浅析锅炉主蒸汽温度值比汽机主蒸温度值偏低的原因及解决方法

刘湛生

（茂名热电厂，广东 茂名 5 2 5 0 0 0）

浅析锅炉主蒸汽温度值比汽机主蒸温度值偏低的原因及解决方法

刘湛生

（茂名热电厂，广东 茂名 5 2 5 0 0 0）

针对电厂锅炉主蒸汽温度显示值比汽机主蒸温度显示值明显偏低，找出故障原因，分析了测温元件选型不当、保温不到位等问题，制定了改造方案，现场通过实施改造方案，达到了提高温度测量精确度的预期效果。

锅炉主蒸温度；汽机主蒸温度；热电偶

茂名热电厂一台300MW燃煤发电机组，其中锅炉由国内东方锅炉公司制造。为亚监界参数、四角切圆燃烧、自燃循环汽包炉。单炉膛Π型露天布置，一次中间再热，平衡通风、固态排渣，全钢架，全悬吊结构，炉顶带金属防雨罩锅炉。锅炉能否稳定、安仝可靠性运行，直接关系着发电厂的社会效益和经济效益。为了更好地对锅炉主蒸汽、汽机主蒸汽汽管路进行全程监视，按原设计，电厂在锅炉主蒸管、汽机主汽管分别安装8支K型热电偶，（锅炉主4支）（汽机主汽管4），并通过补偿导线和中间接线柜送回DCS、BTG显示。锅炉侧原设计热电偶型号规格:热套式保护管WRNR2-01.K、热电极可动卡套铠装热电偶、WRNK2-23.K.Ф5.L=5m。汽机侧热套式保护管WRNR2-01.K。

1 存在问题

机组自从投入商业运行以来，锅炉主蒸汽温度﹑画面显示值明显比汽机主蒸汽温度显示值偏低8-10℃，通过现场对热电偶的测量锅炉主蒸汽温度的测量值比汽机的测量的值实值偏低,严重影响了机組的安全稳定运行。为了消除这一设备安全隐患，结合厂实际情況，利用机组停运机会，①同时对锅炉主蒸汽温度测点﹑汽机主蒸汽温度测点系统可靠性进行了检测，采用标准信号（mV）加在就地端子箱补偿线对外部回路﹑AI卡件进行校验。DCS画面显示温度值正常。②将锅炉汽机测温热电偶拆下用管式炉校验，结果8支热电偶全部合格，但是机组在正常运行中还是存在着锅炉主蒸温度比汽机主蒸汽温度偏低现象出现。

2 热电偶的测量

热电偶在电厂最常用测温一种感温元件。热电偶测量温度的基原理是热电效应。热电偶就是用两种不同的金属材料一端焊接而成，焊的一端叫做测量端，未焊接的一端叫做参考端，当测量端和参考端温度不同时，就会产生热电势。在工业现场测温过程中，如果使用不当，将会给测量结果带来误差。

2.1 热交换的误差

由于被测对象与热电偶之间热交换不完善而引起的误差，致使热电偶热端温度达不到被测温度。产生热辐射损失，如管壁表面与被测介质温度相差大，热电偶保护套管外经大。导热损失由热电偶本身的传导作用引起，在测温时热电偶本身受热程度不同，一部份热量从温度较高的热端经由保护套管、热电极等传到温度较低的冷端散热。

表1

2.2 分度误差

不同等级热电偶在规定温度范围内，其检验时的误差允差应符合表1规定。

2.3 热电特性不同引起的误差

补偿导线与热电偶材料在0～100℃范围内热电特性不同而产生误差。影响热电偶及补偿导线热电特性的原因有两大类：化学原因即热电极及补偿导线在使用中被氧化、腐蚀和沾污筹，物理原因热电极及补偿导线在高温下晶粒长大，形变和引起机械应力等。

2.4 绝缘不良引起的误差

在热电偶使用时，应注意两热电机间以及它们和大地之间均应有良好的绝缘，不然将会有热电势损耗，直接影响测量结果的准确性。

2.5 安装引起的误差

关于热电偶的安装环境、取点位置（不同的介质位置不同），要选择管道具有代表性的测量部位，被开高磁场区域，在高温高压（主）蒸汽管道的公称通径等于或小于250mm时，插入深度宜为70mm、大于250mm时，插入深度宜为100mm，保证热电偶按要求插入被免测量偏差。

3 故障查找

3.1 再次将锅炉主蒸汽温度测点铠装热电偶（4支）及汽机主蒸汽温度测点热电偶（4支）同时拆下用管式炉进行校验，正实校验结果全部合格。

3.2 对补偿导线进行检查热电偶和补偿导线连接点的温度没有超过规定使用温度范围。补偿导线与相应型号的热电偶配套使用合理，热电偶补偿导线正、负极性接线正确。

3.3 从电子间A/I柜进行模似量测试，DCS组态正确，这说明A/I卡件没问题。

3.4 对于锅炉、汽机主蒸汽管道都署高温高压管道公称通径大于250mm插入深度通过计算减去管道壁厚热电偶座高,经过测量插入深度宜为100mm,符合安装要求。

3.5 由于锅炉、汽机主蒸汽温度测温点的安装都是釆用热套式保护套管，锅炉使用测温元件是铠装热电偶延长5m，从热交换原理来分析，铠装热电偶本身受热程度不同，一部分热量从温度较高的热端经由保护套管、热电极等传到温度较低的冷端散热。这样铠装热电侧得的温度较之实际温度偏低。

4 解决方法

针对锅炉主蒸汽温度比汽机主蒸温度偏故障主要原因，选择了对锅炉主蒸汽测温元件进行改造。将原5m长的铠装热电偶改用400mm接线盒防水式铠装热电偶，与5m长的铠装热电偶相比，大大减少了热电极冷端导热损失。同时用保温材料对保护套管增加保温层的厚庋被免通过保护套管散热。

结语

通过将锅炉主蒸汽温度测量铠装热电偶改用热套式热电偶，在机组正常运行时，DCS画面显示值锅炉主蒸汽温度比汽机主蒸汽温度高2℃。

[1]张玲.热电偶测量误差分析[J].企业标准化，2002（7）.

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