基于焚烧炉的温度检测结构

327 编辑：中冶有色技术网来源：广东宏瑞能源科技股份有限公司

2023-12-29 15:03:12

权利要求书：一种基于焚烧炉的温度检测结构技术领域[0001] 本实用新型涉及焚烧炉温度检测技术领域，尤其涉及一种基于焚烧炉的温度检测结构。背景技术[0002] 在湿法制酸装置，原料是酸性气废气(H2S)，把酸性气废气(H2S)输送入焚烧炉内燃烧，焚烧炉内燃烧温度高达1050℃，生产运营需要实时监测焚烧炉内温度以了解炉内物料的燃烧情况并控制入焚烧炉内酸性气废气(H2S)及燃料气的流量大小，达到控制焚烧炉温度不超过焚烧炉耐火砖的耐受温度，当温度达到焚烧炉耐火砖的耐受报警温度时则触发联锁停车。选用焚烧炉测温元件要充分考虑焚烧炉内高温腐蚀工艺气的腐蚀性和高温性，测温元件保护套管材质选用耐高温耐酸腐蚀的刚玉材质，根据炉膛温度高低测温元件类型选用B型吹气式热电偶或S型吹气式热电偶。[0003] 吹气式热电偶丝和刚玉间通入惰性气体，把吹气式热电偶丝和高温腐蚀工艺气隔离开，避免腐蚀工艺气深入刚玉内腐蚀吹气式热电偶丝。但在焚烧炉入口处，通过烧嘴高温高速的工艺气喷入焚烧炉堂内冲刷着吹气式热电偶刚玉保护套管，为保证测温的准确性，测温元件吹气式热电偶在焚烧炉内的长度超过焚烧炉壁的壁厚大约300～400mm，这种工况使用条件下，吹气式热电偶末端和顶端温差太大容易导致吹气式热电偶刚玉保护套管易出现裂痕或者折断。发明内容[0004] 本实用新型提供一种基于焚烧炉的温度检测结构，解决了现有的焚烧炉温度测量结构易破损从而导致温度检测故障的技术问题。[0005] 为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于焚烧炉的温度检测结构，包括测温组件、设置在焚烧炉侧壁上的安装组件，以及嵌套在所述测温组件外表面的保护座；所述安装组件包括为开设在所述焚烧炉侧壁上的多个嵌入通槽，以及填充在所述嵌入通槽与所述测温组件之间的弹性材料。[0006] 本基础方案设置测温组件进行多单元独立测量，一方面可保证测量的精确度，另一方面还可降低测温元件破损导致温度检测失效；利用嵌套在测温组件外侧的保护座，可进一步实现测温元件的防撞，并降低因测温元件前后端温差过大导致的检测误差；在焚烧炉内壁与测温组件之间设置嵌入通槽，预先留出一定的富裕空间并填充弹性材料，用于在高温工况下刚玉套管高温膨胀与焚烧炉壁高温膨胀间留有弹性膨胀空间，避免因为应力损坏测温元件。[0007] 在进一步的实施方案中，所述测温组件包括相邻设置的至少一支第一热电偶和至少一支第二热电偶，所述第一热电偶和所述第二热电偶的前端均探入所述焚烧炉内腔；所述第一热电偶为长款吹气式热电偶，所述第二热电偶为短款吹气式热电偶，所述长款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉的深度大于所述短款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉的深度。[0008] 本方案在确保测温准确率的前提下，设置两组不同长度的第一热电偶、第二热电偶，设置长款吹气式热电偶的第一热电偶进行近距离高精度测量，设置短款吹气式热电偶成为补偿测量，在高温工作状况下，至少保持有一组热电偶(一般情况下为短款吹气式热电偶，因为插深短所以温差小且受到的气流冲击也较小)持续进行温度检测。[0009] 在进一步的实施方案中，所述嵌入通槽外侧为圆柱形的径向开口，内侧为填充腔，所述填充腔以侧面中部为最远点向所述焚烧炉侧壁拱起形成截面为长圆弧形的弧形空腔；[0010] 所述测温组件嵌入所述嵌入通槽时，前端与所述填充腔之间的空隙作为所述弹性材料填充位，后端与所述径向开口的内壁贴合。[0011] 在进一步的实施方案中，所述弹性材料包括耐高温玻璃纤维。