本發(fā)明涉及用于測量燃煤鍋爐或煉鋼高爐的高溫段煙氣含氧量儀表的高溫氧化鋯探頭的保護(hù)裝置，具體是一種高溫氧化鋯氧量儀表的探頭保護(hù)套管裝置。

背景技術(shù)：

鍋爐（煉鋼高爐）煙氣的含氧量是考核鍋爐（高爐）燃燒效率，實現(xiàn)風(fēng)煤（焦炭）比值控制的重要被測參數(shù)，煙氣氧量測量的精確度直接影響到煤電（煉鋼）工藝運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在節(jié)能環(huán)保日益?zhèn)涫苤匾暤慕裉?，通過實施煙氣氧量高精度測量，優(yōu)化鍋爐燃燒系統(tǒng)控制方案，進(jìn)一步提高鍋（高）爐運(yùn)行效率，實現(xiàn)科學(xué)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變得更有意義。

高溫氧化鋯氧量儀表是近年來市場上新出現(xiàn)的一種用于測量鍋爐或煉鋼高爐煙氣含氧量的新型儀表，與原來安裝在鍋爐高溫省煤器入口的低溫氧化鋯儀表不同，它直接安裝在鍋爐燃燒煙氣溫度大于800℃高溫區(qū)域，燃料剛?cè)紵戤吷傻腻仩t（高爐）煙氣含氧量就被儀表檢測到直接用于控制進(jìn)入鍋爐（高爐）的燃料量和風(fēng)量，不僅克服了原來低溫氧化鋯儀表因鍋爐漏風(fēng)影響帶來的干擾，還使氧量測量控制系統(tǒng)通道的滯后時間大大縮短，使燃燒控制更及時有效，通過氧量精確測量，進(jìn)一步優(yōu)化低氮燃燒工藝操作，減少氮氧化物生成，不但產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還實現(xiàn)產(chǎn)生了環(huán)保效益。

然而，長期工作在溫度大于800℃高溫環(huán)境下的氧化鋯探頭，其材質(zhì)為高溫陶瓷，即氧化鋯陶瓷和氧化鋁陶瓷，用于測量煙氣含氧量的檢測元件是由氧化釔和氧化鋯固體電解質(zhì)材料制造的，這種固體電解質(zhì)在溫度大于700℃時具有較高的氧離子導(dǎo)電性，通過測量氧濃差電勢測量煙氣含氧量；氧化鋁陶瓷就是俗稱的剛玉陶瓷，具有較高的硬度和耐高溫性能，可長期工作在1600℃環(huán)境中，但是，脆性是陶瓷材質(zhì)的一個致命弱點，氧化鋯陶瓷和氧化鋁陶瓷也不例外，陶瓷材料的脆性，其直觀表現(xiàn)是：在外加負(fù)荷下斷裂是無征兆的，爆發(fā)性的，間接表現(xiàn)是抗機(jī)械沖擊性和溫度急變性差，從本質(zhì)上說，脆性主要是由化學(xué)鍵性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)決定的，在陶瓷中，由于缺少獨立的滑移系統(tǒng)，材料一旦處于受力狀態(tài)就難于通過滑移所引起的塑性變形來松弛應(yīng)力，而從顯微結(jié)構(gòu)看，脆性的根源在于微裂紋的存在，易于引起應(yīng)力的高度集中，因此，非常有必要設(shè)計新的裝置來緩解、克服上述問題，延長其使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，從而提供一種能確保陶瓷體探頭拆卸和裝入爐膛高溫環(huán)境下使用過程中陶瓷探頭不發(fā)生損傷、斷裂并且避免探頭溫度發(fā)生驟變的高溫氧化鋯氧量儀表的探頭保護(hù)套管裝置。

本發(fā)明解決所述問題，采用的技術(shù)方案是：

一種高溫氧化鋯氧量儀表的探頭保護(hù)套管裝置，包括保護(hù)套管，保護(hù)套管的一端設(shè)置有封堵板，保護(hù)套管的另一端設(shè)置有雙面法蘭，保護(hù)套管的主體為雙層套管結(jié)構(gòu)，包括外套管和內(nèi)襯套管，外套管與內(nèi)襯套管之間填充有隔熱材料，內(nèi)襯套管遠(yuǎn)離雙面法蘭一端通過緊固螺釘套裝有濾杯護(hù)罩，濾杯護(hù)罩為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)置耐高溫濾杯并通過緊固螺母固定，濾杯護(hù)罩上開有護(hù)罩窗口。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點是：

