用于水冷壁型气化炉的测温组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种用于水冷壁型气化炉的测温组件，包括用于测量燃烧室温度的贵金属装配热电偶、用于测量水冷壁层温度的第一廉金属铠装热电偶和用于测量气化炉环腔温度的第二廉金属铠装热电偶，贵金属热电偶、第一廉金属铠装热电偶和第二廉金属铠装热电偶的冷端与一接线盒相连；贵金属装配热电偶的支撑管、第一廉金属铠装热电偶的保护管和第二廉金属铠装热电偶的保护管固定在一配对法兰上，配对法兰用于与安装在水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰相配合，将贵金属装配热电偶、第一廉金属铠装热电偶和第二廉金属铠装热电偶安装在水冷壁气化炉上。本实用新型采用一个配对法兰对水冷壁型气化炉进行多点测温，且稳固、适配性好、气密性好及安全性高。
【专利说明】
用于水冷壁型气化炉的测温组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种温度测量组件，具体涉及一种用于水冷壁型气化炉的其测温组件，属于温度测量技术领域。
【背景技术】
[0002]气化炉分为水冷壁型气化炉与耐火砖型气化炉，水冷壁型气化炉与耐火砖型气化炉的结构完全不同。耐火砖型气化炉从燃烧室到外壁的整个壳体都是实体。水冷壁型气化炉的壳体则由承压壳体(炉壁)、水冷壁和耐火层三部分组成。而水冷壁型气化炉的产汽量仅2吨/时，避免了因水冷壁副产蒸汽而带来的不必要的热量损失，减少了每年更换耐火砖费用300万元，避免因更换炉砖而造成长达两个月气化炉无法使用，彻底解决了现有水煤浆气化炉砖磨损、不能长周期运转的问题，因此目前主要采用水煤浆水冷壁型气化炉(简称水冷壁型气化炉)。
[0003]水冷壁型气化炉的水冷壁与承压壳体之间有一定的间隙，形成环腔，一般温度在400°C左右，水冷壁层由循环水管道构成，给耐火层材料降温，耐火层包围的燃烧室其工作温度一般达到1500°C。为了生产安全和工艺需要，需要分别采用不同的热电偶传感器对气化炉环腔、水冷壁层和燃烧室进行测温，不同的热电偶传感器分别通过在水冷壁型气化炉的壳体开设的不同法兰口安装在水冷壁型气化炉上。由于水冷壁型气化炉的壳体由三层构成其结构复杂，因此在壳体在开设多个法兰口操作相对复杂。由于燃烧室与环腔内的温度、压力、气氛均不相同，同时，环腔与外界大气之间也不能有气体交换，必须要做好高温高压密封处理，因此对各种热电偶传感器提出很高的设计和安装要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于水冷壁型气化炉的测温组件，该测温组件采用一个配对法兰对水冷壁型气化炉进行多点测温，且稳固、适配性好、气密性好及安全性高。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006]—种用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:包括贵金属装配热电偶、第一廉金属铠装热电偶和第二廉金属铠装热电偶，所述贵金属热电偶伸入水冷壁型气化炉的燃烧室用于测量燃烧室的温度，所述贵金属装配热电偶的测温部上设有固定座，所述固定座用于将贵金属装配热电偶安装在水冷壁层的底座上，所述第一廉金属铠装热电偶伸入到水冷壁层用于测量水冷壁层的温度，所述第二廉金属铠装热电偶伸入气化炉环腔用于测量气化炉环腔的温度;所述贵金属热电偶、第一廉金属铠装热电偶和第二廉金属铠装热电偶的冷端与一接线盒相连;一配对法兰上设有三个安装孔，所述三个安装孔上均设有卡套，所述贵金属装配热电偶的支撑管、第一廉金属铠装热电偶的保护管和第二廉金属铠装热电偶的保护管穿过配对法兰的三个安装孔，通过安装孔上的卡套固定、密封在配对法兰上，所述配对法兰用于与安装在水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰相配合，将贵金属装配热电偶、第一廉金属铠装热电偶和第二廉金属铠装热电偶安装在水冷壁气化炉上。
[0007]所述第一、第二廉金属铠装热电偶为K型铠装热电偶、E型铠装热电偶、J型铠装热电偶或者T型铠装热电偶;所述贵金属装配热电偶为S型热电偶、B型热电偶或者R型热电偶。
[0008]所述贵金属装配热电偶包括测温部、支撑管以及接线盒，所述测温部包括热电偶丝、保护套管和套管座，所述保护套管的敞口端与套管座相通，所述热电偶丝的热端位于保护套管，热电偶丝延伸出套管座，热电偶丝的冷端延伸至接线盒，所述支撑管套设在热电偶丝的延伸部，支撑管安装在配对法兰的安装孔中，所述支撑管的一端与接线盒相连，另一端延伸至套管座，支撑管与套管座之间有间隙，不接触，所述套管座上套设固定座，所述固定座设有用于安装在水冷壁层底座上的螺纹，固定座螺纹配合固定在水冷壁层的底座上。
