套收缩。这种收缩导致热电偶腔相对于热电偶位置改变。因此在燃气发生器冷却时，可能发生热电偶的损害，特别是在如果热电偶腔被固化炉渣阻塞时。
如前面所述的在冷却时，耐火衬套的移动导致炉渣阻塞的热电偶腔中的炉渣推动相对固定的热电偶而产生施加于热电偶的力。当燃气发生器进行与热电偶不相关的修理时而冷却时，通过热电偶腔的炉渣收缩产生施加于热电偶的力也能引起一个或更多个热电偶的损害或切变，需要拆除或更换损坏的热电偶。
热电偶的修理或更换也需要清除积聚在热电偶腔内变硬的炉渣。从热电偶腔中去除固化的炉渣以及重新安装更换的热电偶是耗费时间和昂贵的。
因此想要避免炉渣移动进入热电偶腔开口和炉渣阻塞热电偶腔的问题。无论燃气发生器是否产生炉渣，也想要使通过热电偶腔从反应室到燃气发生器的热量传送减到最小。另外想要保护热电偶腔附近的燃气发生器的容器或壳。

发明内容
本发明的几个目的中重要的是要提供一种新的燃气发生器，其保护热电偶、热电偶腔以及热电偶腔附近的燃气发生器容器或壳；一种新的罩装置，用于保护热电偶、燃气发生器内的热电偶以及热电偶腔附近的燃气发生器容器或壳；一种新的沉头罩(countersunk cap)用于对燃气发生器的热电偶腔开口形成保护盖；一种新的罩装置，用于保护燃气发生器的热电偶腔，该罩具有孔，用于通过该罩传送有限的热量；一种新的用于燃气发生器的热电偶的护罩(protective cap)，该罩具有倾斜的前表面部，将炉渣从该罩的其它表面部转移走；一种新的用于燃气发生器的热电偶的护罩，该罩具有一外表面，其具有炉渣转移部和后倾部，通过其转移炉渣；一种新的用于燃气发生器的热电偶的护罩，该罩有炉渣转移部和后倾部，通过此转移炉渣，后倾部上有孔；一种新的用于燃气发生器的热电偶的护罩，该罩具有炉渣转移部和后倾部，通过此转移炉渣，后倾部有向上倾斜的孔使炉渣向下通过孔流动的可能性减到最小；一种新的保护燃气发生器的热电偶以及热电偶腔附近的燃气发生器的容器或壳的方法。
本发明的其它目的和特征将是显而易见的，将在下文部中指出。
根据本发明用于燃气发生器的热电偶和热电偶腔的护罩安装在燃气发生器反应室热面炉衬的热电偶腔开口上。
在本发明的优选的实施例中，护罩通常是一种盘形结构，包括上部的炉渣偏转表面和下部的后倾面。这样炉渣通过偏转表面偏转过后倾面从而绕过后倾面。后倾面具有一个或更多的孔与热电偶腔相通。多于一个孔使罩的工作更容易，除了这种考虑之外一个孔也是可行的。优选的孔向上倾斜使炉渣和多余的热通过孔流进热电偶腔的可能性最小。在不产生炉渣的燃气发生器中炉渣偏转表面和下部的后倾面可以被一个单独的平面所取代。
护罩的外周具有上部和下部，其从罩的前表面向下倾斜到罩的后表面。优选的在耐火衬套上形成一个沉头孔来容纳护罩以及使护罩凹进在耐火衬套中。沉头孔和护罩具有互补的形状。在这种安排下护罩被平放入沉头孔以使罩的重量帮助罩保持在沉头孔自己的位置中。
本发明另一个实施例中省略护罩中的孔，因为通过罩到热电偶的热传送将对热电偶提供必须的、尽管成比例减少的热信息。没有开口的护罩也确保没有炉渣将进入热电偶腔。
本发明进一步包括保护燃气发生器的热电偶的方法。该方法包括形成一热电偶腔，其延伸通过燃气发生器壳以及通过燃气发生器的耐火衬套以及通过耐火衬套的热面表面，以在热面表面上限定一热电偶开口。该方法进一步包括在热电偶开口的覆盖位置上提供一罩来覆盖热电偶开口，从而防止在热面表面上向下移动的熔渣通过热电偶开口进入热电偶腔。方法进一步包括在热电偶开口上形成沉头孔，使护罩在热电偶开口上凹进预定量。