確保陶瓷體探頭拆卸和裝入爐膛高溫環(huán)境下使用過程中陶瓷探頭不發(fā)生損傷、斷裂，具有的溫度變化的滯后和緩沖特性，避免探頭溫度發(fā)生驟變，從而解決了陶瓷氧化鋯探頭斷裂和拆裝速度緩慢的難題，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、功能可靠的優(yōu)點。

作為優(yōu)選，本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

耐高溫濾杯與內(nèi)襯套管之間安裝有置于濾杯護(hù)罩內(nèi)的節(jié)流墊片。

內(nèi)襯套管的管壁上設(shè)置有測溫?zé)犭娕肌?/p>

護(hù)罩呈圓柱狀，柱表面均勻開有三個40×１4０ｍｍ的護(hù)罩窗口，且呈１２０°分布。

保護(hù)套管、濾杯護(hù)罩均采用耐高溫不銹鋼合金310s材料制作而成。

隔熱材料為二氧化硅氣凝膠隔熱復(fù)合材料。

緊固螺母的中間開有圓孔窗口。

封堵板套裝在內(nèi)襯套管上并且與外套管焊接為一體。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例在鍋爐上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中氧化鋯探頭在鍋爐上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：雙面法蘭1;外套管2;內(nèi)襯套管3;測溫?zé)犭娕?;緊固螺釘5;濾杯護(hù)罩6;緊固螺母7;隔熱材料8;節(jié)流墊片9；護(hù)罩窗口10；耐高溫濾杯11；氧化鋯探頭安裝底座法蘭12;氧化鋯探頭連接法蘭13;爐墻及爐墻護(hù)板14;氧化鋯探頭安裝小法蘭15;氧化鋯探頭接線盒16;法蘭墊片17;氧化鋯探頭18，圓孔窗口19，封堵板20。

具體實施方式：

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，目的僅在于更好地理解本發(fā)明內(nèi)容，因此，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的高溫氧化鋯氧量儀表的探頭保護(hù)套管裝置包括保護(hù)套管，保護(hù)套管的一端設(shè)置有封堵板20，保護(hù)套管的另一端設(shè)置有雙面法蘭1，保護(hù)套管的主體設(shè)計為雙層套管結(jié)構(gòu)，由外套管2和內(nèi)襯套管3構(gòu)成，外套管2與內(nèi)襯套管3分別與雙面法蘭焊接，外套管2與內(nèi)襯套管3之間環(huán)狀空間填充有耐高溫的隔熱材料8，內(nèi)襯套管3遠(yuǎn)離雙面法蘭1一端的探頭煙氣測量孔部位通過緊固螺釘5套裝有可拆卸進(jìn)行清理維護(hù)的濾杯護(hù)罩6，濾杯護(hù)罩6為中空結(jié)構(gòu)且呈圓柱狀，柱表面均勻開有三個40×１4０ｍｍ的護(hù)罩窗口10，且呈１２０°分布，濾杯護(hù)罩6內(nèi)置耐高溫濾杯11并通過緊固螺母7固定，耐高溫濾杯11一端封閉且另一端開口，開口端面向內(nèi)襯套管3，過濾精度為３μｍ，長150mm，內(nèi)徑為φ３２ｍｍ，濾杯護(hù)罩6在氧化鋯探頭18煙氣測量孔的外面過濾煙氣中的灰塵，防止煙塵顆粒物堵塞氧化鋯探頭18上的測量孔，大的護(hù)罩窗口10設(shè)計擴(kuò)大了作為濾芯的耐高溫濾杯11與煙氣的接觸面積，能夠保證進(jìn)入氧化鋯探頭18測量孔煙氣量的要求，保護(hù)套管、濾杯護(hù)罩6均采用耐高溫不銹鋼合金310s材料制作而成。