[0009]所述保护套管与套管座之间设有密封垫片，所述密封垫片嵌入套管座中。
[0010]所述保护套管由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管构成。
[0011]所述套管座与热电偶丝之间设有第一高温高压密封件，所述套管座上设有用于安装第一高温高压密封件的内螺纹。
[0012]所述支撑管与接线盒之间设有第二高温高压密封件。
[0013]所述支撑管采用两段支撑管构成，第一段支撑管和第二段支撑管之间有间隙，不接触。
[0014]所述配对法兰与连线盒之间设有连接管。
[0015]本发明的有益效果:
[0016](I)本测温组件包括贵金属热电偶，第一、第二廉金属铠装热电偶，所述贵金属装配热电偶用于测量燃烧室的温度，所述第一廉金属铠装热电偶用于测量水冷壁层的温度，所述第二廉金属铠装热电偶用于测量气化炉环腔的温度，实现了对水煤浆水冷壁型气化炉的多点测温，为水冷壁型气化炉提供了测温技术保障。本测温组件的三个热电偶共用一个配对法兰安装在水煤浆水冷壁型气化炉上，水煤浆水冷壁型气化炉上只需要开设一个法兰口，克服了常规高温热电偶在这种特殊环境无法安装并实现测温功能的不足，达到良好的测温效果。
[0017](3)本测温组件分两级安装，将贵金属装配热电偶的测温部在水冷壁层进行一次安装，贵金属装配热电偶的冷端在炉壳处进行一次安装。两级安装使得气化炉燃烧室、环腔和大气三者之间相互隔绝，避免了串气，满足了水冷壁气化炉测温技术要求。
[0018](4)测温组件采用了第一、第二两个高温高压密封件，用于测量气化炉燃烧室温度的贵金属装配热电偶固定安装在水冷壁层，并用第一高温高压密封件进行高温高压密封处理，克服了燃烧室与环腔内的温度、压力、气氛不相同对测温结果的影响。贵金属装配热电偶的支撑管与接线盒之间设置第二高温高压密封件，在炉壳法兰处做好高温高压密封处理，避免了环腔与外界大气之间的气体交换。本测温组件对所有承压密封部位进行了耐温耐压密封处理，保证了测温组件的使用安全性。
[0019](5)本水冷壁气化炉测温组件的结构设计科学、合理、新颖，测温组件具有稳固、适配性好、气密性好、安全性高等优点。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构不意图；[0021 ]图2是本实用新型配对法兰与连线盒之间的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型配对法兰的结构示意图；
[0023]图4是本实用新型安装在水冷壁型气化炉上的结构示意图。
[0024]附图中:I为热电偶丝、2为保护套管、3为套管座、4为密封垫片、5为第一高温高压密封件、6为固定座、7为支撑管、7-1为第一段支撑管、7-2为第二段支撑管、8为工艺法兰、9为配对法兰、10为连接管、11为连线盒、12为保护管、13为安装孔、14为卡套、15为第二高温高压密封件、16为贵金属装配热电偶、17为第一廉金属销装热电偶、18为第二廉金属销装热电偶、19为燃烧室、20为水冷壁层、21为环腔。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。
[0026]参见图1至图4所示，一种用于水冷壁型气化炉的测温组件，包括贵金属装配热电偶16、第一廉金属销装热电偶17和第二廉金属销装热电偶18，所述贵金属装配热电偶16的测温端伸入水冷壁型气化炉的燃烧室19用于测量燃烧室的温度，所述贵金属装配热电偶16的测温部上设有固定座，所述固定座6用于将贵金属装配热电偶16安装在水冷壁层20的底座上，气化炉的水冷壁层20上安装有底座;所述第一廉金属铠装热电偶17的测温端伸入到水冷壁层用于测量水冷壁层的温度，所述第一廉金属铠装热电偶17的测温端伸入气化炉环腔21中，该第一廉金属铠装热电偶17的测温端与水冷壁接触;所述第二廉金属铠装热电偶18伸入气化炉环腔21，不与水冷壁层接触，用于测量气化炉环腔的温度;一配对法兰9上设有三个安装孔13，所述配对法兰9用于与安装水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰8相配合，所述三个安装孔13上均设有卡套14，所述卡套14采用现有铠材密封卡套，所述卡套焊接在配对法兰9上。