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重載連接器

電廠(chǎng)溫度測(cè)量元件選擇的幾點(diǎn)建議

發(fā)布日期:2022-04-26 點(diǎn)擊率:156

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一、電廠(chǎng)供熱系統(tǒng)測(cè)量'>溫度測(cè)量一次元件應(yīng)推廣使用A級(jí)鉑熱電阻
在熱電廠(chǎng)中,供熱計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到用戶(hù)和電廠(chǎng)的貿(mào)易結(jié)算。在供熱計(jì)量參數(shù)中,測(cè)量'>溫度測(cè)量是一個(gè)很重要的參數(shù),尤其在城市熱網(wǎng)中,供、回水的溫差對(duì)熱量計(jì)量的精度影響非常大。因此,無(wú)論是電廠(chǎng)還是熱用戶(hù)都非常關(guān)注溫度計(jì)量的準(zhǔn)確性。在國(guó)內(nèi)發(fā)生的計(jì)量貿(mào)易糾紛中,有50%左右是由于溫差引起的。目前,國(guó)內(nèi)大部分電廠(chǎng)在供熱系統(tǒng)的測(cè)量'>溫度測(cè)量上,其測(cè)溫元件均采用Pt100分度的B級(jí)鉑熱電阻,它的測(cè)量誤差比A級(jí)鉑熱電阻要大50%。以某熱電廠(chǎng)供熱水管的出水溫度(70℃)為例,按國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)施行的JJG229-1998規(guī)程規(guī)定:
B級(jí)鉑熱電阻誤差為E70(℃)=±0.65℃
A級(jí)鉑熱電阻誤差為E70''(℃)=±0.29℃
由上可知,采用A級(jí)鉑熱電阻,其測(cè)量誤差要比B級(jí)鉑熱電阻低0.36℃。過(guò)去,由于A級(jí)鉑熱電阻精度高,其生產(chǎn)工藝水平和檢測(cè)水平要求也高,生產(chǎn)起來(lái)較困難。而在目前,隨著生產(chǎn)工藝和檢測(cè)水平的提高,生產(chǎn)A級(jí)鎧裝鉑熱電阻已不是什么難事。
二、主蒸汽測(cè)量'>溫度測(cè)量應(yīng)推廣使用工業(yè)I級(jí)鎳鉻-鎳硅(K)和鎳鉻-銅鎳(E)熱電偶
當(dāng)前,我國(guó)發(fā)電廠(chǎng)用的主蒸汽測(cè)量'>溫度測(cè)量一次元件,大多采用工業(yè)Ⅱ級(jí)鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳熱電偶。按國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)和施行的JJG351-1996規(guī)程規(guī)定,它們的測(cè)量誤差為測(cè)量值的±0.75%,這項(xiàng)誤差是很大的。例如:主蒸汽溫度為540℃條件下,其誤差值為4.05℃;再加上顯示儀表精度0.5級(jí),刻度上限溫度(600℃)的誤差為3℃,其綜合誤差是5.0℃;如果測(cè)溫元件和顯示儀表的誤差符號(hào)相反,而且都是最大誤差值,則其誤差可達(dá)7.05℃。這在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中是可能的,而按鍋爐設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督的要求是不允許的。因此,我們建議采用I級(jí)鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳熱電偶來(lái)取代Ⅱ級(jí)晶。因?yàn)楣I(yè)I級(jí)熱電偶的誤差為測(cè)量值的±0.4%,在蒸汽溫度為540℃的條件下,其誤差僅為2.16℃,加上顯示儀表后的綜合誤差為3.7℃。這和使用工業(yè)Ⅱ級(jí)熱電偶相比,其精度有很大的提高,基本上可以滿(mǎn)足鍋爐設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督值的要求。就我國(guó)目前生產(chǎn)廠(chǎng)家的工藝水平,已有不少?gòu)S家能生產(chǎn)出I級(jí)工業(yè)用鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳鎧裝熱電偶。我公司近幾年來(lái)已為電廠(chǎng)生產(chǎn)工業(yè)用各種分度的鎧裝熱電偶,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到規(guī)程要求,并經(jīng)過(guò)電廠(chǎng)長(zhǎng)期使用能滿(mǎn)足機(jī)組運(yùn)行需要。
