关于提高锅炉管壁金属温度测量准确重要性的研究

杨晓伟

摘 要：锅炉在运行的环节中经常会出现过热器等相关器件超温爆管的事故，给工作人员的人身安全威胁，为此提高锅炉管壁金属温度测量的准确性较为关键，已经得到了社会的广泛关注。本文将围绕提高锅炉管壁金属温度测量方式进行阐述，详细分析提高测量准确的重要性，旨在为日后研究工作的顺利进行奠定基础。

关键词：锅炉管壁金属;温度测量;超温爆管

提高锅炉管壁金属温度测量准确性是当前工作的重点，实时监测锅炉管壁金属温度的实际情况，坚持理论联系实际的基本原则，准确掌握锅炉管壁金属温度测量的方式，要求充分结合锅炉整体运行的实际情况，将锅炉外管壁以及内部管壁结合在一起进行分析，使之适应当前锅炉运行的实际需要。

1 提高锅炉管壁金属温度测量的方式

1.1 锅炉外部管壁金属温度测量

锅炉外部管壁金属温度测量方式较为简单，准确对测量点进行安装，在实际测量的环节中可以借助热电偶线的作用，找准需要安装的管壁，通过电熔焊的方式进行安装，并找准电熔焊之间的距离，一般在10mm左右为最佳，根据管壁径大小的实际情况将热电偶线进行缠绕，尽量在缠绕的过程避免出现绕圈的现象，防止外界因素的干扰，该缠绕方式一定程度上有助于降低温度测量的误差，随即与测量位置进行连接。在实际测量的过程中，掌握锅炉外部过热器管壁温度的数值，并且与管内气温进行比较，主要包括过热蒸汽以及饱和蒸汽两个方面，针对于前者来说，在实际测量的环节中，关注过热器母管中的测温套管的实际情况，并将热电偶线准确的插入进行测量，针对与后者则需要将汽包压力以及饱和蒸汽温度结合在一起。例如：经过三次测量得出管内气温为531℃、534℃、536℃，所对应的外壁温度分别为530℃、533℃、536℃，三次之间的误差在1℃、1℃、0℃，可以发现二者之间的温差较小，逐步提升测量的次数，通过外壁金属温度代替管内汽温误差，其中外壁温度会受到管内汽温波动的影响，当后者的波动较快时，汽温以及壁温将会出现反常的现象。为了提升测量结果的准确性，可以将饱和汽管外壁温度测量融入其中。在对比饱和蒸汽管外壁温度与管内部汽温进行比较时，饱和汽压三次测量结果为101.2kg/cm2、58.7kg/cm2、51.6kg/cm2，此时的饱和汽温为310.4℃、272.9℃、264.7℃，外壁温度分别为309℃、272℃、262.5℃，二者之间的温差为1.4℃、0.9℃、2.2℃，并随着测量数量的逐渐上升，二者之间的数值始终处于正值的状态，变化情况与锅炉实际运行相适应。

1.2 锅炉内部管壁金属温度测量

在锅炉内部管壁金属温度测量的过程中通常将嵌入管段法应用其中，该方式较为便捷。首先需要做好锅炉内壁温测点的安装与计算，找准预测管壁的具体位置，计算出所需要隔段的管子长度，并将较厚的管壁焊接其中，为将铠装热电偶线插入测量点，则需要在管壁上钻孔，并引出炉外侧，并且避免与高温烟气相接触，在计算过热器管壁的壁温时，需要考虑到过热蒸汽温度，将其设置为tQ，系数，设置为β1，过热器管壁厚，设置为δ1，过热器管金属材料导热系数，设置为λ1，管壁对蒸汽的对流放热系数，将其设置为a2，热散漫系数以及过热器管热负荷，将其设置为q，并按照公式进行计算。

在对锅炉内部管壁温度测量的误差进行估计的过程中，需要经过换算得出，研究锅炉内部管壁温度的测量，影响过热器管外壁温度的因素具有多样性，要充分考虑到嵌入管段的外径长度、嵌入管段的内径长度、侧孔中心至嵌入管中心之间的距离、嵌入管段内壁至蒸汽的对流放热系数、嵌入管段金属材料的导热系数等，在实际的试验研究可以发现，实时对所选取的嵌入管段的材料进行分析，并与内径的长度以及过热器管的长度进行比较，此时的计算误差较小，经过不断的试验，影响锅炉内壁温测量的误差主要涉及的是汽温测量的误差、实测壁温误差以及侧孔温差等几个方面。从实测壁温误差进行分析，该误差的产生主要与热电偶温度计测量系统的误差以及铠装电偶从高温烟气中引出并在环境介质的影响下造成工作端的温度升高。汽温测量的误差则主要是由汽温测点与锅炉内壁温测点不一致以及热点偶温度计测量系统差生的误差引起的，而测控位置的误差主要是侧孔位置与嵌入管段在设计上存在不一致性，出现的尺寸偏差，对测量的误差进行掌握以及估计，有助于保证锅炉管壁金属温度测量结果的准确性。