所述贵金属装配热电偶16的支撑管、第一廉金属铠装热电偶17的保护管和第二廉金属铠装热电偶18的保护管穿过配对法兰9的三个安装孔13，通过安装孔上的卡套固定、密封在配对法兰9上，所述卡套14用于将第一廉金属铠装热电偶17的保护管12和第二廉金属铠装热电偶18的的保护管12和贵金属装配热电偶16的支撑管7与配对法兰间进行密封固定，具有很高的耐温承压能力。所述配对法兰9通过螺栓螺母与水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰连接固定，将贵金属装配热电偶16、第一廉金属铠装热电偶17和第二廉金属铠装热电偶18安装在水冷壁气化炉上。所述贵金属装配热电偶16、第一廉金属铠装热电偶17和第二廉金属铠装热电偶18的冷端连接在一个接线盒11上，该接线盒11采用具有防爆性能的不锈钢材料制成，保证了装置的安全性能。所述配对法兰9与连线盒11之间设有连接管10，连接管10两端焊接固定在配对法兰与连线盒11上，所述连接管10除了用于连接配对法兰与接线盒以外，还能延长接线盒到气化炉表面的距离，防止了接线盒因为热辐射而受到损伤，也起到保护三支热电偶冷端不受损伤的作用。本专利采用三只热电偶分别对水冷壁气化炉的燃烧室、水冷壁层和环腔进行测温，且三只热电偶通过一个配合法兰安装在水冷壁气化炉上，避免了在气化炉上开设多个安装孔，减轻了安装孔的开设难度。
[0027]所述贵金属装配热电偶16为S型热电偶、B型热电偶或者R型热电偶。由于气化炉燃烧室温度较高，贵金属装配热电偶16采用装配式热电偶结构，S卩S型装配热电偶、B型装配热电偶或者R型装配热电偶。所述贵金属装配热电偶16包括测温部、支撑管7以及接线盒11，所述测温部包括热电偶丝1、保护套管2和套管座3，所述保护套管2由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管构成，保护套管采用多层结构对热电偶丝进行保护，避免了热电偶丝被污染，而且还提高了保护套管的抗热震性。所述套管座3内设有供热电偶丝穿过的通孔和用于安装密度垫片的环形槽。所述保护套管2的敞口端与套管座3相通，保护套管2使用高温胶固定在套管座3内。所述保护套管2与套管座3之间设有密封垫片4，所述密封垫片4嵌入套管座的环形槽中，所述密封垫片4采用镍垫片，耐高温密封性能更好。所述热电偶丝I的热端位于保护套管2，热电偶丝I延伸出套管座，热电偶丝I的冷端延伸至接线盒11，热电偶的热端在气化炉水冷壁上进行一次安装，热电偶的冷端在炉壁处进行一次安装，解决了水冷壁气化炉承压壳体上的开孔与水冷壁层的开孔并非完全同心的问题，避免了测温装置在安装和运行过程中折损，提高了测量位置温度的精确度。所述套管座3与热电偶丝I之间设有第一高温高压密封件5，所述套管座3上设有用于安装第一高温高压密封件5的内螺纹，所述第一高温高压密封件5用于密封套管座，形成对贵金属热电偶测温部的密封处理，用于在保护套管破裂的情况下确保气化炉燃烧室与环腔间的密封。所述支撑管7套设在热电偶丝I的延伸部，所述支撑管7穿过配对法兰9的安装孔13，通过安装孔13的卡套14固定在配对法兰9上，支撑管7的一端与接线盒11相连，另一端延伸至套管座3，支撑管7与套管座3之间有间隙，不接触。该支撑管用于支撑热电偶丝，使测温部与支撑管之间采用软性连接，防止因水冷壁气化炉运行时震动和停炉检修时，热电偶丝在环腔内悬空而不慎折断。所述支撑管7与接线盒11之间设有第二高温高压密封件15。所述支撑管7采用金属管，所述支撑管7采用两段支撑管构成，第一段支撑管7-1用于与第一高温高压密封件5螺纹连接，第二段支撑管7-2穿过配对法兰9用于与接线盒11相连接，第一段、第二段支撑管之间有间隙，不接触;所述支撑管的7主要作用是支撑热电偶丝，防止热电偶丝在环腔内悬空，因气化炉运行时震动和停炉检修不慎而折断。所述支撑管的第二段支撑管7-2与接线盒11之间设有第二高温高压密封件15，第二段支撑管7-2上螺纹配合安装第二高温高压密封件15，热电偶丝I通过第二段支撑管7-2上的第二高温高压密封件15进行密封，再引出至接线盒11，用于支撑管7内热电偶丝11与外界间的密封。所述第一高温高压密封件5和第二高温高压密封件15均采用锥形的双孔火山岩密封元件，也可以采用专利号为:201420628228.0的耐温、耐压的热电偶密封堵漏装置。所述固定座6内设有安装套管座的阶梯通孔和用于安装在水冷壁层底座上的螺纹，所述固定座6套设在套管座3上，固定座6螺纹配合固定在水冷壁层的底座上，用于将贵金属装配热电偶16的测温部固定安装在水冷壁层。如果事先安装的水冷壁层的底座采用内螺纹，固定座上设置用于安装在水冷壁层底座上的外螺纹。如果事先安装的水冷壁层的底座采用外螺纹，固定座上设有用于安装在水冷壁层底座上的内螺纹，所述固定座采用固定螺母。