该方法进一步的方面包括罩具有炉渣偏转表面和后倾面。该方法的其他方面包括在罩上形成通孔，孔位于罩的后倾面从罩的前表面朝罩的后表面向上倾斜。方法进一步包括罩的外周具有上部和下部，其从罩的前表面向下倾斜到罩的后表面。
本发明也包括一种保护热电偶腔附近的燃气发生器容器或壳的方法，通过在热电偶开口提供一罩，使燃气发生器的容器或壳暴露于来自燃气发生器内的辐射热最小，否则，其将通过热电偶腔到达燃气发生器的容器或壳。
在下文中描述本发明包括的结构和方法，本发明的范围在权利要求中被指出。


图1是带有热电偶腔内的热电偶的燃气发生器上部的局部截面简图，其在耐火衬套处打开；图2是其放大的局部截面图；图3是沿图2的3-3线所取的局部截面图；图4是沿图2的4-4线所取的局部截面图；图5是沿图2的5-5线所取的局部截面图；
图6是结合本发明实施例的带有护罩的热电偶腔内的热电偶的局部放大截面图；图7是护罩在被安装燃气发生器的耐火衬套的耐火垫(refractory block)之前的透视图，耐火垫内的热电偶和热电偶腔的范围用虚线显示；图8是与图7相似的安装在耐火垫内的护罩的图，为了清楚的目的，省略了热电偶和热电偶腔范围的虚线轮廓；图9A是图7下部耐火垫的透视图；图9B是其主平面图；图9C是其前视图；图9D是沿图9C的9D-9D线的截面图；图10A是图7上部耐火垫的透视图；图10B是其主平面图；图10C是其前视图；图10D是沿图10C的10D-10D线所取的截面图；图11A是结合本发明实施例护罩的透视图；图11B是其前视图；图11C是其主平面图，以及图11D是沿图11B的11D-11D线所取的截面图；全部的附图中，相同的参考标记表示相同的部分。
具体实施例方式
参考附图，燃气发生器一般用图1中的参考数字10表示。
燃气发生器10包括一外反应器容器或壳12，优选的由钢构成，有一内部耐火衬套14和支撑着进料注入器20的顶颈部18。耐火衬套14(图1和图2)包括，例如带有热面表面(hot-face surface)26的耐火砖的热面层24，耐火砖支持层(backup layer)30，耐火砖的最外层34，在最外层34和燃气发生器壳12之间设置的可压缩的耐火绝缘层38。
耐火衬套14限定燃气发生器10中的反应室40(图1)，其接受来自进料注入器20的含碳燃料用于转化成合成气或“合气”。显示在图1的燃气发生器下面的部没有在图1中显示，因为它们能具有任何适宜的已知结构对于本发明的理解没有关系。
提供给燃气发生器10许多任何适宜的已知的商业上可利用的热电偶44(图2)。热电偶44包括以任何适宜的方式支撑在已知的热电偶管口(nozzle)48的入口的端部46，并且热电偶44延伸通过燃气发生器壳12内的热电偶开口49。热电偶管口48以任何适宜的方式焊接到燃气发生器壳12上。延伸通过耐火衬套14内的热电偶腔50的热电偶44有一自由端54，其凹入耐火衬套14的热面表面26。
热电偶腔50(图2)包括热面砖层24的腔部58，支持砖层30的腔部60以及最外面砖层34的空腔62。腔部62通常与燃气发生器壳12内的热电偶开口49成一线。热电偶腔50的外周壁通常用参考数字64表示，将被理解为包括每一个腔部58、60和62的壁或外周(图3-5)。
热电偶腔50的热面表面26有开口68(图2)，通常开口68是没有被覆盖的。因此熔渣(没有显示)在许多不同给料的气化过程中产生，沿着热面表面26向下移动能进入到热电偶腔50的开口68中。在热电偶腔50内积聚炉渣终将减少或消去热电偶44和热电偶腔壁64之间的余隙空间。