該裝置主要包括用于與爐墻及爐墻護(hù)板14上的氧化鋯探頭安裝底座法蘭12和氧化鋯探頭連接法蘭13連接的雙面法蘭1部分、雙層隔熱容室部分、節(jié)流加熱活動連接濾杯護(hù)罩6部分、煙氣過濾濾杯檢測容室部分、隔熱容室溫度測量等五個環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)形式，每個部分相互銜接成一體，根據(jù)各部分所處位置和作用，分為濾杯護(hù)罩6與內(nèi)襯套管3銜接管段的高溫區(qū)、雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯套管3位于爐內(nèi)的中溫區(qū)和雙層結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯套管3位于爐穿墻套管內(nèi)的低溫區(qū)，由于本裝置安裝在爐內(nèi)850℃～1050℃溫度環(huán)境，這就要求保護(hù)套管的金屬材質(zhì)必須具有易切削加工、耐高溫、抗蠕變的特性，而本裝置的保護(hù)套管、濾杯護(hù)罩6均采用耐高溫不銹鋼合金310s材料制作而成，它是一種耐高溫達(dá)到1200℃，能連續(xù)在1150℃環(huán)境使用的耐高溫材料，而高溫氧化鋯探頭18所在的爐膛環(huán)境其溫度最高不超過1050℃，選用310s不銹鋼完全能夠滿足裝置要求，為了提高裝置性能，延長使用壽命，本發(fā)明將外套管2的管壁厚度定為5mm,節(jié)流加熱容室與內(nèi)襯套管3銜接部分壁厚定為8mm,目的是增加銜接管段在高溫環(huán)境下的強(qiáng)度和管段的受熱面積及熱容，使其吸收的熱量能通過熱傳導(dǎo)迅速傳遞給內(nèi)襯套管3，內(nèi)襯套管3壁厚定為3.5～4mm,在保證強(qiáng)度的同時選用較薄壁厚的310s不銹鋼管，目的是減小管壁的熱容量，使其能接受并快速傳導(dǎo)濾杯護(hù)罩6外壁的熱量，均勻加熱插入其內(nèi)的氧化鋯探頭18陶瓷體，另外，較薄壁厚的內(nèi)襯套管3也有利于在拆卸氧化鋯探頭18需要均勻降溫時，陶瓷體及內(nèi)環(huán)境的溫度能夠在外面吸入的冷空氣的作用下能以較快的速度均勻下降。

氧化鋯陶瓷體及周圍內(nèi)環(huán)境的溫度的上升變化主要是通過內(nèi)襯套管3傳導(dǎo)熱量實現(xiàn)的，這是因為外套管2與內(nèi)襯套管3之間填充了高效隔熱材料8，外套管2吸收的熱量由于隔熱材料8的阻滯作用使其對內(nèi)襯套管3空間溫度變化影響很小，隔熱材料8選用的二氧化硅氣凝膠隔熱復(fù)合材料，它集超級隔熱、耐高溫、不燃、耐火焰燒穿、超疏水、隔音減震、環(huán)保低密度、絕緣、具有一定的彈性等性能于一體的a級隔熱保溫材料，密度僅為0.23g/cm³,具有三維納米獨特結(jié)構(gòu)，能有效抑制固態(tài)熱傳導(dǎo)和氣體對流傳熱，是目前熱導(dǎo)率最低的固態(tài)材料（常溫0.015w/m.k），具有優(yōu)異的隔熱性能，本發(fā)明裝置的隔熱材料8層厚度定為20mm,是為了保證在裝置內(nèi)部空間能夠獲得理想的溫度滯后延遲效果，即氧化鋯陶瓷體的溫度變化主要通過內(nèi)襯套管3熱傳導(dǎo)加熱而升溫，通過可控的冷空氣流入量而降溫，防止產(chǎn)生驟變溫差。