[0012] 在进一步的实施方案中，所述填充腔靠近所述焚烧炉内侧一端的端口直径大于所述测温组件的探入端口的直径。[0013] 本方案在全部入通槽内填充耐高温玻璃纤维，利用耐高温玻璃纤维的材料特性向测温组件提供弹性膨胀空间，同时将内侧端口直径设置为大于测温组件的探入端口的直径，以避免测温组件因为应力损坏，有效延长了测温元件在高温工况的使用寿命。[0014] 在进一步的实施方案中，所述保护座前端为接入所述嵌入通槽的空心圆柱，后端为嵌合台面；所述嵌合台面中部与所述空心圆柱的顶面连接，外侧向周边横向延伸形成与所述测温组件嵌合的台面。[0015] 在进一步的实施方案中，所述空心圆柱为金属材质的补强管，所述补强管包括GH3030高温合金管。[0016] 本方案以金属补强管为核心设置保护座，一方面可进行热量传递，避免测温组件前后端温差过大；另一方面还可避免测温组件与炉壁产生碰撞损坏。附图说明[0017] 图1是本实用新型实施例提供的一种基于焚烧炉的温度检测结构的一种实施方式的剖面图；[0018] 图2是本实用新型实施例提供的图1中部分结构图；[0019] 其中：测温组件1，第一热电偶11、第二热电偶12；安装组件2，径向开口21、填充腔22；保护座3，空心圆柱31、嵌合台面32；焚烧炉4。

具体实施方式[0020] 下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。[0021] 本实用新型实施例提供的一种基于焚烧炉4的温度检测结构，如图1～图2所示，在本实施例中，包括测温组件1、设置在焚烧炉4侧壁上的安装组件2，以及嵌套在所述测温组件1外表面的保护座3；所述安装组件2包括为开设在所述焚烧炉4侧壁上的多个嵌入通槽，以及填充在所述嵌入通槽与所述测温组件1之间的弹性材料(图中未绘出)。[0022] 在本实施例中，所述测温组件1包括相邻设置的至少一支第一热电偶11和至少一支第二热电偶12，所述第一热电偶11和所述第二热电偶12的前端均探入所述焚烧炉4内腔；所述第一热电偶11为长款吹气式热电偶，所述第二热电偶12为短款吹气式热电偶，所述长款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉4的深度大于所述短款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉4的深度。

[0023] 具体的，针对焚烧酸性气(H2S)的焚烧炉4，第二热电偶12设置一支，插深长的第一热电偶11至少设置两支，第一热电偶11、第二热电偶12的物理安装位置尽量靠近。若依照SIL定级的要求，测温组件1三选二2oo3参与联锁停车，则第二热电偶12至少设置一支，第一热电偶11设置三支。针对焚烧液硫的焚烧炉4，第二热电偶12至少设置三支，第一热电偶11设置一支。以此类推，具体的数量可根据实际需求进行选择。[0024] 短款吹气式热电偶温度实际检测值根据比对正常插深的吹气式热电偶实际检测值进行修正，在分散过程控制系统(DCS系统)组态修正公式：T实际检测值＝T实时测量值+T修正温度。[0025] 本实施例在确保测温准确率的前提下，设置两组不同长度的第一热电偶11、第二热电偶12，设置长款吹气式热电偶的第一热电偶11进行近距离高精度测量，设置短款吹气式热电偶成为补偿测量，在高温工作状况下，至少保持有一组热电偶(一般情况下为短款吹气式热电偶，因为插深短所以温差小且受到的气流冲击也较小)持续进行温度检测。[0026] 在本实施例中，所述嵌入通槽外侧为圆柱形的径向开口21，内侧为填充腔22，所述填充腔22以侧面中部为最远点向所述焚烧炉4侧壁拱起形成截面为长圆弧形的弧形空腔；[0027] 所述测温组件1嵌入所述嵌入通槽时，前端与所述填充腔22之间的空隙作为所述弹性材料填充位，后端与所述径向开口21的内壁贴合。