通常热电偶44和热电偶腔壁64之间提供的余隙量(图2-5)取决于几个竞争因素。一个因素是余隙必须足够以避免当燃气发生器10加热或冷却时，耐火层24、30和34正常热膨胀和收缩时热电偶44和热电偶腔部58、60和62的壁64之间的干涉。
关于选择热电偶44和空腔壁64之间适宜的余隙的另一个因素是当热电偶腔部58、60和62(也即热电偶腔50)的横截面开口增加，炉渣将从空腔开口68进入到热电偶腔50的更深处的可能性更大，减少或消除了期望的余隙。
关于选择适当的余隙的另一个考虑是热电偶44与热电偶腔壁64之间的余隙空间越大，燃气发生器壳12暴露于通过热电偶腔50的来自反应室40的热量的风险越大。如果在热电偶开口49(图2)的燃气发生器壳12没有被保护使不受耐火衬套14的生产热，会发生罩的损害。
热电偶腔部58和60(图2-4)通常在耐火层24和30膨胀垂直方向伸长，以补偿耐火层24和30相对于热电偶44垂直移动的正常范围。
由于热面砖层24比支持砖层30或最外面砖层34承受更大程度的热暴露和热膨胀以及收缩，在热面砖层24的腔部58内比在支持砖层30和最外面砖层34的腔部60和62内提供更多的垂直伸长或热电偶余隙。
参考图2-5，在气体反应发生器10被加热到工作温度前，相对于固体炉衬(solid line)热电偶腔部58和60，热电偶44的位置相应于气体反应发生器10的室温条件。在燃气发生器10启动工作中，当燃气发生器从室温条件加热到工作温度条件时，被支撑在燃气发生器的下部(没有显示)的耐火层24、30和34通常将向上膨胀。
由于热面层24(图1)比层30或34更靠近反应室40，当燃气发生器从室温加热到工作温度条件时，层24将比层30或34产生更大的膨胀。同样，通常层30与层34相比将产生更大的膨胀，因为层30比层34更靠近反应室40。
因而如图2和3中所示的，相对于层24的腔部58，热电偶44的室温位置允许层24更大量的垂直运动，以在热电偶44的下部提供比层30的腔部60(图2和4)和层34的腔部62(图2和5)更多的热膨胀余隙。
图3和4虚线显示热电偶44相对于热电偶腔部58和60的工作温度位置。相对于腔部62(图5)，热电偶44的工作温度位置在工作温度条件和室温条件下大致上相同，因为含有腔部62的耐火砖最外层34与支撑热电偶管口48以及热电偶44的燃气发生器壳12以大致上相同的速度膨胀。
当熔渣(没有显示)沿着热面26向下流动时，它通过空腔开口68(图2)进入到热电偶腔50。炉渣在热电偶腔50中的累积导致热电偶44和热电偶腔50的壁64之间的余隙减少或消除。当燃气发生器10为了维护或修理的目的冷却到室温条件时，耐火衬套24和30将在向下方向产生收缩。在热电偶腔50内任何预定数量的炉渣可因此对热电偶44产生向下的力从而损害或切变热电偶44。
为了解决热电偶腔50内炉渣累积问题以及热量通过热电偶腔50流到燃气发生器壳12的问题，提供了一种新的护罩80(图6-8和11A-11D)。
参考图6和7，护罩80覆盖热电偶腔58的开口120(图7)。护罩80保护热电偶44，大致上消除炉渣移动到热电偶腔58以及限制热量通过热电偶腔58流动到燃气发生器壳12。优选的护罩80凹入热面表面26的热面层24(图6)。
参考图11A、11B、11C和11D，护罩80通常是一盘状结构并由致密氧化铝构成。罩80有一前表面82，一通常平坦的垂直后表面84和前表面和后表面之间的外缘86。当罩在如图8所示的选择的取向时，前表面82包括上部的炉渣转移部90，其向下垂直倾斜偏离后表面84。前表面82也包括一后倾部92，位于炉渣转移部90的下面。当罩80在图8所示的所选择的取向时，后倾部92向下朝着后表面84倾斜。优选的炉渣转移部90的面积比后倾部92的面积小。