[0028]所述第一廉金属铠装热电偶17和第二廉金属铠装热电偶18为K型铠装热电偶、E型铠装热电偶、J型铠装热电偶或T型铠装热电偶;第一、第二廉金属铠装热电偶17、18可以采用相同的热电偶，也可以采用不同的热电偶。本实施例中:所述贵金属热电偶采用B型热电偶，所述第一、第二廉金属铠装热电偶均采用K型铠装热电偶。
【主权项】
1.一种用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:包括贵金属装配热电偶(16)、第一廉金属铠装热电偶(17)和第二廉金属铠装热电偶(18)，所述贵金属装配热电偶(16)的测量端伸入水冷壁型气化炉的燃烧室用于测量燃烧室的温度，所述贵金属装配热电偶(16)的测温部上设有固定座(6)，所述固定座(6)用于将贵金属装配热电偶(16)安装在水冷壁层的底座上，所述第一廉金属铠装热电偶(17)的测量端伸入到水冷壁层用于测量水冷壁层的温度，所述第二廉金属铠装热电偶(18)的测量端伸入气化炉环腔用于测量气化炉环腔的温度；所述贵金属装配热电偶(16)、第一廉金属销装热电偶(17)和第二廉金属销装热电偶(18)的冷端与一接线盒(11)相连;一配对法兰(9)上设有三个安装孔(13)，所述三个安装孔(13)上均设有卡套(14)，所述贵金属装配热电偶(16)的支撑管(7)、第一廉金属铠装热电偶(17)的保护管(12)和第二廉金属铠装热电偶(18)的保护管(12)穿过配对法兰(9)的三个安装孔(13)，通过安装孔(13)上的卡套固定、密封在配对法兰(9)上，所述配对法兰(9)用于与安装在水冷壁气化炉炉壁的工艺法兰(8)相配合，将贵金属装配热电偶(16)、第一廉金属铠装热电偶(17)和第二廉金属铠装热电偶(18)安装在水冷壁气化炉上。2.根据权利要求1所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述第一廉金属铠装热电偶(17)和第二廉金属铠装热电偶(18)为K型铠装热电偶、E型铠装热电偶、J型铠装热电偶或者T型铠装热电偶;所述贵金属装配热电偶(16)为S型热电偶、B型热电偶或者R型热电偶。3.根据权利要求1或2所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述贵金属装配热电偶(16)包括测温部、支撑管(7)以及接线盒，所述测温部包括热电偶丝(1)、保护套管(2)和套管座(3)，所述保护套管(2)的敞口端与套管座(3)相通，所述热电偶丝(I)的热端位于保护套管(2)，热电偶丝(I)延伸出套管座(3)，热电偶丝(I)的冷端延伸至接线盒(11)，所述支撑管(7)套设在热电偶丝(I)的延伸部，支撑管(7)安装在配对法兰(9)的安装孔(13)中，所述支撑管(7)的一端与接线盒(11)相连，另一端延伸至套管座(3)，支撑管(7)与套管座(3)之间有间隙，不接触，所述套管座(3)上套设固定座(6)，所述固定座(6)设有用于安装在水冷壁层底座上的螺纹，固定座(6)螺纹配合固定在水冷壁层的底座上。4.根据权利要求3所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述保护套管(2)与套管座(3)之间设有密封垫片(4)，所述密封垫片(4)嵌入套管座(3)中。5.根据权利要求3所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述保护套管(2 )由陶瓷管和设置在陶瓷管内的刚玉管构成。6.根据权利要求3所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述套管座(3)与热电偶丝(I)之间设有第一高温高压密封件(5)，所述套管座(3)上设有用于安装第一高温高压密封件(5 )的内螺纹。7.根据权利要求3所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述支撑管(7)与接线盒(11)之间设有第二高温高压密封件。8.根据权利要求3所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述支撑管(7)采用两段支撑管构成，第一段支撑管(7-1)和第二段支撑管(7-2)之间有间隙，不接触。9.根据权利要求1所述的用于水冷壁型气化炉的测温组件，其特征在于:所述配对法兰(9)与连线盒(I I)之间设有连接管。
【文档编号】G01K7/02GK205642660SQ201620265285
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】王剑星, 张立新, 赵彦, 张福祥, 欧彬, 张忠模, 申超, 黄河
【申请人】重庆材料研究院有限公司