水泥窯窯尾高溫分析系統通常由高溫取樣冷卻系統、取樣處理系統、分析系統三部分組成。
水泥窯尾分析是高溫、高粉塵，又有落料，工況條件很惡劣，窯尾高溫取樣探頭技術難度很高、可靠性差，因此水泥窯高溫分析系統的技術關鍵是高溫取樣探頭技術，高溫分析系統的樣品處理系統及分析儀器部分應用與低溫分析系統基本相同。
高溫取樣探頭技術安冷卻方式分類，分為濕冷卻高溫去氧探頭和干法冷卻高溫取樣探頭。干法冷卻高溫取樣探頭又分為***材質取樣探頭、常壓閉環恒溫冷卻型取樣探頭和常壓開環恒溫冷卻型取樣探頭。各類高溫取樣探頭各有其應用特點和不足，提高探頭可靠性和減少維護量還需繼續努力。
濕法冷卻高溫取樣探頭系統 采用射流泵濕法取樣，水洗雜質預處理，通過樣品處理方式將高溫氣體進行冷卻、除塵、除水，在送到分析儀分析。該方法存在的主要問題是濕法取樣易造成樣品組分中易溶性氣體的丟失，影響測量數據準確性。濕法取樣的分析系統已被逐步淘汰。
***材質取樣探頭系統 采用***材質取樣探頭，如剛玉型、***不銹鋼型等。在水泥窯尾沒有落料的工況下，才用***材質取樣探頭能承受1500℃高溫。在水泥窯尾的高溫、高粉塵又落料的惡劣工況下，***材質的剛玉探頭易被落料砸壞，***材質的不銹鋼探頭價格很貴、在高溫1500℃時探頭強度下降，也極易損壞。***材質取樣探頭不適宜用于這種惡劣工況。
常壓閉環恒溫冷卻高溫取樣系統 常壓閉環恒溫冷卻關鍵技術是在高溫取樣探頭的夾層內有內循環坑卻介質（如蒸餾水、水、冷卻油），由高溫泵驅動，將探頭熱量通過冷卻介質帶至熱器中，進行循環（閉環）換熱。熱交換柜過外循環(水冷或風冷）將熱量帶走。通過檢測內循環冷卻介質的溫度、液位等自動調節外循環冷卻流量來控制探頭溫度，探頭表面溫度只有幾百攝氏度，因此探頭可在1500℃條件下使用。該系統是國外主流使用高溫分析系統，國外代表廠家為ABB公司、西門子、SICK等，國內主要有重慶川分等廠家。
常壓開環恒溫冷卻高溫取樣系統 是在常壓閉環恒溫熱管管取樣系統的基礎上發展的，其關鍵技術是采用常壓水冷智能恒溫、低溫冷卻、環形對流、智能常壓***、輻射散熱。高溫取樣探頭直通工業用水，冷卻到工業水溫左右，通過探頭內腔取樣管熱交換將樣品氣冷卻控制在200℃左右。這就保證了高溫去氧探頭能承受1500℃高溫，同時樣品氣溫度能控制在200℃左右，避免了樣品氣在取樣管內冷凝而造成煙塵板結堵塞的可能。
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