罩80的外缘86，在图11D中显示得最清楚，当罩位于如图6-8所示的选择的取向时，具有上部96和下部98，其从前表面82向下倾斜到后表面84。在这种安排下罩80有最大的厚度，炉渣转移部90和后倾部92在相交线100处交叉(图11D)。
一对孔104和106(图11A和11D)延伸穿过前表面82直到后表面84，从前表面82向上倾斜到后表面84，当罩80如图6-8所示在所选择的取向时。优选的孔104和106位于前表面82的后倾部92(图11B)内。应该注意的是两个孔104和104在如果需要安装或拆卸时能使罩80的工作容易。在罩80上提供一个孔也是可行的。罩80的后倾部92上有一个孔也允许该孔比所示的两个孔104和106采用更大的倾斜角。没有孔的罩也是可行的。
参考图7和8，优选的在上下耐火垫110和112内形成热电偶腔58，其由致密氧化铝构成，每一个垫包括一部空腔58。发现两个单独的垫110和112比含有空腔58的一个垫(没有显示)更容易在热面层24上进行处理和安装。
热电偶腔58(图7)包括空腔开口120上的沉头孔(couterbore)118。沉头孔118与罩80的后表面84和外缘86形状互补。由于外缘86向下倾斜的部96和98，护罩80因此能被进入沉头孔118，以使罩80的重量帮助保持罩80在沉头孔118中的位置。如果需要的话，在沉头孔118的表面和罩80的外缘86上提供耐火胶粘物(没有显示)来进一步将罩80固定在沉头孔118中。
尽管护罩80的大小部分取决于热电偶44和耐火垫110和112的大小(图9A和10A)，护罩80的尺寸例子包括后表面84的高度大约115mm，相交线100到下外周部98的距离大约为100mm，从相交线100到上外周部96的距离大约为17mm。前表面82的后倾部92的圆形部的宽度大约为113mm。炉渣转移部90与后倾部92之间的角大约为145°。炉渣转移部90与上外周部96之间的角大约为110°。后倾部92和下外周部98之间的角大约为105°。上外周部96与后表面84之间的角大约为100°。下外周部98与后表面之间的角为80°。上下外周部96和98的厚度大约为22mm，孔104和106的直径大约为25mm，与后表面84之间的角大约为80°。在前表面92上的孔104和106之间的距离大约为24mm。
参考图9A到9D，下耐火垫112包括热面表面部126和半沉孔部118a，其与护罩80的下外周部98互补。下耐火垫112也包括空腔58的下部58a和相对的侧壁128和130，其从热面表面部126到后表面部132有一微小的倾斜。由于在耐火衬套14上提供有耐火垫112的地方所述的垫为柱形，热面表面部126(图9C)从侧壁128到侧壁130轻微凹陷，后表面132从侧壁128到侧壁130轻微凸起。倾斜的侧壁128和130帮助将下耐火垫112锁在热面层24里，在这里耐火衬套14是柱形。下耐火垫112也包括底表面134和面对上耐火垫110的顶表面136。
参考图10A到10D，上耐火垫110包括与热电偶垫112的热面表面部相同的凹入热面表面部126和半沉头孔部118b，其与护罩80的上外周部96互补。上耐火垫110也包括空腔116的上部58b和相对的侧壁142和144，其与热电偶垫112的侧壁128和130相同，从热面表面部126到后表面部146轻微倾斜。后表面部146凸起，与热电偶垫112的后表面部132相同。倾斜侧壁142和144帮助将耐火垫110锁在热面层24内，这里耐火衬套14为柱形。上耐火垫110也包括一上表面148和一底表面150，其面对下耐火垫112的上表面136。