為了控制溫度變化的速度，防止發(fā)生溫度驟變，更進(jìn)一步措施是我們在加熱節(jié)流容室與煙氣過濾檢測容室之間設(shè)計一個直徑為28mm的節(jié)流墊片9，它一方面將氧化鋯探頭18端部的濾杯檢測容室與保溫隔熱容室分開，減少煙氣向隔熱容室竄入將細(xì)小粉塵帶到隔熱容室，另一方面在拆裝氧化鋯探頭18時通過控制節(jié)流爐外冷空氣進(jìn)入量來調(diào)節(jié)整個氧化鋯探頭18瓷管空間溫升或溫降的速度，由于氧化鋯探頭18頭部為直徑26mm的半球面形，在探頭頭部通過節(jié)流墊片9的節(jié)流孔的0-13mm范圍內(nèi)，位置不同，流過節(jié)流孔的冷空氣不同，就像一個閥門開度不同流過的流體流量不同，經(jīng)測算，探頭沒進(jìn)節(jié)流孔時的流通面積最大為：615.44mm²,此時流過探頭陶瓷體周圍3mm環(huán)狀空氣隙的空氣量最大，空氣流速最快，探頭陶瓷體升溫速度最慢（安裝時），或?qū)?nèi)襯套管3降溫最快（拆卸時），探頭全插入節(jié)流孔后流通面積為：84.78mm²，插入一半時流通面積為：482.775mm²。

為了更好的掌控、監(jiān)視裝置內(nèi)溫度變化，更進(jìn)一步的技術(shù)措施是在保護(hù)套管最里端的高溫區(qū)、中部中溫區(qū)、鍋爐爐墻穿墻套管內(nèi)的低溫區(qū)所在內(nèi)襯套管3的外壁上每隔200mm安裝一支測量內(nèi)襯套管3管壁溫度的k型測溫?zé)犭娕?，測溫?zé)犭娕?通過螺釘固定在內(nèi)襯套管3外表面，測溫?zé)犭娕?電極線穿入專用瓷珠，保證絕緣，根據(jù)氧化鋯探頭18進(jìn)入的深度，通過比較氧化鋯探頭18本身溫度和內(nèi)襯套管3管壁溫度，掌握探頭插入或拔出的速度，做到科學(xué)、規(guī)范操作。

為了減少氧化鋯探頭18在爐外的長度，增大探頭插入深度，使氧化鋯探頭18頭部測量孔位于煙氣流動較大的區(qū)域，增大測量的靈敏度，克服安裝法蘭漏風(fēng)的干擾，因此設(shè)計了連接尺寸配套的雙面法蘭1。

為了提高節(jié)流墊片9與內(nèi)襯套管3的同心度和高溫膨脹的影響，更進(jìn)一步的技術(shù)措施是設(shè)計了節(jié)流墊片9和配套的內(nèi)襯套管3端部結(jié)構(gòu)形式，考慮墊片間的結(jié)構(gòu)配合和受熱膨脹，節(jié)流墊片9外徑為39mm,內(nèi)徑為28mm.節(jié)流墊片9與內(nèi)襯套管3之間的配合長度為5mm。

為了方便對氧化鋯探頭18端部測量孔通透性檢查和耐高溫濾杯11積灰清理與維護(hù)，保證向內(nèi)襯套管3傳遞熱量，更進(jìn)一步的技術(shù)措施是設(shè)計了濾杯護(hù)罩6的結(jié)構(gòu)形式：

（1）濾杯護(hù)罩6自由端安裝有外螺紋結(jié)構(gòu)的緊固螺母7，緊固螺母7的中間開有圓孔窗口19，耐高溫濾杯11通過緊固螺母7固定在濾杯護(hù)罩6內(nèi)，便于拆卸安裝耐高溫濾杯11，緊固螺母7中間的圓孔窗口19擴(kuò)大了耐高溫濾杯11過濾煙氣的面積，加上濾杯護(hù)罩6圓柱表面的每120°開設(shè)一個共計三個40×140的護(hù)罩窗口10，使過濾窗口總面積達(dá)14900mm²，濾杯護(hù)罩6與內(nèi)襯套管3相互銜的管段長度設(shè)計為52mm,管段壁厚8mm,加上內(nèi)襯套管3壁厚4mm,則該段配合金屬厚度為12mm.增大了金屬熱容，保證高溫下的機(jī)械強(qiáng)度，銜接管段受熱面積128011.52mm²，加上濾杯護(hù)罩6其他金屬部分表面積，則濾杯護(hù)罩6總受熱面積為141200mm²。

