[发明专利]一种非均匀温度场平均温度测量装置及应用

说明书

本发明公开了一种非均匀温度场平均温度测量装置及应用。本发明测量装置根据流通截面设计长度，测量装置内布置4个采用设定规则连接的热电阻，构成热电阻组，从而测量一条线上的平均温度，进一步通过设定规则布置4个测量装置，再构成热电阻组，则可以测量流通截面的平均温度。如应用于燃煤电厂排烟温度测量，一个大烟道只需要一个温度信号输出即可表征16个网格测量的平均温度，在平均温度120℃、最大温度偏差20℃情况下，测量的理论极限误差值不超过0.27℃、常规情况下误差小于0.1℃，足以满足排烟温度的工业测量精度。本发明解决了非均匀温度场平均温度测量困难或精准测量时测点过多的问题，能够低成本实现非均匀温度场的精准测量。

技术领域

本发明涉及电站锅炉温度测量技术领域的排烟温度测量技术，具体涉及一种非均匀温度场平均温度测量装置及应用。

背景技术

锅炉效率计算及燃烧优化控制等，都离不开锅炉排烟温度的精准测量。由于锅炉的燃烧、换热、流动等过程的动态变化，导致烟道内排烟温度分布存在一定的不均匀性，如何有效测量平均温度具有重要意义。

目前电厂的机组大多仅在尾部烟道截面内布置了单个或少量几个排烟温度测点，而实际排烟温度在空间截面上的分布却具有一定的不均匀性，单个或少量几个测点测得的温度值难以代表整个截面上的实际温度场，及时通过标定法得到某工况下的代表性点，但代表性点也存在随流场变化而出现迁移的问题。在人工测试时，标准方法是采用网格法进行多点测量，然后取平均值表示平均温度，但对于在线测量，网格法布置测点就存在测点过多的问题。关于烟气温度测量的专利较少，有专利提出将热电偶多个一组构成热电偶组沿烟道长度方向设置，其测量方法符合网格法基本原理，但是热电偶组中的每个热电偶信号都需要接入测控系统，存在由于测点多导致测控系统的设备、安装及维护成本高的问题。

所以需要一种既可以有效且可靠测得尾部烟道整个截面内的非均匀温度场，又可以简化信号处理方式的装置，对锅炉效率的精准评估具有重要意义。

发明内容

本发明为解决上述问题及类似场景测量问题，本发明提供了一种非均匀温度场平均温度测量装置及应用，通过将多个测点均匀地分布及简化温度信号处理复杂程度的连接方式，实现排烟温度精准测量的效果。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

本发明包括温度传感器组件(1)、套管(2)、填充物(3)、接线盒(4)和安装组件(5)；

温度传感器组件(1)设置在套管(2)内，接线盒(4)固定设置在温度传感器组件(1)的一端，用于固定引出线和用户端接线；安装组件与套管外侧壁相连接，用于将该温度测量装置安装于被测通道；套管(2)内腔设置有填充物(3)。

进一步的，所述的温度传感器组件(1)为核心组件，其中温度传感器组件(1)包括温度传感器(1-1)、半圆螺母(1-2)、绝缘压片(1-3)、压紧螺丝(1-4)、弹性钢条(1-5)、支撑螺丝(1-6)；半圆螺母(1-2)其半圆直径比套管(2)的内径略小，使得半圆螺母(1-2)的半圆面与套管(2)的内壁面充分接触；温度传感器(1-1)夹在半圆螺母(1-2)的平面端和绝缘压片(1-3)之间；压紧螺丝(1-4)穿过弹性钢条(1-5)、绝缘压片(1-3)拧紧到半圆螺母(1-2)上；支撑螺丝(1-6)分别用配套螺母固定在弹性钢条(1-5)上，分布于温度传感器(1-1)两边。

进一步的，弹性钢条(1-5)为具有一定弹性的长条形不锈钢，其宽度略小于套管(2)的内径，厚度约为1mm，长度略短于套管(2)的长度。

进一步的，所述的支撑螺丝(1-6)对称分布在温度传感器(1-1)的两侧，且支撑螺丝(1-6)与温度传感器(1-1)的距离为5-20cm；支撑螺丝(1-6)与温度传感器(1-1)组合共同作用，使弹性钢条(1-5)形成一定弯曲度，从而使半圆螺母(1-2)的半圆面能固定并紧贴在套管(2)的内壁面上。