上热电偶垫110的大小，例如侧壁142和144之间的热面表面126宽度大约为155mm以及侧壁142和144之间的后表面146宽度大约为180mm。侧壁142和144从热面表面126到后表面146大约倾斜4°。热面表面126与后表面146之间的距离大约175mm，底表面150与上表面148之间的距离大约为190mm。腔部58b具有一半径大约为25.6mm的弯曲部，其离底表面150大约13mm，这样底表面150与腔部58b的底部之间的距离大约为38mm。沉头孔118b(图10D)的半径大约为57mm，沉头孔壁倾斜角度大约为80°。
除了沉头孔壁(图9D)倾斜角度大约为100°，下热电偶垫112的大小和角度的关系大致上与上热电偶垫110相同。
在两个热电偶垫160和162(图6)上形成支持砖层30内的空腔60，每一个热电偶垫包含部分空腔60。热电偶垫160和162以与所描述的热电偶垫110和112相似的方式进行构造。然而制成的热电偶垫160和162比热电偶垫110和112小，因为垫160和162中没有沉头孔并且因为热电偶腔60的伸长和余隙不需要与热电偶腔116的伸长和余隙一样大。
在热电偶垫170上形成最外面砖层34的热电偶腔62(图6)，因为空腔62有圆形的横截面，大致相对于热电偶44不移动。将热电偶垫170制成比热电偶垫160和162高，因为最外面砖层34一般比热面层24或支持砖层30窄，并且通常比热面热电偶垫110和112的密度小。
如图6-8所示将护罩80安装在沉头孔118中，除了罩80内的孔104和106，空腔开口120大致上关闭。任何在护罩80的方向上沿热面表面26向下移动(图6)的熔渣(没有显示)经过为了转移离开下面的后倾部92的炉渣转移部90。
如果熔渣移动到后倾部92上，很可能向下而不是向上流动，从而绕过后倾部92中向上倾斜的孔104和106。这样护罩80减少或消除炉渣流动进入热电偶腔58，大致减少了热从反应室40通过热电偶腔58到燃气发生器壳12的传送。
在这种安排下热电偶腔58和热电偶44大致上被保护免受炉渣移动到空腔58内的影响。热电偶44、热电偶腔58和腔部60和62之间的余隙空间应没有在含碳燃料到合成气的转换过程中在反应室40中形成的炉渣。
因为护罩80大致上减少通过热电偶腔58的热传输率以及大致上减少或消除了炉渣进入热电偶腔58，为热电偶44中提供比图2中未保护的热电偶腔50具有更大余隙空间的热电偶腔58是可行的。热电偶腔中增加的余隙将确保热电偶44在未预料到的引起耐火砖额外热膨胀的温度极限时的安全。
本发明从而包括一种新的保护燃气发生器中的热电偶的方法。方法包括形成一延伸通过耐火衬套和燃气发生器壳的热电偶腔，从而在耐火衬套的热面表面上形成热电偶开口。本发明进一步包括在热电偶腔开口的覆盖的位置上提供护罩来覆盖热电偶腔开口，从而防止在燃气发生器中形成的炉渣通过热电偶腔开口进入热电偶腔。本方法进一步包括在热电偶开口上形成一沉头孔，从而使护罩在热电偶开口上凹进预定量。
方法更进一步的方面包括设置护罩具有炉渣转移表面和后倾面。方法的另一方面也包括在护罩的后倾面上从罩的前表面朝罩的后表面向上倾斜形成一个或更多通孔。方法进一步包括提供护罩的外周具有上部和下部，其从罩的前表面向下倾斜到罩的后表面。
