關(guān)于提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確重要性的研究

楊曉偉

摘 要：鍋爐在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過熱器等相關(guān)器件超溫爆管的事故，給工作人員的人身安全威脅，為此提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性較為關(guān)鍵，已經(jīng)得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文將圍繞提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量方式進(jìn)行闡述，詳細(xì)分析提高測(cè)量準(zhǔn)確的重要性，旨在為日后研究工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鍋爐管壁金屬;溫度測(cè)量;超溫爆管

提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確性是當(dāng)前工作的重點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐管壁金屬溫度的實(shí)際情況，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的基本原則，準(zhǔn)確掌握鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的方式，要求充分結(jié)合鍋爐整體運(yùn)行的實(shí)際情況，將鍋爐外管壁以及內(nèi)部管壁結(jié)合在一起進(jìn)行分析，使之適應(yīng)當(dāng)前鍋爐運(yùn)行的實(shí)際需要。

1 提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的方式

1.1 鍋爐外部管壁金屬溫度測(cè)量

鍋爐外部管壁金屬溫度測(cè)量方式較為簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行安裝，在實(shí)際測(cè)量的環(huán)節(jié)中可以借助熱電偶線的作用，找準(zhǔn)需要安裝的管壁，通過電熔焊的方式進(jìn)行安裝，并找準(zhǔn)電熔焊之間的距離，一般在10mm左右為最佳，根據(jù)管壁徑大小的實(shí)際情況將熱電偶線進(jìn)行纏繞，盡量在纏繞的過程避免出現(xiàn)繞圈的現(xiàn)象，防止外界因素的干擾，該纏繞方式一定程度上有助于降低溫度測(cè)量的誤差，隨即與測(cè)量位置進(jìn)行連接。在實(shí)際測(cè)量的過程中，掌握鍋爐外部過熱器管壁溫度的數(shù)值，并且與管內(nèi)氣溫進(jìn)行比較，主要包括過熱蒸汽以及飽和蒸汽兩個(gè)方面，針對(duì)于前者來說，在實(shí)際測(cè)量的環(huán)節(jié)中，關(guān)注過熱器母管中的測(cè)溫套管的實(shí)際情況，并將熱電偶線準(zhǔn)確的插入進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)與后者則需要將汽包壓力以及飽和蒸汽溫度結(jié)合在一起。例如：經(jīng)過三次測(cè)量得出管內(nèi)氣溫為531℃、534℃、536℃，所對(duì)應(yīng)的外壁溫度分別為530℃、533℃、536℃，三次之間的誤差在1℃、1℃、0℃，可以發(fā)現(xiàn)二者之間的溫差較小，逐步提升測(cè)量的次數(shù)，通過外壁金屬溫度代替管內(nèi)汽溫誤差，其中外壁溫度會(huì)受到管內(nèi)汽溫波動(dòng)的影響，當(dāng)后者的波動(dòng)較快時(shí)，汽溫以及壁溫將會(huì)出現(xiàn)反常的現(xiàn)象。為了提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以將飽和汽管外壁溫度測(cè)量融入其中。在對(duì)比飽和蒸汽管外壁溫度與管內(nèi)部汽溫進(jìn)行比較時(shí)，飽和汽壓三次測(cè)量結(jié)果為101.2kg/cm2、58.7kg/cm2、51.6kg/cm2，此時(shí)的飽和汽溫為310.4℃、272.9℃、264.7℃，外壁溫度分別為309℃、272℃、262.5℃，二者之間的溫差為1.4℃、0.9℃、2.2℃，并隨著測(cè)量數(shù)量的逐漸上升，二者之間的數(shù)值始終處于正值的狀態(tài)，變化情況與鍋爐實(shí)際運(yùn)行相適應(yīng)。