三、DCS系統(tǒng)中應(yīng)取消就地溫度變送器中間環(huán)節(jié)
目前在電廠(chǎng)測(cè)溫系統(tǒng)中,有很大一部分設(shè)計(jì)是采用溫度變送器,將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20mA的直流電流后再送到二次儀表或其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行溫度顯示。這樣一來(lái),每一個(gè)測(cè)溫元件都需要一個(gè)溫度變送器。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高,每一個(gè)變送器都價(jià)值幾千元。此外,由于溫度變送器的存在,系統(tǒng)既增加了一個(gè)誤差環(huán)節(jié),又多了一層故障點(diǎn)。因此,我們認(rèn)為在DCS系統(tǒng)中應(yīng)徹底擯棄溫度變送器,將各種類(lèi)型的熱電偶或熱電阻信號(hào)直接送到DCS的模擬量輸入回路。這樣,既提高了系統(tǒng)測(cè)量的精度和可靠性,又降低了成本。
四、建議推廣使用鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(N型熱電偶)
鎳鉻硅-鎳硅(N)熱電偶,是一種新型鎳基合金熱電偶。它的主要特點(diǎn)是,在1300℃以下使用時(shí)高溫抗氧化能力強(qiáng),熱電動(dòng)勢(shì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好,耐核輻射及耐低溫性能也好,特別是在250~550℃范圍內(nèi)的短期熱循環(huán)穩(wěn)定性好。而K型熱電偶則在250~550℃范圍內(nèi)循環(huán)使用時(shí),因其顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,形成短程有序結(jié)構(gòu)(即所謂K狀態(tài)),致使其熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定。N型熱電偶則無(wú)此缺點(diǎn)。試驗(yàn)證明,在250~550℃范圍內(nèi)的升降溫過(guò)程中,N型熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)非常穩(wěn)定,其變化不超過(guò)10μV。在400~1300℃范圍內(nèi),N型熱電偶熱電特性的線(xiàn)性要比K型好,其非線(xiàn)性誤差僅占1300℃熱電動(dòng)勢(shì)的0.4%,而K型則為1.75%。
此外,由于N型熱電偶的高溫抗氧化能力強(qiáng),因此它的使用壽命要比K型熱電偶長(zhǎng)。
五、為銅熱電阻正名
銅熱電阻在我國(guó)應(yīng)用已有五十多年歷史了,早在二十世紀(jì)五十年代就已廣泛用于發(fā)電廠(chǎng)中,它具有電阻—溫度變化率大、價(jià)格低廉、材料來(lái)源容易等優(yōu)點(diǎn)。但是,從二十世紀(jì)八十年代起就逐漸被淘汰,被鉑熱電阻所代替。究其原因,是用戶(hù)普遍反應(yīng)銅熱電阻產(chǎn)品合格率很低,在使用中電阻值不穩(wěn)定、0℃電阻值漂移大等,因此在電廠(chǎng)中不受歡迎。而實(shí)際上并非如此。銅熱電阻質(zhì)量不過(guò)關(guān)的原因主要是生產(chǎn)廠(chǎng)家的生產(chǎn)工藝粗糙,沒(méi)有精確的檢測(cè)手段,因而生產(chǎn)不出高質(zhì)量的產(chǎn)品。