从前面的描述中本发明明显的优势包括热电偶的护罩和燃气发生器中的热电偶腔，其通过减少或防止炉渣流动进入热电偶腔从而克服热电偶腔中炉渣堆积问题。另一个优势在于护罩减少热从燃气发生器的反应室通过热电偶腔到燃气发生器壳的传输。还有一个优势是护罩具有炉渣转移表面和后倾面，且炉渣转移表面转移炉渣远离罩的后倾面。进一步的优势是罩包括一个或更多的孔，其与热电偶腔相通，使热电偶监控燃气发生器的真实温度而不是由于罩的绝缘效果产生的补偿温度。罩上相对小的孔使没有罩时发生的对热电偶的热冲击损害的可能性最小。
还有一个优势是护罩的孔向上倾斜来防止任何可能流动到后倾面的炉渣通过开口移动到热电偶腔。另一个优势是通过护罩保护热电偶腔，以减少或防止炉渣进入热电偶腔，可能扩大热电偶腔而不受炉渣渗透的风险，因为增大的热电偶腔具有护罩。因此使用护罩允许在热电偶和热电偶腔之间提供更大的余隙，而没有护罩是不可行的。
考虑上述将可以看到可达到发明的几个目的并取得，其他有益的结果。由于从上述的结构和方法中可以得到几种不同的改变而不偏离本发明的范围，意图是包含在上面描述或在附图中所示的所有的内容应该被解释为说明性的而没有限制的意义。
权利要求
1.一种燃气发生器，包括，a)反应器壳，b)在所述的反应器壳上的耐火衬套，其在所述的反应壳内限定反应室，所述的耐火衬套包括热面表面，c)延伸通过所述的反应器壳、所述的耐火衬套，以及通过所述的热面表面的热电偶腔，其在所述的热面表面上限定热电偶开口，以及，d)在所述的热电偶开口上的罩，用来覆盖所述的热电偶开口，以防止过量的反应热以及在所述反应室热面表面上形成的炉渣通过所述的热电偶开口进入所述的热电偶腔。
2.如权利要求1中所述的燃气发生器，其中当所述罩处于在所述的热电偶开口上的覆盖位置以覆盖所述的热电偶开口时，所述的罩具有相应于所述的热面表面的前表面和面对热电偶腔的后表面，当罩在所述的覆盖位置时，所述的前表面具有炉渣转移表面，其从所述的后表面向下垂直方向倾斜。
3.如权利要求2所述的燃气发生器，其中当所述的罩处于覆盖位置时，所述的前表面具有位于所述的炉渣转移部下面的后倾部，当所述的罩处于所述的覆盖位置时，所述的后倾部朝所述的后表面向下垂直方向倾斜。
4.如权利要求3所述的燃气发生器，其中在所述罩的后倾部上形成一孔，所述的孔延伸通过所述的前表面和所述的后表面，当所述的罩处于所述覆盖位置时，其从所述的前表面朝所述的后表面向上倾斜。
5.如权利要求3所述的燃气发生器，其中所述的后倾部比所述的炉渣转移部的面积大。
6.如权利要求1所述的燃气发生器，其中当所述罩被放置于所述的热电偶开口以覆盖所述的热电偶开口时，所述的罩具有相应于所述热面表面的前表面和面对热电偶腔的后表面，当所述的罩处于所述的覆盖位置时，所述的罩具有在所述的前表面和所述的后表面之间的外周，所述的外周具有上部和下部，其从所述的前表面朝所述的后表面向下倾斜。
7.如权利要求1所述的燃气发生器，其中所述热电偶开口包括一沉头孔，所述罩和沉头孔具有互补的形状，以使所述罩在所述的沉头孔中凹进预定量。
8.如权利要求1所述的燃气发生器，其中所述罩通常为盘形。
9.一种用于保护燃气发生器中热电偶的罩，其中包括，a)一个通常盘状的构件，该构件具有I.暴露于燃气发生器反应室的热的前表面，II.面对热电偶腔的后表面，以及III.所述的前表面和所述的后表面之间的外周，b)所述的罩具有选择的取向，其中当所述的罩位于所述选择的取向时，所述的后表面形成一垂直面，所述的前表面具有炉渣转移部，其从所述的后表面向下倾斜。
