火力发电厂锅炉受热面壁温热电偶的安装
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【摘要】火力发电厂锅炉过热器、再热器金属壁温监视点较多，其热电偶的安装方式大致可分为两种：第一种是采用集热块焊接在管壁上，用螺丝固定热电偶；第二种是用不锈钢管焊接在管壁上，尾部用卡套接头固定热电偶。热电偶安装固定后用100mm线槽集中引出。以上两种安装方式，根据运行及日后的维护的情况，本人认为还有需要改进的地方。第一，热电偶在集热块上用螺丝固定，在保温完成后，热电偶难以更换；第二，热电偶用不锈钢护套管引出保温层，用卡套接头固定的安装方式，对以后检修较为方便，但由于不锈钢护套管有一定的长度，安装过程中看不到热电偶端部是否与过热器、再热器管壁紧贴；第三，很多的电厂定购的热电偶长度不够，前置机设计位置不合理，导致排列紊乱，造成了检修的不便。因此本人总结了十多年的锅炉壁温安装经验，从安全运行和方便检修两方面来分析自己在壁温上安装的技巧，以供交流学习。
【关键词】锅炉壁温 热电偶 安装方式
前言
在锅炉运行期间发生的爆管事故中，过热器和再热气超温爆管排在首位。发生爆管事故，将会降低设备的可用率，增加发电成本。因此，监测受热面金属的工作温度，对预防超温、提高发电设备可靠性具有显著的作用。因此金属壁温安装质量的好坏，将直接影响锅炉运行的监控。
正文
火力发电厂锅炉过热器、再热器金属壁温监视点较多，从本人经历的几台机组来看，过热、再热蒸汽管金属壁温的安装大致可分为两种安装方式：第一种是采用集热块焊接在管壁上，用螺丝固定热电偶；第二种是用不锈钢管焊接在管壁上，尾部用卡套接头固定热电偶后引出保温层。再者由于热电偶长度不够，前置机设计位置不合理等因素，导致排列紊乱，造成了检修的不便。这里我针对以往的安装及检修经历，分析锅炉壁温的安装方式，进行总结改进，希望能对机组提供良好的监控和检修的方便。
在我安装过的机组中，采用集热块安装方式的有：广州珠江电厂、广东新会双水电厂、广东连州电厂等多数电厂的壁温安装，如图1所示。
这种安装方式，由于热电偶与被测管壁接触面积较大，温度能较准确地反映出来，可靠性较好，被大部分电厂所采用。但就检修方面来说，虽然现在很多壁温测量采用双支热电偶，万一出现双支都损坏的情况，更换起来就较为复杂了。第一，热电偶被螺丝固定在集热块上，更换时需要待停炉冷却后，拆除锅炉外护板及保温材料，且安装环境温度还保持较高的温度。第二，锅炉经过长时间的运行，用于固定铠装热电偶的螺丝在高温环境下牙丝变软或生锈，造成螺丝退出困难或更本无法退出，需要在旁边重新焊接集热块，这又涉及到高压管道的焊接问题。所以个人认为这种安装方式有所欠缺。当然，安装壁温的最主要目的还是首先保证运行监测的可靠性，所以在不考虑检修的情况下，这种方法还是最可靠的。
第二种壁温安装方式采用普通Φ12×2mm的不锈钢管作为铠装热电偶的护套，并用卡套接头固定，如图2所示。
以汕尾红海湾电厂#1、#2号炉为例，壁温热电偶安装采用Φ12×2mm的不锈钢护套管，垂直焊在被测管壁上，引出保温层，而在保护套管的尾部用卡套接头卡紧热电偶，这种安装方法对于热电偶的更换带来了很大的方便，可以在不停炉，不拆保温的情况下轻松更换热电偶。但也存在一些问题，如在运行过程中，经常发现壁温测量不准，我们首先检查热电偶的补偿是否足够，热电偶设备有无损坏，再检查接线是否松动等，均未发现异常，最后检查热电偶的插入深度，发现热电偶前端与被测管壁接触距离较大，出现了脱离，这是因为锅炉在运行中存在震动及热胀冷缩因素，并且选用热电偶的护套管是Φ12×2mm，管通径为8mm，而热电偶的直径为5mm，热电偶在安装后在护套管内还有3mm的剩余空隙，在震动及膨胀的应力作用下导致测温端面与管的接触距离变大，从而导致个别温度测量不准。
针对上述两种常用方法的不足之处，本人提出自己对壁温安装的看法，进行一些小的改进。以梅州荷树园电厂为例，#3、#4炉壁温的设计安装方法基本和汕尾红海湾电厂一样，在经过与设计院、业主、监理和厂家沟通后赞成了我的安装方法，即将护套管改成Φ12×3mm的不锈钢护套管，方便检修，将检测端部角度切成30o ，增大端头与管壁的接触面积，同时沿护套管轴向切两条1～2mm的观察缝，以便安装时观察温度是否安装到位，如图3所示。
这种安装方式对于第二种安装方式有三点改进：第一是将原先的不锈钢护套管规格由Φ12×2mm改成Φ12×3mm，这样就使得热电偶安装后在护套管内的活动空间由3mm减少到1mm，配合得更加紧密，减小了运行过程中产生的外力影响；第二是不锈钢护套管由垂直改成倾斜30度安装，相对减小了热电偶测量端与管壁的接触距离，增大了受热面积，提高了测量精度；第三是在护套管的焊接端开观察缝，在安装的时候可以清晰地观察到热电偶是否安装到位。
除了壁温热电偶的固定，热电偶的长短对运行和检修也有很大的影响。炉顶壁温基本都是用100×75mm线槽稍加集中引到钢架平台，这时热电偶的必须有足够的长度引到钢架平台上，同时还需要考虑接线端的排列问题。在以往的施工中，由于热电偶的长度不够，或者前置机的设计安装位置不合理，导致有一部分热电偶无法一次性引出至前置机，这时只能采用补偿导线。由于线槽内线路比较杂乱，对于安装后线路的检查造成一定的麻烦。所以从运行稳定性和检修的便捷性考虑，尽量不使用补偿导线。当热电偶引至前置机接线处时，应做支架将热电偶的接线端分层排列挂牌，当需要检查或更换某条线路时，从接线端处便能快捷地查找出所需的热电偶。
综上所述，改进型的安装方式具有一定的可行性，值得探讨，推广。需要指出的是，在施工中如需要做诸如此类的改进时，首先要和相关部门沟通，待取得设计、厂家、业主和监理的同意后方可施工。
参考文献
1、《锅炉操作工（基础知识）》 劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心组织编写 中国电力出版社出版