1.2 鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量

在鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量的過程中通常將嵌入管段法應(yīng)用其中，該方式較為便捷。首先需要做好鍋爐內(nèi)壁溫測(cè)點(diǎn)的安裝與計(jì)算，找準(zhǔn)預(yù)測(cè)管壁的具體位置，計(jì)算出所需要隔段的管子長(zhǎng)度，并將較厚的管壁焊接其中，為將鎧裝熱電偶線插入測(cè)量點(diǎn)，則需要在管壁上鉆孔，并引出爐外側(cè)，并且避免與高溫?zé)煔庀嘟佑|，在計(jì)算過熱器管壁的壁溫時(shí)，需要考慮到過熱蒸汽溫度，將其設(shè)置為tQ，系數(shù)，設(shè)置為β1，過熱器管壁厚，設(shè)置為δ1，過熱器管金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)，設(shè)置為λ1，管壁對(duì)蒸汽的對(duì)流放熱系數(shù)，將其設(shè)置為a2，熱散漫系數(shù)以及過熱器管熱負(fù)荷，將其設(shè)置為q，并按照公式進(jìn)行計(jì)算。

在對(duì)鍋爐內(nèi)部管壁溫度測(cè)量的誤差進(jìn)行估計(jì)的過程中，需要經(jīng)過換算得出，研究鍋爐內(nèi)部管壁溫度的測(cè)量，影響過熱器管外壁溫度的因素具有多樣性，要充分考慮到嵌入管段的外徑長(zhǎng)度、嵌入管段的內(nèi)徑長(zhǎng)度、側(cè)孔中心至嵌入管中心之間的距離、嵌入管段內(nèi)壁至蒸汽的對(duì)流放熱系數(shù)、嵌入管段金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)等，在實(shí)際的試驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)時(shí)對(duì)所選取的嵌入管段的材料進(jìn)行分析，并與內(nèi)徑的長(zhǎng)度以及過熱器管的長(zhǎng)度進(jìn)行比較，此時(shí)的計(jì)算誤差較小，經(jīng)過不斷的試驗(yàn)，影響鍋爐內(nèi)壁溫測(cè)量的誤差主要涉及的是汽溫測(cè)量的誤差、實(shí)測(cè)壁溫誤差以及側(cè)孔溫差等幾個(gè)方面。從實(shí)測(cè)壁溫誤差進(jìn)行分析，該誤差的產(chǎn)生主要與熱電偶溫度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的誤差以及鎧裝電偶從高溫?zé)煔庵幸霾⒃诃h(huán)境介質(zhì)的影響下造成工作端的溫度升高。汽溫測(cè)量的誤差則主要是由汽溫測(cè)點(diǎn)與鍋爐內(nèi)壁溫測(cè)點(diǎn)不一致以及熱點(diǎn)偶溫度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)差生的誤差引起的，而測(cè)控位置的誤差主要是側(cè)孔位置與嵌入管段在設(shè)計(jì)上存在不一致性，出現(xiàn)的尺寸偏差，對(duì)測(cè)量的誤差進(jìn)行掌握以及估計(jì)，有助于保證鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確性的重要性

2.1 提高鍋爐外部管壁金屬溫度測(cè)量的重要性

鍋爐處于長(zhǎng)期運(yùn)行的狀態(tài)，超溫爆管的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。其中過熱器在鍋爐中的重要部件，鍋爐在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中，在過熱器的作用下確保過鍋爐中將蒸汽從飽和溫度進(jìn)一步加熱至過熱溫度，過熱器可以從傳熱方式以及結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行分類，具有多樣性。而再熱器在運(yùn)行的過程中主要是將低壓蒸汽再進(jìn)行加熱的方式，并得到一定的溫度，主要用來加熱蒸汽，有助于提高電廠循環(huán)的熱效率。對(duì)鍋爐外部過熱器管管壁的溫度進(jìn)行測(cè)量，借助過熱器試驗(yàn)的方式進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)關(guān)注鍋爐外部過熱器的運(yùn)行狀態(tài)，管子金屬材料的導(dǎo)熱性能以及保溫性能較好，此時(shí)鍋爐外部過熱器管的外壁溫度與管內(nèi)蒸汽溫度之間的差距較小，可以通過測(cè)量過熱器管外壁的溫度來代替管內(nèi)部的蒸汽溫度，利用該測(cè)量方式可以提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，且安裝方式較為簡(jiǎn)單，改善了傳統(tǒng)測(cè)量過程中鉆孔的局現(xiàn)性，降低了工作人員的安裝壓力。同時(shí)，鍋爐管壁溫度測(cè)量的安裝方法可以有效避免外界因素的干擾，測(cè)量點(diǎn)安裝質(zhì)量較高，提升了鍋爐管壁溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，可以實(shí)時(shí)掌握鍋爐內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

