1.本发明属于角度测量技术领域，具体涉及一种气化炉烧嘴偏转角度测量装置及方法。


背景技术：

2.气化是指有机物在特定的设备(气化炉)内，在一定温度及压力下使有机质与气化剂(如蒸汽、空气或氧气等)发生一系列化学反应，将有机质转化为合成气(主要含有co和h2等可燃气体)的过程。合成气主要用于合成氨、合成甲醇、合成天然气、炼厂制氢、高炉还原炼铁化工冶金行业、联合循环发电装置以及工业和民用燃气领域中。
3.气流床气化技术是利用流体力学中射流卷吸的原理，将液体或颗粒与气化介质通过喷嘴高速喷入气化炉内。射流引起卷吸和高度的湍流强化了气化炉内的混合，有利于气化反应的充分进行。气流床气化技术的处理速度更快，温度更高，有机物分解更完全，更加洁净环保。气流床气化技术高温、高压、混合好等特点代表了气化技术发展的主流方向。
4.气化炉多采用切圆燃烧的方式，即需要气化炉烧嘴与气化炉中心保持一定的夹角，在炉中心形成一切圆。气化炉烧嘴需要根据气化炉的运行情况来进行角度调整，但是由于气化炉直径较大，且受到安装、制造误差和现场条件的限制，气化炉烧嘴偏转角度很难测准，从而影响对气化炉烧嘴喷射方向的定位，使得气化炉内部不能实现切圆燃烧的方式，继而对气化炉的性能产生不利的影响。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气化炉烧嘴偏转角度测量装置及方法，该装置及方法能够较为准确的测量气化炉烧嘴的偏转角度。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种气化炉烧嘴偏转角度测量装置，包括安装座和设置在安装座一端的测距仪，所述安装座的另一端用于插入气化炉烧嘴的中心管中；所述测距仪发射的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线重合。
7.进一步的，所述安装座为圆台形结构，圆台形结构的截面为梯形，且圆台形结构中尺寸较小的一端用于插入气化炉烧嘴的中心管中。
8.进一步的，所述测距仪通过底座连接在安装座上，且所述测距仪与底座之间以及底座与安装座之间均采用螺纹连接。
9.进一步的，所述安装座的外壁上设置有若干刻度线。
10.进一步的，所述刻度线为环形刻度线。
11.进一步的，所述各刻度线对应的圆心位于所述安装座的轴线上。
12.进一步的，所述测距仪的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线以及安装座的中心轴线相重合。
13.进一步的，还包括用于接收测距仪测量距离信号的上位机，所述上位机用于根据激光束的传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度，并将偏转角度传输给显
示器。
14.一种气化炉烧嘴偏转角度测量方法，采用上述所述的测量装置，将所述测量装置安装至气化炉烧嘴的中心管中并调整使测距仪的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线重合，通过测距仪发出的测距线经气化炉内壁反射后入射到测距仪中，根据光束的传播时间计算光束的传播距离，由传播距离以及气化炉的直径计算可得气化炉烧嘴的偏转角度。
15.进一步的，所述测距仪将得到的传播距离发送至上位机中，上位机根据光束的传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度。
16.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
17.本发明所述的气化炉烧嘴偏转角度测量装置在具体操作时，通过将安装座的一端插入气化炉烧嘴的中心管中，将测距仪发射的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线重合，测量时，通过测距仪发出测距线经气化炉内壁反射后入射到测距仪中，根据光束的传播时间计算光束的传播距离，由传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度，本发明操作简单、方便，测量的准确性高，改善了气化炉的性能。
18.进一步的，安装座为圆台形结构，圆台形结构的截面为梯形，且圆台形结构中尺寸较小的一端用于插入气化炉烧嘴的中心管中，在安装的过程中，圆台形结构中尺寸较小的一端更容易插入气化炉烧嘴的中心管中，且可以根据中心管的直径逐渐调整安装座的位置。
19.进一步的，测距仪通过底座连接在安装座上，且测距仪与底座之间，以及底座与安装座之间均采用螺纹连接，螺纹的连接方式便于测距仪、底座和安装座之间拆卸更换，当需要和其他装置配合使用时，也可以轻易拆卸安装。
20.进一步的，安装座的外壁上设置有若干刻度线，且刻度线为环形刻度线，各刻度线对应的圆心位于安装座的轴线上，在安装时，将刻度线与气化炉烧嘴中心管的端部平行或重合进行对齐，使得气化炉烧嘴中心管的轴线与安装座的中轴线重合，有利于校准安装座的位置，不同刻度的刻度线在使用不同尺寸大小的气化炉烧嘴时均可进行安装对齐。
