[实用新型]一种在高温、高粉尘浓度条件下测量氧浓度的氧检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光、机、电一体化技术领域的一种固体电解质氧化锆氧检测器，特别是涉及一种在高温、高粉尘浓度的条件下测量氧浓度的循环流化床锅炉、垃圾焚烧锅炉或热处理炉使用的固体电解质氧化锆氧检测器。

背景技术

锅炉是世界上主要的动力和热能供给设备，也是耗能的大户之一。因此，“如何在稳定地、有效地供给热量的前提下，节省燃料消耗和电力消耗，提高锅炉热效率，降低对环境的污染”一直是我国的节能和环保工作之主要课题。

氧化锆氧量仪(也称为“氧化锆氧分析器”)是国际公认的锅炉节省燃料的主要装置之一。可是现在在中高温(600℃～900℃左右)、高温(1400℃)或高粉尘浓度条件直插式氧分析仪在恶劣条件(温度高，并且直接与有害气体接触)中其寿命很短，而取样式氧量检测器仅取样管(导出管)暴露在恶劣条件中，因此，检测氧含量用的氧化锆氧检测器的寿命长、适宜高温使用并且成本低。但是用于循环流化床锅炉或垃圾焚烧炉中仅1～2个月，它的陶瓷过滤网就被粉尘塞满，导致氧化锆氧量分析仪的显示值不能代表真实的氧含量。因此不得不频繁地拆卸氧检测器去掉过滤网外面的粉尘。这不仅影响了锅炉运行时氧含量的连续监测，而且也给仪表工带来不必要的工作量。另外，此种浓差电池式氧化锆氧传感器大都使用添加了氧化钇的氧化锆配方，工作大都在600℃左右，进入800℃～900℃寿命很短，仅2～3个月。而用于热处理炉的氧分析器需要工作在1400℃，显然普通固体电解质氧传感器无法胜任。

公告号CN85102813专利公布了一种导流取样管的氧化锆氧检测器，这种检测器在取样管伸向炉心一端焊接一块一定角度的取样板。该取样管内部无隔板，因此在同样直径的导流条件下导流通道的横截面积大，不易堵塞。这种取样管仅适宜超高烟气流速5m/s以上(通常为6～9m/s)，对于低烟速的普通锅炉，特别是循环流化床锅炉、垃圾焚烧锅炉的烟气的流速通常为2～3.0m/s，在取样管内的被测烟气流动几乎为零。因此，对于监视锅炉燃烧状况而言，测得的烟气中氧含量值几乎没有什么意义。

公告号CN2076238的专利公布了“焊在加热电炉的前封头上的取样管使用加热电炉芯管、烟气抽气管构成烟气测量通路”的技术方案，并利用抽气管与烟过滤器压力差实现被测烟气的采样功能。此种结构构思比较巧妙，但是由于加热电炉芯管和氧化铝陶瓷管之间的间隙很小，因为根据流体力学的知识可知，其风阻与直径的4次方成正比，所以其在上述间隙中的烟气阻力极高。在循环流化床锅炉或垃圾焚烧炉中使用，估计数个小时就可能堵死此间隙，使烟气中氧含量监测任务停顿。

公告号CN201016955的专利提出了一种在氧化锆元件与过滤器之间的道路内设置自锁式保护门，在自锁式保护门和过滤器之间接入二路仅吹空气管的结构。该结构能够彻底清除过滤器中的污染物，提高了传感器的稳定性和准确性，其实用性很好，但是它需要一套气动装置或1～2台抽气机。然而对普通的发电厂或垃圾厂可行很少配备气动系统，而要求国产抽气机要长期(24h整年工作)稳定地工作，这是一个难点。此外，设备成本、运行和维护成本很高，对任何企业都是一项不小的开支。

另外，以前的热处理炉(例如渗碳等)气温高达1400℃，如果利用常规技术，把被测气温降到600℃，那么炉外的散热导管需长达1200mm以上，不利于节约资源。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述氧化锆氧检测器使用不方便、成本高、寿命短的问题，从而提供一种在高温、高粉尘浓度条件下测量氧浓度的氧检测装置。

一种在高温、高粉尘浓度条件下测量氧浓度的氧检测装置，它包括烟气导流管、第一法兰盘、第三法兰盘和氧化锆低温检测器，它还包括导向舌、隔板、第一金属套管、第二法兰盘、翅片管和第二金属套管，第一金属套管的末端与第一法兰盘固定，烟气导流管伸入第一金属套管、第一法兰盘和第二法兰盘中并与第二法兰盘固定，隔板设置在烟气导流管中并使烟气导流管内形成位于隔板上方的烟气导入管和位于隔板下方的烟气流出管，所述烟气导入管和烟气流出管在隔板的末端连通，所述隔板的前端与导向舌连接，所述导向舌前端翘起并与隔板形成115°～125°的夹角，所述烟气导流管的末端与第二金属套管的一端连接并与第二金属套管形成90°～120°的夹角，所述第二金属套管的另一端与第三法兰盘固定，氧化锆低温检测器的前端伸入第二金属管和第三法兰盘中并且与第三法兰盘固定，所述烟气导流管的管壁外表面在介于第二法兰盘和第二金属套管之间装有翅片管，所述烟气导入管的前端和烟气流出管的前端均成斜口。