[实用新型]一种炉膛温度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度检测装置，具体一种炉膛温度测量装置。

背景技术

炉膛温度测量对锅炉燃烧控制有重要作用，长期来人们进行了大量研究，开发出了各种不同原理的测量装置，但由于其固有的缺点，应用情况一直不佳，甚至大部分锅炉上至今仍是一个空白，使锅炉燃烧监控失去了一个重要依据。

传统炉膛温度测量装置主要有接触式(伸缩式温度计)和非接触式两类，而非接触式常见有辐射式温度计和光谱图像检测系统，这些技术存在的缺点是：

1)接触式(伸缩式温度计)

目前300MW及以上机组的锅炉均配供有价格昂贵的测量炉膛出口烟气温度的伸缩式温度计，但由于探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高，因此，许多电厂实际上已停用。此外，探针受耐温限制，一般仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到一定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。

2)辐射式温度计

众所周知炉膛烟气辐射大多不在可见光范围内，因此，目前常见的辐射式温度计主要是红外式温度计，它测量表面或区域的红外光强度。由于炉膛烟气是气态发光，温度分布不均匀，成分不固定，再加上飞灰颗粒辐射的存在，因此，组成的光谱波长和穿透力等不确定，从而导致被测区域不确定，测量误差大。由于上述缺点影响了辐射式温度计在锅炉炉膛烟气温度测量领域的应用。

3)飞灰颗粒辐射光谱测量

这类温度测量系统是利用图像检测炉膛烟气中主要是飞灰颗粒辐射的可见光(包括一定波长红外光，以提高温度测量上限)，经计算机进行极其复杂的图象处理，从而得到炉膛内烟气的温度分布。由于受飞灰颗粒成分浓度和分布的影响，镜头污染以及复杂图象处理算法等影响，测量误差大；被测量区域也存在很大的不确定性。加上采光系统复杂，结焦或积灰使镜头保养困难，可靠性差，价格昂贵。从而使这类系统在炉膛烟温测量的工程实际应用中受到限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是传统炉膛温度测量装置测量温度范围窄、误差大及费用高等不足，提供一种炉膛温度测量装置。

为解决上述问题，本实用新型所设计的一种炉膛温度测量装置，其主要由声波发射器、声波接收器、发射信号放大电路、接收信号放大电路、发射传声器、接收传声器、发射信号调理电路、接收信号调理电路、微控制单元和液晶显示器组成；声波发射器和声波接收器各通过一导管安装在锅炉的炉壁上，声波发射器和声波接收器相对设置，且分处在锅炉的两侧；微控制单元经发射信号放大电路连接声波发射器的控制端，微控制单元经接收信号放大电路连接声波接收器的控制端；发射传声器安装在声波发射器与锅炉之间的导管内，接收传声器安装在声波接收器与锅炉之间的导管内；微控制单元经发射信号调理电路连接发射传声器，微控制单元经接收信号调理电路连接接收传声器；液晶显示器连接在微控制单元上。

上述方案中，所述声波发射器和声波接收器的个数可以相等，也可以不相等。

当锅炉的横剖面呈四边形时，所述声波发射器的个数为4个，所述声波接收器的个数为8个，其中4个声波发射器分别安装在锅炉的4条边线的中部，8个声波接收器分别安装在锅炉的4个边角的两侧。

上述方案中，所述发射信号放大电路和接收信号放大电路均由低噪声电压反馈放大器、精密运算放大器和数模转换器组成；数模转换器的输出端经精密运算放大器与低噪声电压反馈放大器的输入端相连；其中发射信号放大电路和接收信号放大电路的数模转换器的输入端同时连接微控制单元；发射信号放大电路的低噪声电压反馈放大器的输出端连接声波发射器，接收信号放大电路的低噪声电压反馈放大器的输出端连接声波接收器。

上述方案中，所述发射信号调理电路和接收信号调理电路均由低噪声场效应管输入运算放大器、低噪声电压反馈放大器和比较器组成；低噪声场效应管输入运算放大器的输出端经低噪声电压反馈放大器连接比较器的输入端；其中发射信号调理电路的低噪声场效应管输入运算放大器的输入端连接微控制单元，发射信号调理电路的比较器的输出端连接发射传声器；接收信号调理电路的低噪声场效应管输入运算放大器的输入端连接接收传声器，接收信号调理电路的比较器的输出端连接微控制单元。

上述炉膛温度测量装置，还进一步包括上位机，该上位机经串行通讯总线与微控制单元相连。

上述方案中，所述串行通讯总线为RS485总线。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、精确度高，不受辐射等不确定因素的影响，其精确度可以达到±1％；

2、测量温度范围广，在锅炉全负荷范围内均可使用；