21.进一步的，测距仪的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线以及安装座的中心轴线相重合，可以保证计算得到的气化炉烧嘴偏转角度的准确，提高了测量的准确度。
22.进一步的，还包括用于接收测距仪测量距离信号的上位机，上位机用于根据激光束的传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度，并将偏转角度传输给显示器，通过显示器可以直接观测到测量结果，有助于测量结果可视化。
23.本发明还提供了一种气化炉烧嘴偏转角度测量方法，该方法采用了上述气化炉烧嘴偏转角度测量装置，通过测距仪测量光束的传播距离，根据光束的传播距离以及气化炉的直径计算可得出气化炉烧嘴的偏转角度，该方法操作简单、方便，测量的准确性高，改善了气化炉的性能。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明的工作原理示意图；
26.图3为本发明实施例中卡扣的结构示意图；
27.附图中：1
‑
安装座，2
‑
刻度线，3
‑
底座，4
‑
测距仪，5
‑
卡扣。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
30.下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
31.实施例一
32.本实施例提供一种气化炉烧嘴偏转角度测量装置，如图1所示，该测量装置包安装座1、底座3及测距仪4，安装座1的一端设置有测距仪4，测距仪4通过底座3连接在安装座1上，测距仪4优选为激光测距仪或红外测距仪，测距仪4的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线以及安装座1的中心轴线相重合，安装座1和底座3的材质为铜或不锈钢，且测距仪4与底座3之间，以及底座3与安装座1之间均采用螺纹连接，底座3为圆柱形结构，方便与安装座1连接，安装座1的另一端为圆台形结构，用于插入气化炉烧嘴中心管中，安装座1用于插入气化炉烧嘴的一端的外壁上设置有若干刻度线2，刻度线2为环形刻度线，各刻度线2对应的圆心位于安装座1的轴线上。
33.具体地，该测量装置还包括用于接收测距仪4测量距离信号的上位机，上位机用于根据激光束的传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度，并将偏转角度传输给显示器，通过显示器可以直接观测到测量结果，有助于测量结果可视化。
34.实施例二
35.在实施例一的基础上，其中，安装座1的外壁上设置有若干刻度线2，刻度线2为环形刻度线，各刻度线2对应的圆心位于安装座1的轴线上，刻度线2为凹槽设计，在刻度线2的外周安装有卡扣5，卡扣5包括两个半环形结构，两个半环形结构的末端设有固定件用于锁定卡扣5，如图3所示，卡扣5内壁设有与刻度线2的凹槽啮合的凸起，更容易使卡扣5固定在刻度线2上。在安装时，将卡扣5固定在较大尺寸的刻度线2处，在安装座1插入气化炉烧嘴中心管的过程中可逐渐调整卡扣5的位置，最终通过气化炉烧嘴中心管与卡扣5的端部平行或重合进行对齐，使得气化炉烧嘴中心管的轴线与安装座1的中轴线重合，有利于校准安装座1的位置，在使用不同尺寸大小的气化炉烧嘴时均可通过调节卡扣5的大小进行安装对齐。其余同实施例一。
36.实施例三
37.基于实施例一的气化炉烧嘴偏转角度测量装置，本发明实施例三还提供上述测量装置的测量方法，包括以下步骤：
38.步骤一：将安装座1插入气化炉烧嘴的中心管中，并调整安装座1的位置，使安装座1外壁上的刻度线2与气化炉烧嘴中心管的端部平行或重合，使测距仪4的测距线与安装座1的轴线以及气化炉烧嘴中心管的轴线重合，如图2所示；
39.步骤二：测距仪4采用激光测距仪，通过激光测距仪发出的激光束经气化炉的内壁反射后入射到激光测距仪内，激光测距仪根据激光束的传播时间计算出激光束的传播距离2l；
40.步骤三：激光测距仪将测得的传播距离2l上传到上位机中；
41.步骤四：上位机根据激光束的传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度α，并将偏转角度α传输给显示器。
42.当激光测距仪4测量得到的距离为l，气化炉烧嘴的偏转角度为α时，则有：
[0043][0044]
其中，d为气化炉内壁直径。
[0045]
本发明所述的气化炉烧嘴偏转角度测量装置在具体操作时，通过将安装座的一端插入气化炉烧嘴的中心管中，将测距仪发射的测距线与气化炉烧嘴中心管的轴线重合，测量时，通过测距仪发出测距线经气化炉内壁反射后入射到测距仪中，根据光束的传播时间计算光束的传播距离，由传播距离以及气化炉的直径计算气化炉烧嘴的偏转角度，本发明操作简单、方便，测量的准确性高，改善了气化炉的性能。
[0046]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。