[0028] 在本实施例中，所述弹性材料包括耐高温玻璃纤维。[0029] 在本实施例中，所述填充腔22靠近所述焚烧炉4内侧一端的端口直径大于所述测温组件1的探入端口的直径。[0030] 在本实施例中，填充腔22与测温组件1的最大距离为20mm，内侧端口与测温组件1的探入端口的距离为10mm，实际的距离设置可根据实际的测温组件尺寸进行设置，本实施例不做限定。[0031] 本实施例在全部入通槽内填充耐高温玻璃纤维，利用耐高温玻璃纤维的材料特性向测温组件1提供弹性膨胀空间，同时将内侧端口直径设置为大于测温组件1的探入端口的直径，以避免测温组件1因为应力损坏，有效延长了测温元件在高温工况的使用寿命。[0032] 在本实施例中，所述保护座3前端为接入所述嵌入通槽的空心圆柱31，后端为嵌合台面32；所述嵌合台面32中部与所述空心圆柱31的顶面连接，外侧向周边横向延伸形成与所述测温组件1嵌合的台面。[0033] 具体的，空心圆柱31插入嵌入通槽的径向开口21内。[0034] 在本实施例中，所述空心圆柱31为金属材质的补强管，所述补强管包括GH3030高温合金管。[0035] 本实施例以金属补强管为核心设置保护座3，一方面可进行热量传递，避免测温组件1前后端温差过大；另一方面还可避免测温组件1与炉壁产生碰撞损坏。[0036] 本实用新型实施例设置测温组件1进行多单元独立测量，一方面可保证测量的精确度，另一方面还可降低测温元件破损导致温度检测失效；利用嵌套在测温组件1外侧的保护座3，可进一步实现测温元件的防撞，并降低因测温元件前后端温差过大导致的检测误差；在焚烧炉4内壁与测温组件1之间设置嵌入通槽，预先留出一定的富裕空间并填充弹性材料，用于在高温工况下刚玉套管高温膨胀与焚烧炉4壁高温膨胀间留有弹性膨胀空间，避免因为应力损坏测温元件。[0037] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。说明书：一种基于焚烧炉的温度检测结构技术领域[0001] 本实用新型涉及焚烧炉温度检测技术领域，尤其涉及一种基于焚烧炉的温度检测结构。背景技术[0002] 在湿法制酸装置，原料是酸性气废气(H2S)，把酸性气废气(H2S)输送入焚烧炉内燃烧，焚烧炉内燃烧温度高达1050℃，生产运营需要实时监测焚烧炉内温度以了解炉内物料的燃烧情况并控制入焚烧炉内酸性气废气(H2S)及燃料气的流量大小，达到控制焚烧炉温度不超过焚烧炉耐火砖的耐受温度，当温度达到焚烧炉耐火砖的耐受报警温度时则触发联锁停车。选用焚烧炉测温元件要充分考虑焚烧炉内高温腐蚀工艺气的腐蚀性和高温性，测温元件保护套管材质选用耐高温耐酸腐蚀的刚玉材质，根据炉膛温度高低测温元件类型选用B型吹气式热电偶或S型吹气式热电偶。[0003] 吹气式热电偶丝和刚玉间通入惰性气体，把吹气式热电偶丝和高温腐蚀工艺气隔离开，避免腐蚀工艺气深入刚玉内腐蚀吹气式热电偶丝。但在焚烧炉入口处，通过烧嘴高温高速的工艺气喷入焚烧炉堂内冲刷着吹气式热电偶刚玉保护套管，为保证测温的准确性，测温元件吹气式热电偶在焚烧炉内的长度超过焚烧炉壁的壁厚大约300～400mm，这种工况使用条件下，吹气式热电偶末端和顶端温差太大容易导致吹气式热电偶刚玉保护套管易出现裂痕或者折断。发明内容[0004] 本实用新型提供一种基于焚烧炉的温度检测结构，解决了现有的焚烧炉温度测量结构易破损从而导致温度检测故障的技术问题。[0005] 为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于焚烧炉的温度检测结构，包括测温组件、设置在焚烧炉侧壁上的安装组件，以及嵌套在所述测温组件外表面的保护座；所述安装组件包括为开设在所述焚烧炉侧壁上的多个嵌入通槽，以及填充在所述嵌入通槽与所述测温组件之间的弹性材料。