我公司經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)銅電阻生產(chǎn)工藝的精心研究,在生產(chǎn)工藝上進(jìn)行了大膽創(chuàng)新,例如合理地進(jìn)行老化、對(duì)0℃的精細(xì)調(diào)整等,創(chuàng)出了一套自己獨(dú)特的方法,再加上高精度的測(cè)試手段,生產(chǎn)出來(lái)的銅熱電阻如Cu50、Cu100以及G型分度的銅熱電阻,都能達(dá)到國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)施行的JJG229-1998規(guī)程要求,對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的銅熱電阻進(jìn)行100%檢定,產(chǎn)品出廠(chǎng)合格率達(dá)100%。我公司產(chǎn)品經(jīng)遼寧發(fā)電廠(chǎng)、華能營(yíng)口電廠(chǎng)、沈陽(yáng)熱電廠(chǎng)等數(shù)十個(gè)電廠(chǎng)及電業(yè)局使用證明,產(chǎn)品性能好、質(zhì)量穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)(可使用3~4年),受到電廠(chǎng)好評(píng),全國(guó)各地不少電廠(chǎng)都慕名前來(lái),要求訂貨。
六、建議國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)制定出鎧裝熱電阻的專(zhuān)用檢定規(guī)程
多年以來(lái),發(fā)電廠(chǎng)的溫度計(jì)檢定室所采用的熱電阻檢定規(guī)程,都是執(zhí)行國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)施行的JJG229-1998(1998年以前為JJG229-1983)工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程。規(guī)程中第8.2款規(guī)定:“在偏差檢定前,將熱電阻的感溫元件從內(nèi)襯管和保護(hù)管中取出,并放置在玻璃試管中……”。然后,再將裝有測(cè)溫元件的玻璃試管插入0℃的冰水混合物或100℃的油槽中進(jìn)行檢定。這種規(guī)定的由來(lái),是因?yàn)槲覈?guó)長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)電廠(chǎng)中使用的熱電阻測(cè)溫元件為裸露型(例如把鉑絲繞在云母片上或繞在陶瓷管上),這種熱電阻元件是不能直接浸入冰水混合物或油中的,必須使用玻璃管加以保護(hù)。而在實(shí)際使用時(shí),則是把測(cè)溫元件裝入金屬保護(hù)管內(nèi)插到所測(cè)介質(zhì)中使用,由于玻璃管和金屬管的傳熱系數(shù)不同,因而產(chǎn)生了偏差值。
近年來(lái),隨著測(cè)溫元件生產(chǎn)技術(shù)的提高,鎧裝熱電阻取代了舊有的云母骨架和陶瓷骨架熱電阻。鎧裝熱電阻是采用微型薄膜熱電阻封裝到不銹鋼管內(nèi)的,管內(nèi)填充導(dǎo)熱性能好的絕緣材料。對(duì)鎧裝熱電阻的檢定方法,應(yīng)當(dāng)把它直接插入冰水混合物或油槽中檢定,而不需再用玻璃管來(lái)保護(hù)。但是,有不少電廠(chǎng)的溫度計(jì)檢定室在檢定鎧裝熱電阻和汽輪機(jī)軸瓦用半鎧裝熱電阻時(shí),仍將它們套入玻璃管內(nèi)插到冰水混合物(0℃)和油槽(100℃)中檢定。這樣一來(lái),就經(jīng)常發(fā)生電廠(chǎng)用戶(hù)和制造廠(chǎng)之間由于在檢定值上存在差異而發(fā)生糾紛。根據(jù)我公司多次試驗(yàn),把鎧裝熱電阻套以玻璃管插入0℃的冰水混合物中的檢定值,要比鎧裝熱電阻直插入時(shí)偏大0.3℃,如果在玻璃管內(nèi)充入油,在0℃的檢定值也偏大0.1~0.15℃。
目前,對(duì)檢定鎧裝熱電阻時(shí)應(yīng)不應(yīng)該套玻璃管,其說(shuō)法不一,還存在著爭(zhēng)議。因此,建議國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)能早日制定和頒發(fā)適合鎧裝熱電阻的檢定規(guī)程。

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