提高鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，可以實(shí)時(shí)掌握煙氣流的運(yùn)行狀態(tài)，并將鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量技術(shù)應(yīng)用其中，了解與鍋爐內(nèi)部部件之間的關(guān)系，掌握鍋爐管壁金屬超溫爆管的原因，確保今后鍋爐的平穩(wěn)。

2.2 提高鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量的重要性

提高鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量的重要性較為顯著，鍋爐管壁金屬材料的強(qiáng)度容易受到多種因素的影響，實(shí)時(shí)隨過熱器以及再熱器管壁溫度進(jìn)行測(cè)量，并與技術(shù)材料的工作極限溫度進(jìn)行比較分析，當(dāng)前者溫度超過后者時(shí)，而此時(shí)金屬材料的強(qiáng)度將會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，超溫爆管事故時(shí)有發(fā)生，提升鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量水平一定程度上可以實(shí)時(shí)了解過熱器以及再熱器管壁的溫度情況，有助于維修保養(yǎng)人員及時(shí)對(duì)鍋爐運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督。例如：在對(duì)鍋爐管壁金屬溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，爐內(nèi)會(huì)受到高溫?zé)煔獾挠绊懀跍y(cè)溫時(shí)，容易對(duì)鍋爐壁測(cè)測(cè)量點(diǎn)造成影響，為此要提升鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確性，將嵌入管段法應(yīng)用其中，該方式有效的提升了鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量的精度，并在實(shí)際的試驗(yàn)過程中，可以清晰的掌握鍋爐內(nèi)部管壁與外部管壁溫度之間的關(guān)系，在對(duì)鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度進(jìn)行測(cè)量，可以通過外部管壁溫度的方式進(jìn)行了解，并由專業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)溫度存在異常的現(xiàn)象及時(shí)調(diào)整，以此避免出現(xiàn)超溫爆管的問題，可以看出提升鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

提高鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測(cè)量準(zhǔn)確性有助于提升發(fā)電機(jī)組循環(huán)熱效率，通過測(cè)量鍋爐內(nèi)部溫度測(cè)量的方式有助于降低水蒸氣的濕度，保護(hù)汽輪機(jī)的葉片，另外還可以提高汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率和絕對(duì)內(nèi)效率，以此保證裝置的有效和安全運(yùn)行。除此之外，在對(duì)鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度進(jìn)行測(cè)量的環(huán)節(jié)中，提升溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，通過完善鍋爐內(nèi)壁測(cè)量點(diǎn)安裝與計(jì)算的方式了解鍋爐內(nèi)壁溫度測(cè)量誤差的計(jì)算，掌握超溫爆管的原因，以此為依據(jù)找出鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量存在的問題，有助于掌握鍋爐管壁處于運(yùn)行狀態(tài)下的受熱面的狀況。

3 結(jié)論

當(dāng)前鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的方式具有多樣性，要充分結(jié)合鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況提出最佳的測(cè)量方案，要切實(shí)掌握在對(duì)其管壁溫度測(cè)量時(shí)需要注意的問題，合理測(cè)量，確保發(fā)電廠平穩(wěn)運(yùn)行。提升鍋爐管壁金屬溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性有助于保證工作人員的人身安全，確保后續(xù)工作的順利運(yùn)行。

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