[0006] 本基础方案设置测温组件进行多单元独立测量，一方面可保证测量的精确度，另一方面还可降低测温元件破损导致温度检测失效；利用嵌套在测温组件外侧的保护座，可进一步实现测温元件的防撞，并降低因测温元件前后端温差过大导致的检测误差；在焚烧炉内壁与测温组件之间设置嵌入通槽，预先留出一定的富裕空间并填充弹性材料，用于在高温工况下刚玉套管高温膨胀与焚烧炉壁高温膨胀间留有弹性膨胀空间，避免因为应力损坏测温元件。[0007] 在进一步的实施方案中，所述测温组件包括相邻设置的至少一支第一热电偶和至少一支第二热电偶，所述第一热电偶和所述第二热电偶的前端均探入所述焚烧炉内腔；所述第一热电偶为长款吹气式热电偶，所述第二热电偶为短款吹气式热电偶，所述长款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉的深度大于所述短款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉的深度。[0008] 本方案在确保测温准确率的前提下，设置两组不同长度的第一热电偶、第二热电偶，设置长款吹气式热电偶的第一热电偶进行近距离高精度测量，设置短款吹气式热电偶成为补偿测量，在高温工作状况下，至少保持有一组热电偶(一般情况下为短款吹气式热电偶，因为插深短所以温差小且受到的气流冲击也较小)持续进行温度检测。[0009] 在进一步的实施方案中，所述嵌入通槽外侧为圆柱形的径向开口，内侧为填充腔，所述填充腔以侧面中部为最远点向所述焚烧炉侧壁拱起形成截面为长圆弧形的弧形空腔；[0010] 所述测温组件嵌入所述嵌入通槽时，前端与所述填充腔之间的空隙作为所述弹性材料填充位，后端与所述径向开口的内壁贴合。[0011] 在进一步的实施方案中，所述弹性材料包括耐高温玻璃纤维。[0012] 在进一步的实施方案中，所述填充腔靠近所述焚烧炉内侧一端的端口直径大于所述测温组件的探入端口的直径。[0013] 本方案在全部入通槽内填充耐高温玻璃纤维，利用耐高温玻璃纤维的材料特性向测温组件提供弹性膨胀空间，同时将内侧端口直径设置为大于测温组件的探入端口的直径，以避免测温组件因为应力损坏，有效延长了测温元件在高温工况的使用寿命。[0014] 在进一步的实施方案中，所述保护座前端为接入所述嵌入通槽的空心圆柱，后端为嵌合台面；所述嵌合台面中部与所述空心圆柱的顶面连接，外侧向周边横向延伸形成与所述测温组件嵌合的台面。[0015] 在进一步的实施方案中，所述空心圆柱为金属材质的补强管，所述补强管包括GH3030高温合金管。[0016] 本方案以金属补强管为核心设置保护座，一方面可进行热量传递，避免测温组件前后端温差过大；另一方面还可避免测温组件与炉壁产生碰撞损坏。附图说明[0017] 图1是本实用新型实施例提供的一种基于焚烧炉的温度检测结构的一种实施方式的剖面图；[0018] 图2是本实用新型实施例提供的图1中部分结构图；[0019] 其中：测温组件1，第一热电偶11、第二热电偶12；安装组件2，径向开口21、填充腔22；保护座3，空心圆柱31、嵌合台面32；焚烧炉4。

具体实施方式[0020] 下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。[0021] 本实用新型实施例提供的一种基于焚烧炉4的温度检测结构，如图1～图2所示，在本实施例中，包括测温组件1、设置在焚烧炉4侧壁上的安装组件2，以及嵌套在所述测温组件1外表面的保护座3；所述安装组件2包括为开设在所述焚烧炉4侧壁上的多个嵌入通槽，以及填充在所述嵌入通槽与所述测温组件1之间的弹性材料(图中未绘出)。[0022] 在本实施例中，所述测温组件1包括相邻设置的至少一支第一热电偶11和至少一支第二热电偶12，所述第一热电偶11和所述第二热电偶12的前端均探入所述焚烧炉4内腔；所述第一热电偶11为长款吹气式热电偶，所述第二热电偶12为短款吹气式热电偶，所述长款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉4的深度大于所述短款吹气式热电偶上测温芯体探入所述焚烧炉4的深度。

