關(guān)于提高鍋爐管壁金屬溫度測量準(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量的準(zhǔn)確性較為關(guān)鍵，已經(jīng)得到了社會的廣泛關(guān)注。本文將圍繞提高鍋爐管壁金屬溫度測量方式進(jìn)行闡述，詳細(xì)分析提高測量準(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;溫度測量;超溫爆管

提高鍋爐管壁金屬溫度測量準(zhǔn)確性是當(dāng)前工作的重點(diǎn)，實(shí)時監(jiān)測鍋爐管壁金屬溫度的實(shí)際情況，堅持理論聯(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量的方式

1.1 鍋爐外部管壁金屬溫度測量

鍋爐外部管壁金屬溫度測量方式較為簡單，準(zhǔn)確對測量點(diǎn)進(jìn)行安裝，在實(shí)際測量的環(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量的誤差，隨即與測量位置進(jìn)行連接。在實(shí)際測量的過程中，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方面，針對于前者來說，在實(shí)際測量的環(huán)節(jié)中，關(guān)注過熱器母管中的測溫套管的實(shí)際情況，并將熱電偶線準(zhǔn)確的插入進(jìn)行測量，針對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)過三次測量得出管內(nèi)氣溫為531℃、534℃、536℃，所對應(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，其中外壁溫度會受到管內(nèi)汽溫波動的影響，當(dāng)后者的波動較快時，汽溫以及壁溫將會出現(xiàn)反常的現(xiàn)象。為了提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以將飽和汽管外壁溫度測量融入其中。在對比飽和蒸汽管外壁溫度與管內(nèi)部汽溫進(jìn)行比較時，飽和汽壓三次測量結(jié)果為101.2kg/cm2、58.7kg/cm2、51.6kg/cm2，此時的飽和汽溫為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)部管壁金屬溫度測量

在鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測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)壁溫測點(diǎn)的安裝與計算，找準(zhǔn)預(yù)測管壁的具體位置，計算出所需要隔段的管子長度，并將較厚的管壁焊接其中，為將鎧裝熱電偶線插入測量點(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|，在計算過熱器管壁的壁溫時，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，管壁對蒸汽的對流放熱系數(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)行計算。

在對鍋爐內(nèi)部管壁溫度測量的誤差進(jìn)行估計的過程中，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度、嵌入管段的內(nèi)徑長度、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)際的試驗研究可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)時對所選取的嵌入管段的材料進(jìn)行分析，并與內(nèi)徑的長度以及過熱器管的長度進(jìn)行比較，此時的計算誤差較小，經(jīng)過不斷的試驗，影響鍋爐內(nèi)壁溫測量的誤差主要涉及的是汽溫測量的誤差、實(shí)測壁溫誤差以及側(cè)孔溫差等幾個方面。從實(shí)測壁溫誤差進(jìn)行分析，該誤差的產(chǎn)生主要與熱電偶溫度計測量系統(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。汽溫測量的誤差則主要是由汽溫測點(diǎn)與鍋爐內(nèi)壁溫測點(diǎn)不一致以及熱點(diǎn)偶溫度計測量系統(tǒng)差生的誤差引起的，而測控位置的誤差主要是側(cè)孔位置與嵌入管段在設(shè)計上存在不一致性，出現(xiàn)的尺寸偏差，對測量的誤差進(jìn)行掌握以及估計，有助于保證鍋爐管壁金屬溫度測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 提高鍋爐管壁金屬溫度測量準(zhǔn)確性的重要性

2.1 提高鍋爐外部管壁金屬溫度測量的重要性

鍋爐處于長期運(yùn)行的狀態(tài)，超溫爆管的現(xiàn)象時有發(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。對鍋爐外部過熱器管管壁的溫度進(jìn)行測量，借助過熱器試驗的方式進(jìn)行分析，實(shí)時關(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，利用該測量方式可以提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，且安裝方式較為簡單，改善了傳統(tǒng)測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，鍋爐管壁溫度測量的安裝方法可以有效避免外界因素的干擾，測量點(diǎn)安裝質(zhì)量較高，提升了鍋爐管壁溫度測量的準(zhǔn)確性，可以實(shí)時掌握鍋爐內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

提高鍋爐管壁金屬溫度測量的準(zhǔn)確性，可以實(shí)時掌握煙氣流的運(yùn)行狀態(tài)，并將鍋爐管壁金屬溫度測量技術(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)部管壁金屬溫度測量的重要性

提高鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測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)時隨過熱器以及再熱器管壁溫度進(jìn)行測量，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，而此時金屬材料的強(qiáng)度將會呈現(xiàn)下降的趨勢，超溫爆管事故時有發(fā)生，提升鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測量水平一定程度上可以實(shí)時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)人員及時對鍋爐運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督。例如：在對鍋爐管壁金屬溫度進(jìn)行測量時，爐內(nèi)會受到高溫?zé)煔獾挠绊?，在測溫時，容易對鍋爐壁測測量點(diǎn)造成影響，為此要提升鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測量準(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)部管壁金屬溫度測量的精度，并在實(shí)際的試驗過程中，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，在對鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度進(jìn)行測量，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)時監(jiān)測，針對溫度存在異常的現(xiàn)象及時調(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)部管壁金屬溫度測量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

提高鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度測量準(zhǔn)確性有助于提升發(fā)電機(jī)組循環(huán)熱效率，通過測量鍋爐內(nèi)部溫度測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)的相對內(nèi)效率和絕對內(nèi)效率，以此保證裝置的有效和安全運(yùn)行。除此之外，在對鍋爐內(nèi)部管壁金屬溫度進(jìn)行測量的環(huán)節(jié)中，提升溫度測量的準(zhǔn)確性，通過完善鍋爐內(nèi)壁測量點(diǎn)安裝與計算的方式了解鍋爐內(nèi)壁溫度測量誤差的計算，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量方案，要切實(shí)掌握在對其管壁溫度測量時需要注意的問題，合理測量，確保發(fā)電廠平穩(wěn)運(yùn)行。提升鍋爐管壁金屬溫度測量的準(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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