锅炉金属温度测量元件运行中的问题及解决方案

梁海瑞，刘文余

(阳城国际发电有限责任公司，山西 晋城 048102)

公司一期设计安装有6台350 MW燃煤发电机组，其中锅炉由美国福斯特•惠勒能源公司(FWEC)制造，为亚临界、一次中间再热、双拱型单炉膛W型火焰、平衡通风、固态排渣、露天布置、自然循环汽包型燃煤锅炉。锅炉能否稳定、可靠运行，直接关系着发电厂的社会效益和经济效益。为了更好地对锅炉水汽管路进行全程监视，按照原设计，电厂在汽包上下部、前后墙水冷壁引出管、低过引出管、屏过出口联箱上升管、屏过引出管、高过引出管和再热器引出管上共安装169支双支K型热电偶，并通过补偿导线和中间接线柜送回DCS显示。温度元件安装布置见图1。

1 存在的问题

1.1 显示值较实际值偏低

机组自投运以来，末级过热器金属温度画面显示值较实际值明显偏低，严重影响了机组的安全稳定运行。为了消除这一设备安全隐患，结合公司的实际情况，利用机组停运机会对末级过热器金属温度测点进行了简单保温完善，结果发现温度显示值有所上升。后又利用机组检查性大修机会，对锅炉金属温度测量装置的可靠性进行了检测，即在水平烟道内的末级过热器蒸汽管道上新装试验温度测点与位于顶包内的末级过热器联箱出口的原有温度测点进行比较，发现经保温完善后的末级过热器金属温度与位于炉膛内的末级过热器温度试验测点测量值基本一致。考虑到管道金属温度测点在四管泄漏管理中的重要性，对所辖设备彻底进行了整改。

1.2 温度元件冷端及接线端子损毁严重

锅炉金属温度测量元件安装于锅炉顶包内。正常运行时顶包内温度较高，热量通过顶包侧墙传至接线盒，致使热电偶的冷端引线长期受高温烘烤，绝缘皮损毁严重，温度无法正常显示。锅炉金属温度测量元件在进入中间接线箱时，由于温度元件冷端没有得到很好的保温密封处理，造成接线箱内温度偏高，接线柱氧化腐蚀严重，温度显示值不准。

1.3 电缆消耗量较大

由于金属壁温元件较多，补偿导线的使用量较大，安装维护工作量较大，且经济性较差。

2 解决思路及对策

2.1 设计安装保温防护带

利用机组停运机会，电厂对所有温度测点进行了查对，将温度元件安装位置上下50 mm范围内的引出管路用2层20 mm的硅酸铝进行了保温。改造后经过观察分析发现，温度元件基本能满足日常工作的需要。

2.2 密封测温元件，增大元件通风空间

由于锅炉金属温度元件的铠装引线在穿过顶包侧墙时与安装板之间的空隙较大，不便于密封，因此采用在元件安装板上攻丝开孔的方法精细安装，使用具有密封功能的终端头卡套将温度元件进行固定。为了能够更好地对侧墙进行密封，又将温度元件安装板焊接于顶包侧墙上，并在顶包内进行了保温。在顶包外将隔热箱和顶包侧墙进行密封焊接，并在隔热箱内填充固体颗粒硅酸铝以达到隔热的效果。在温度元件从隔热箱引出后，有意将温度元件暴露于大气中，通过空气的自然冷却达到降温的目的。经过密封、降温处理后的温度元件在进入中间接线箱时已基本达到了环境温度，对接线箱内的温度基本没有影响。温度元件的具体安装见图2。

对于冷端引线绝缘皮破损的温度元件，没有直接将其更换，而是将温度元件冷端用专用工具剥开，将补偿导线重新进行了焊接，再用专用胶水进行了密封，最后在温度元件引线上加白蜡管进行绝缘处理。温度元件在处理后基本达到日常使用的要求。

2.3 使用无线通讯或智能终端

由于锅炉金属温度测量回路中大量使用价格较高的补偿导线，造成了人工和材料的大量浪费，且安装维护成本较大。因而可采用无线通讯设备，通过智能发射装置将信号调制，在控制室通过智能解调装置将信号还原，再送往DCS画面显示处理；或采用智能终端，通过将相应的温度信号送至IDAS智能采集模块，IDAS采集模块把采集到的信号通过网线传送至DCS，通过组态软件来监控温度信号，同时在DCS上可以查询历史数据并进行趋势分析。采用无线通讯或智能终端采集器，热电偶的冷端温度补偿均可在现场实现。

3 改造后的效果分析

电厂锅炉金属温度监测中存在测量值较实际值偏低、温度元件冷端引线及中间接线箱接线端子损毁严重的问题。经过的简单改造维修后，故障现象得到了解决。表1为改造前后的金属温度和加热器出口温度的比较表。

通过表1可以发现：经过在各金属温度安装点加装保温，金属温度监测点示值明显偏低的问题得到了解决，设备的稳定性和可靠性得到了保证。在2010年1号机组大修时，对锅炉金属温度元件进行了检查比较，温度元件未发现明显异常。

对于金属温度元件冷端烧毁的问题，虽对冷端进行了密封处理，而且在1号机组的大修检查时也没发现测温明显偏差，但考虑到金属温度元件冷端损毁的不可逆性，计划在下一次大修间隔内对锅炉金属温度元件进行更换，以保证锅炉金属温度元件的测量精度。

表1 锅炉金属温度测量元件改造前后测量值

4 注意事项

(1) 温度元件固定板上的终端头卡套接头必须严格按要求安装，并应在终端头上涂一层防烧结剂，以便于检修拆装。

(2) 隔热箱内应填满颗粒硅酸铝，并将隔热箱和顶包壁焊接牢固。对于隔热箱的顶盖也应进行焊接，保证隔热箱的良好密封效果。

(3) 隔热箱和温度元件接线箱之间应留有足够的通风空间，以保证良好的通风，并采用螺丝连接，便于日常检修拆装。

(4) 锅炉金属温度测量元件安装时，应保证现场安装位置和DCS上编码一致，以便于日常超温原因分析和判断。