[0023] 具体的，针对焚烧酸性气(H2S)的焚烧炉4，第二热电偶12设置一支，插深长的第一热电偶11至少设置两支，第一热电偶11、第二热电偶12的物理安装位置尽量靠近。若依照SIL定级的要求，测温组件1三选二2oo3参与联锁停车，则第二热电偶12至少设置一支，第一热电偶11设置三支。针对焚烧液硫的焚烧炉4，第二热电偶12至少设置三支，第一热电偶11设置一支。以此类推，具体的数量可根据实际需求进行选择。[0024] 短款吹气式热电偶温度实际检测值根据比对正常插深的吹气式热电偶实际检测值进行修正，在分散过程控制系统(DCS系统)组态修正公式：T实际检测值＝T实时测量值+T修正温度。[0025] 本实施例在确保测温准确率的前提下，设置两组不同长度的第一热电偶11、第二热电偶12，设置长款吹气式热电偶的第一热电偶11进行近距离高精度测量，设置短款吹气式热电偶成为补偿测量，在高温工作状况下，至少保持有一组热电偶(一般情况下为短款吹气式热电偶，因为插深短所以温差小且受到的气流冲击也较小)持续进行温度检测。[0026] 在本实施例中，所述嵌入通槽外侧为圆柱形的径向开口21，内侧为填充腔22，所述填充腔22以侧面中部为最远点向所述焚烧炉4侧壁拱起形成截面为长圆弧形的弧形空腔；[0027] 所述测温组件1嵌入所述嵌入通槽时，前端与所述填充腔22之间的空隙作为所述弹性材料填充位，后端与所述径向开口21的内壁贴合。[0028] 在本实施例中，所述弹性材料包括耐高温玻璃纤维。[0029] 在本实施例中，所述填充腔22靠近所述焚烧炉4内侧一端的端口直径大于所述测温组件1的探入端口的直径。[0030] 在本实施例中，填充腔22与测温组件1的最大距离为20mm，内侧端口与测温组件1的探入端口的距离为10mm，实际的距离设置可根据实际的测温组件尺寸进行设置，本实施例不做限定。[0031] 本实施例在全部入通槽内填充耐高温玻璃纤维，利用耐高温玻璃纤维的材料特性向测温组件1提供弹性膨胀空间，同时将内侧端口直径设置为大于测温组件1的探入端口的直径，以避免测温组件1因为应力损坏，有效延长了测温元件在高温工况的使用寿命。[0032] 在本实施例中，所述保护座3前端为接入所述嵌入通槽的空心圆柱31，后端为嵌合台面32；所述嵌合台面32中部与所述空心圆柱31的顶面连接，外侧向周边横向延伸形成与所述测温组件1嵌合的台面。[0033] 具体的，空心圆柱31插入嵌入通槽的径向开口21内。[0034] 在本实施例中，所述空心圆柱31为金属材质的补强管，所述补强管包括GH3030高温合金管。[0035] 本实施例以金属补强管为核心设置保护座3，一方面可进行热量传递，避免测温组件1前后端温差过大；另一方面还可避免测温组件1与炉壁产生碰撞损坏。[0036] 本实用新型实施例设置测温组件1进行多单元独立测量，一方面可保证测量的精确度，另一方面还可降低测温元件破损导致温度检测失效；利用嵌套在测温组件1外侧的保护座3，可进一步实现测温元件的防撞，并降低因测温元件前后端温差过大导致的检测误差；在焚烧炉4内壁与测温组件1之间设置嵌入通槽，预先留出一定的富裕空间并填充弹性材料，用于在高温工况下刚玉套管高温膨胀与焚烧炉4壁高温膨胀间留有弹性膨胀空间，避免因为应力损坏测温元件。[0037] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。