（2）在距內(nèi)襯套管3連接端15mm處的外表面車一個寬8mm,深2mm的圓形溝槽，在濾杯護(hù)罩6上，距濾杯護(hù)罩6連接端34mm的圓截面上每120°加工一個m8×1.0的螺孔，用3個m8×1.0內(nèi)六角螺栓（310s）固定在內(nèi)襯套管3連接端的圓形溝槽上，松開緊固內(nèi)六角螺栓，濾杯護(hù)罩6可以沿圓形溝槽滑動，用以調(diào)整濾杯護(hù)罩6上護(hù)罩窗口10的方向和角度,方向調(diào)好擰緊三個內(nèi)六角螺栓，使濾杯護(hù)罩6不發(fā)生位置的相對變化，煤粉燃燒生成的煙氣在吸風(fēng)機(jī)的吸引下從燃燒區(qū)向上升騰流動，從濾杯護(hù)罩6下部的護(hù)罩窗口10穿過耐高溫濾杯11進(jìn)入氧化鋯探頭18的測量孔，然后從上面的護(hù)罩窗口10流走，其中的氧離子與氧化鋯電池作用在電池電極上產(chǎn)生氧濃差電勢，通過儀表電子線路將電勢信號放大并進(jìn)行運(yùn)算而得到煙氣中的含氧量。

為了阻斷外套管2通過雙層套管間的封堵板向內(nèi)襯套管3傳遞熱量及克服內(nèi)、外套管間的膨脹差，更進(jìn)一步的技術(shù)措施是：將雙層結(jié)構(gòu)間的封堵板20套裝在內(nèi)襯套管上，只焊接封堵板20與外套管2間的縫隙，而封堵板20與內(nèi)襯套管3間的縫隙不焊接，且將封堵內(nèi)徑確定為φ42mm。

由于隔熱層的隔熱材料8與內(nèi)外套管間的封堵板20與內(nèi)襯套管3外壁非接觸而引起的對熱量傳導(dǎo)的隔斷作用，使內(nèi)襯套管3、氧化鋯探頭18陶瓷體及之間的空氣層的溫度從初始的20℃（冬季零下幾度）升高到950℃的爐內(nèi)環(huán)境溫度，所需熱量主要通過濾杯護(hù)罩6從爐膛吸收并沿內(nèi)襯套管3管壁通過熱傳導(dǎo)完成，通過計算，各部分從20℃升高到950℃所需熱量為：濾杯護(hù)罩6需吸熱441.75kj，內(nèi)襯套套3管需吸熱1281.86kj，氧化鋯探頭18陶瓷體需吸熱1999.965kj，即內(nèi)襯套管3、陶瓷體、二者之間的空氣層共需熱量3281.825kj，也就是說濾杯護(hù)罩6除了自身溫升吸取熱量外，還要為內(nèi)襯套管3空間“泵”送所需熱量，且泵送值是自身需要的8倍多，因此，氧化鋯探頭18陶瓷體的溫度變化過程是一個相對緩慢的過程。

在鍋爐運(yùn)行熱態(tài)時氧化鋯探頭18安裝操作方法：

（1）將要安裝的氧化鋯探頭18與現(xiàn)場氧量變送器間的連接電纜接好，送電，使儀表預(yù)熱，觀察變送器上顯示的探頭端部溫度指示變化情況，放好法蘭墊片17，為安裝做好準(zhǔn)備。

（2）安裝前應(yīng)使本發(fā)明探頭保護(hù)套管裝置雙面法蘭1上的探頭安裝口敞口，利用爐內(nèi)負(fù)壓，讓爐外冷空氣對內(nèi)襯套管3和濾杯護(hù)罩6充分冷卻降溫，通過觀測內(nèi)襯套管3上測溫?zé)犭娕?溫度掌握安裝時間，待低溫區(qū)溫度接近爐外溫度時即可安裝。

（3）掛好氧化鋯安裝使用的吊鏈并調(diào)整好高度，使氧化鋯探頭18整體處于水平，慢慢將氧化鋯探頭18插入內(nèi)襯套管3管口，同時觀察內(nèi)襯套管3溫度，處于常溫狀態(tài)的氧化鋯探頭18陶瓷體在從爐外被抽進(jìn)爐內(nèi)的冷空氣的包裹下慢慢插入內(nèi)襯套管3，通過低溫區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)被逐漸加熱升溫。

