[发明专利]一种新型的锅炉受热管壁温测量系统及方法

说明书

本发明涉及新型的锅炉受热管壁温测量系统，包括集热块、热电偶、热电偶引线和U型抱箍；热电偶焊接于集热块内部，集热块与受热管外壁面通过坡口焊接固定，热电偶引线通过U型抱箍固定于受热管外壁面；集热块采用与受热管相同的金属材质制成；集热块背面左右两侧设有45‑60°的坡口，坡口处通过焊块与受热管焊接固定；集热块内部设有贯穿小孔，小孔内插入热电偶。本发明的有益效果是：由于集热块与受热管通过焊接固定，热电偶与受热管之间的热阻非常小，且由于集热块外表面涂覆了氧化锆涂层，热电偶与高温烟气之间的热阻较大，避免高温烟气直接冲刷，因此热电偶能够准确反映受热管金属温度，测量准确度高。

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，特别涉及一种能够在高温炉内对受热管壁进行温度监测的装置及方法。

背景技术

锅炉是工业生产重要的能源转化和利用设备，为了得到驱动汽轮机做功的高温高压蒸汽，需要在炉膛内布置大量受热面，包括屏式过热器、高温过热器及再热器等。这些受热面通常是由圆管组成，管内为高温高压的蒸汽，管外是1000℃左右的高温烟气。由于这些受热管工作条件恶劣，通常运行在金属形变温度的临界值附近，常常发生锅炉爆管事故。因此，对电站锅炉的受热管的壁面温度进行监控和测量，能够有效地提高锅炉运行安全性。

由于受热管及外部烟气温度非常高，因此对炉内受热管壁进行温度测量并不容易，常规的热电偶或热线组等测温装置，热电偶护套采用316L等普通不锈钢材质，在高温下易发生氧化、断裂，使测温元件损坏。目前，有些电厂对受热管壁温的监测方法主要是将热电偶布置在靠近炉顶小室附近，该位置受到炉顶小室的冷却保护，热电偶的寿命得到大幅提高，但是由于测点未能深入炉膛，无法反映炉内烟气冲刷换热条件下的管壁实际温度。

综上，为了确保锅炉安全运行、防止受热面爆管，亟需开发对炉内受热管壁温进行长期有效的监测方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新型的锅炉受热管壁温测量系统及方法。

这种新型的锅炉受热管壁温测量系统，包括集热块、热电偶、热电偶引线和U型抱箍；热电偶焊接于集热块内部，集热块与受热管外壁面通过坡口焊接固定，热电偶引线通过U型抱箍固定于受热管外壁面。

作为优选：集热块采用与受热管相同的金属材质制成。

作为优选：集热块背面左右两侧设有45-60°的坡口，坡口处通过焊块与受热管焊接固定。

作为优选：集热块内部设有贯穿小孔，小孔内插入热电偶。

作为优选：集热块外形为贴合受热管外壁面的弧形结构。

作为优选：热电偶端部与集热块下端通过焊块焊接固定。

作为优选：热电偶护套采用耐热钢制成，热电偶工作端上移并且底部填充氧化镁。

作为优选：集热块外表面涂覆一层厚度为0.1mm-0.3mm的氧化锆涂层。

作为优选：热电偶引线通过耐热不锈钢材质的U型抱箍固定于受热管背面。

这种新型的锅炉受热管壁温测量系统的安装方法，包括以下步骤：

S1、将热电偶插入集热块的小孔，并在集热块底部焊接固定；

S2、将集热块与受热管通过坡口焊接固定；

S3、在集热块外表面涂覆一层氧化锆涂层；

S4、将热电偶引线通过U型抱箍固定于受热管外壁。

本发明的有益效果是：

1、由于集热块与受热管通过焊接固定，热电偶与受热管之间的热阻非常小，且由于集热块外表面涂覆了氧化锆涂层，热电偶与高温烟气之间的热阻较大，避免高温烟气直接冲刷，因此热电偶能够准确反映受热管金属温度，测量准确度高。