2 提高锅炉管壁金属温度测量准确性的重要性

2.1 提高锅炉外部管壁金属温度测量的重要性

锅炉处于长期运行的状态，超温爆管的现象时有发生。其中过热器在锅炉中的重要部件，锅炉在运行的环节中，在过热器的作用下确保过锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度，过热器可以从传热方式以及结构方式进行分类，具有多样性。而再热器在运行的过程中主要是将低压蒸汽再进行加热的方式，并得到一定的温度，主要用来加热蒸汽，有助于提高电厂循环的热效率。对锅炉外部过热器管管壁的温度进行测量，借助过热器试验的方式进行分析，实时关注锅炉外部过热器的运行状态，管子金属材料的导热性能以及保温性能较好，此时锅炉外部过热器管的外壁温度与管内蒸汽温度之间的差距较小，可以通过测量过热器管外壁的温度来代替管内部的蒸汽温度，利用该测量方式可以提升测量结果的准确性，且安装方式较为简单，改善了传统测量過程中钻孔的局现性，降低了工作人员的安装压力。同时，锅炉管壁温度测量的安装方法可以有效避免外界因素的干扰，测量点安装质量较高，提升了锅炉管壁温度测量的准确性，可以实时掌握锅炉内部设备的运行状态。

提高锅炉管壁金属温度测量的准确性，可以实时掌握烟气流的运行状态，并将锅炉管壁金属温度测量技术应用其中，了解与锅炉内部部件之间的关系，掌握锅炉管壁金属超温爆管的原因，确保今后锅炉的平稳。

2.2 提高锅炉内部管壁金属温度测量的重要性

提高锅炉内部管壁金属温度测量的重要性较为显著，锅炉管壁金属材料的强度容易受到多种因素的影响，实时随过热器以及再热器管壁温度进行测量，并与技术材料的工作极限温度进行比较分析，当前者温度超过后者时，而此时金属材料的强度将会呈现下降的趋势，超温爆管事故时有发生，提升锅炉内部管壁金属温度测量水平一定程度上可以实时了解过热器以及再热器管壁的温度情况，有助于维修保养人员及时对锅炉运行进行监督。例如：在对锅炉管壁金属温度进行测量时，炉内会受到高温烟气的影响，在测温时，容易对锅炉壁测测量点造成影响，为此要提升锅炉内部管壁金属温度测量准确性，将嵌入管段法应用其中，该方式有效的提升了锅炉内部管壁金属温度测量的精度，并在实际的试验过程中，可以清晰的掌握锅炉内部管壁与外部管壁温度之间的关系，在对锅炉内部管壁金属温度进行测量，可以通过外部管壁温度的方式进行了解，并由专业人员进行实时监测，针对温度存在异常的现象及时调整，以此避免出现超温爆管的问题，可以看出提升锅炉内部管壁金属温度测量准确性的关键。

提高锅炉内部管壁金属温度测量准确性有助于提升发电机组循环热效率，通过测量锅炉内部温度测量的方式有助于降低水蒸气的湿度，保护汽轮机的叶片，另外还可以提高汽轮机的相对内效率和绝对内效率，以此保证装置的有效和安全运行。除此之外，在对锅炉内部管壁金属温度进行测量的环节中，提升温度测量的准确性，通过完善锅炉内壁测量点安装与计算的方式了解锅炉内壁温度测量误差的计算，掌握超温爆管的原因，以此为依据找出锅炉管壁金属温度测量存在的问题，有助于掌握锅炉管壁处于运行状态下的受热面的状况。

3 结论

当前锅炉管壁金属温度测量的方式具有多样性，要充分结合锅炉运行的实际情况提出最佳的测量方案，要切实掌握在对其管壁温度测量时需要注意的问题，合理测量，确保发电厂平稳运行。提升锅炉管壁金属温度测量的准确性有助于保证工作人员的人身安全，确保后续工作的顺利运行。

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