（4）當(dāng)爐外陶瓷體長度為200mm左右時，進(jìn)一步降低插進(jìn)的速度，調(diào)整修正吊鏈高度，此時氧化鋯探頭18端部已到達(dá)高溫加熱管段，放慢速度讓陶瓷體充分受熱，溫度升高，爐外陶瓷體長度為100mm左右時，氧化鋯探頭18頭部已到節(jié)流墊片9的節(jié)流孔位置，在此刻以后的15mm距離范圍內(nèi)更要放慢插入速度，觀察三點溫度與探頭端部溫度，通過調(diào)整此時探頭在節(jié)流孔的位置，控制流入冷空氣的量，掌握探頭不同部位溫度升高情況。

（5）氧化鋯探頭18頭部進(jìn)入節(jié)流孔后，管道空氣的流通面積由615.44mm²逐漸減小到84.78mm²，冷空氣流量的減小，意味著對內(nèi)襯管道冷卻階段的結(jié)束，快速加熱升溫過程的開始，內(nèi)襯套管3從濾杯護(hù)罩6的受熱面吸收熱量，通過熱傳導(dǎo)，使熱量從高溫段向中溫段、低溫段傳遞，自身溫度逐漸升高、通過熱輻射均勻加熱氧化鋯陶瓷體。

（6）將兩根m18×1.5，長度為150mm的螺栓穿入氧化鋯安裝底座法蘭12，并與雙面法蘭1安裝螺孔連接，摘掉安裝吊鏈，以螺栓為導(dǎo)軌，慢慢推入直到法蘭密封面接觸，進(jìn)一步調(diào)整法蘭角度，旋進(jìn)m18×1.5長度為30mm的緊固螺栓（配套墊片、彈簧墊片），再用相同螺栓換下當(dāng)導(dǎo)軌使用的長螺栓，均勻固定即可。

（7）觀察變送器顯示溫度及氧量變化情況，運(yùn)行24小時后進(jìn)行標(biāo)定。

從爐體將本發(fā)明保護(hù)套管裝置與氧化鋯探頭18一起拆卸的操作方法：

（1）解開與爐墻及爐墻護(hù)板14上的氧化鋯安裝底座法蘭12連接的四根螺栓，先將保護(hù)套管慢慢抽出一部分，掛好位于氧化鋯安裝底座法蘭12上方，為方便探頭拆裝而專門設(shè)置的探頭拆裝吊鏈，手握氧化鋯探頭接線盒16和氧化鋯探頭安裝小法蘭15，整體慢慢抽出本發(fā)明裝置和氧化鋯探頭18，讓其在空氣中冷卻。

（2）當(dāng)溫度降低到常溫時再解開氧化鋯探頭連接法蘭13與本發(fā)明雙面法蘭1的螺栓，抽出氧化鋯探頭18進(jìn)行檢查、檢修，由于保護(hù)套管的保溫特性，使安裝其內(nèi)的陶瓷體探頭溫度緩慢下降，避免了因驟冷卻導(dǎo)致瓷管炸裂損壞探頭。

單獨拆卸氧化鋯探頭18時的操作方法：

（1）可先將故障氧化鋯探頭連接法蘭13與本發(fā)明雙面法蘭1的連接螺栓解開，使其分開一個縫隙，由于爐內(nèi)負(fù)壓，爐外冷空氣便從氧化鋯探頭連接法蘭13與雙面法蘭1之間的縫隙進(jìn)入保護(hù)套管的內(nèi)襯套管3與氧化鋯陶瓷探頭間的環(huán)狀區(qū)域，向爐內(nèi)流動的空氣對內(nèi)襯套管3和探頭陶瓷體進(jìn)行冷卻，由于保護(hù)套管端部濾杯護(hù)罩6內(nèi)的節(jié)流墊片9的節(jié)流，冷空氣的流入量受到限制，使探頭內(nèi)環(huán)境溫度慢慢降低。

（2）通過觀察氧化鋯探頭18本身溫度值和內(nèi)襯套管3上安裝的三點測溫?zé)犭娕?通過使用具有測溫度功能的萬用表或手操器檢測而得到的內(nèi)襯套管3各區(qū)間溫度值，控制探頭抽出的速度，當(dāng)探頭從節(jié)流孔全部抽出，節(jié)流面積增加到最大，流入的空氣量增大，溫度降低的速度也會加快。