10.如权利要求9所述的罩，其中当所述的罩位于所述选择的取向时，所述的前表面具有位于所述的炉渣转移部下面的后倾部，当所述的罩处于所述选择的取向时，所述的后倾部朝所述的后表面向下垂直倾斜。
11.如权利要求9所述的罩，其中当所述的罩处于所述选择取向时，在所述罩的后倾部上形成一孔，所述的孔延伸通过所述的前表面和所述的后表面，其从所述的前表面朝所述的后表面向上倾斜。
12.如权利要求10所述的罩，其中所述的炉渣转移部比所述的后倾部的面积小。
13.如权利要求9所述的罩，其中当所述的罩处于所述选择的取向时，所述的外周具有上部和下部，所述外周的上部和下部从所述的前表面向下倾斜到所述的后表面。
14.一种保护燃气发生器的热电偶的方法，其中包括，a)形成一热电偶腔，其延伸通过燃气发生器反应室壳，通过燃气发生器壳上的耐火衬套以及通过耐火衬套的热面表面而在热面表面上限定一热电偶开口，以及，b)在所述热电偶开口的覆盖位置上提供一罩来覆盖所述的热电偶开口，从而防止任何在燃气发生器热面表面上形成的炉渣通过所述的热电偶开口进入热电偶腔。
15.如权利要求14所述的方法，其中在所述热电偶开口形成与所述罩形状互补的沉头孔，使所述罩能在所述热电偶开口上凹进预定量。
16.如权利要求14所述的方法，其中包括当所述罩被放置在所述热电偶开口以覆盖所述热电偶开口时，给所述罩提供一平坦的面对所述热电偶腔的后表面以及给所述罩提供一相应于所述热面表面的前表面，并且当所述罩被放置于所述热电偶开口上所选择的取向时，形成具有炉渣转移部的前表面的上部，其从后表面向下倾斜。
17.如权利要求16所述的方法，其中包括当所述罩处于所选择的取向时，在所述罩上提供一朝着所述后表面向上倾斜并延伸通过所述前表面和后表面的通孔。
18.如权利要求16所述的方法，其中包括当所述罩处于所选择的取向时，在所述前表面上形成一低于所述炉渣转移部的后倾部，以及设置所述后倾部具有一斜度，其从前表面朝着后表面垂直向下方向倾斜。
19.如权利要求18所述的方法，其中包括形成面积小于所述后倾部的炉渣转移部。
20.如权利要求14所述的方法，其中包括当所述罩处于所述热电偶开口的覆盖位置时，放置所述罩使罩的前表面相应于所述热面表面，罩的后表面面对热电偶腔，当所述罩处于覆盖位置时设置罩的前表面和后表面之间的罩的外周具有上部和下部，使外周的上部和下部形成从所述前表面到所述后表面的向下斜面。
21.一种保护热电偶腔附近的燃气发生器容器或壳的方法，其中所述热电偶向前延伸通过燃气发生器的反应室壳，通过反应器壳上的耐火衬套以及通过耐火衬套上的热面表面，以在所述热面表面上限定一热电偶开口，所述的方法包括在所述的热电偶开口上的覆盖位置上提供一罩以覆盖所述的热电偶开口，从而使燃气发生器容器或壳最小暴露于来自燃气发生器的热，否则热量将通过所述热电偶腔到燃气发生器容器或壳。
全文摘要
一种用于燃气发生器(10)内的热电偶(44)的护罩(80)，其安装在燃气发生器的反应室的热面衬套内的热电偶腔的开口处。该罩通常为盘形结构，在一个实施例中其包括后倾面上的上炉渣转移部以绕过后倾面。沉头孔形成在耐火衬套内以容纳护罩并使得护罩可凹入到耐火衬套内。可在罩内形成孔，其向上倾斜以减小炉渣向下移动流经该孔进入到热电偶腔(50)内。该孔可足够小以减小允许过量的辐射热到达燃气发生器容器或壳的危险。该罩的周边具有向下倾斜的上部和下部，以帮助在沉头孔内的位置保持该罩。
文档编号G01K1/10GK1650153SQ03810000
公开日2005年8月3日 申请日期2003年1月13日 优先权日2002年3月18日
发明者约翰·C·格罗恩 申请人:Ge能源美国公司