（3）故障探頭拆下后，由于溫度的慣性，內(nèi)襯套管3及里面空間溫度依然很高，需要進(jìn)行充分冷卻降溫，為新探頭安裝做好準(zhǔn)備，當(dāng)最接近安裝口低溫區(qū)即第三點的溫度降低到40～50℃時即可插入新的氧化鋯探頭18。

本發(fā)明通過選用耐高溫、易加工的無縫不銹鋼鋼管材料并設(shè)計成內(nèi)充隔熱材料8的雙層結(jié)構(gòu)的保護(hù)套管和活動連接的濾杯護(hù)罩6結(jié)構(gòu)，具有如下功能：

（1）使插入爐膛內(nèi)部高溫區(qū)域的陶瓷體探頭不會被爐膛或高爐內(nèi)探頭上部空間所結(jié)焦塊、灰塊等異物意外掉落而砸斷，具有機(jī)械耐沖擊保護(hù)功能.

（2）在工藝點爐、停爐過程中，插入爐膛高溫段的本發(fā)明裝置和氧化鋯陶瓷體探頭，同爐內(nèi)環(huán)境一樣是一個被緩慢均勻加熱逐漸升溫或均勻冷卻而降溫的過程，整體設(shè)計已經(jīng)考慮到各部件材料在整個過程的熱脹冷縮體積變化情況，本裝置的存在不會影響煙氣氧量的正常測量。

（3）鍋爐停爐大修時都需要對探頭進(jìn)行檢修、檢查，其中檢查探頭測量孔和濾杯通透性，吹掃清除積灰是最重要的必須進(jìn)行的維護(hù)工作，以保證儀表的正常運(yùn)行，在鍋爐運(yùn)行過程中，若發(fā)現(xiàn)儀表氧量數(shù)值變化緩慢、數(shù)值偏低，很有可能是濾杯或氧化鋯測量孔被積灰堵塞造成煙氣通透性差所致，此時更需要將本發(fā)明保護(hù)裝置和探頭拆下進(jìn)行檢查、維護(hù)，無論哪一種情況，維護(hù)人員都可按操作方法操作，將本發(fā)明與氧化鋯探頭18作為一個整體從氧化鋯探頭安裝底座法蘭12上拆下或安裝，本發(fā)明的使用相當(dāng)于在易碎的陶瓷探頭“身體”外穿了一層“鎧甲”進(jìn)行保護(hù)，既避免意外磕碰損傷探頭又因本發(fā)明裝置具有特殊的溫度調(diào)控功能，使安裝在其內(nèi)的探頭溫度隨外界環(huán)境溫度變化而緩慢升溫或降溫，克服了操作過程中爐膛內(nèi)外巨大的溫差變化因素，使陶瓷體、氧離子檢測元件不發(fā)生驟冷而炸裂，具有抗溫度驟變沖擊的“柔性”防護(hù)功能。

（4）在工藝運(yùn)行過程中若探頭出現(xiàn)故障、或損壞需要更換安裝新探頭時，通過本裝置可以加快安裝速度，1.5個小時即可完成，不僅提高了工效，又避免了損壞探頭，在本發(fā)明保護(hù)套管的不同位置設(shè)置三點溫度檢測溫?zé)犭娕?，通過與氧化鋯探頭18本身溫度間的相互比較來控制操作速度，能實現(xiàn)科學(xué)操作。

采用本裝置保護(hù)高溫氧化鋯探頭18，探頭從未發(fā)生斷裂故障，探頭端部清潔，未發(fā)生過測量孔堵塞故障，總體故障率由原來的82%降低為0.8%，主要是濾杯需要每季度吹掃清潔一次，做定期維護(hù)，耽擱一下系統(tǒng)使用，完全能夠?qū)崿F(xiàn)計劃周期檢修，探頭的安裝更換速度由原來的4小時將為1小時，效率提高75%，保護(hù)裝置滿足了儀表管理和工藝要求，保護(hù)和提高工效效果顯著，杜絕了因溫度驟變損壞氧化鋯陶瓷管探頭，減少備件采購成本，節(jié)約費用，同時減少了因頻繁檢修更換氧化鋯探頭18，造成整個燃燒系統(tǒng)不能投入自動控制，而對鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)的影響，為公司安全生產(chǎn)提供了保障。

以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及其附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。