CN204554771U - 一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，包括设置在锅炉管外壁温度测量点处的集热块，以及8mm镍铬-镍硅铠装套管，其中，8mm镍铬-镍硅铠装套管的一端伸入至集热块内，其另一端通过设置在锅炉管外壁上的若干耐高温陶瓷管引出至炉顶的大罩外。本实用新型基于廉价的镍铬-镍硅铠装热电偶，通过增加陶瓷保护管、支承环，辅以集热块等安装结构改进，使其满足超临界机组炉内高温烟气环境下炉管壁温的长期可靠测量，且可靠测量大于6个月。

Description

一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置

技术领域：

本实用新型属于火电厂锅炉受热面壁温测量领域，具体涉及一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，用于对大容量高参数的超超临界锅炉内部受热面如过热器、再热器的管壁温度进行测量。

背景技术：

长期以来，锅炉受热面壁温监测一直是电厂运行人员开展受热面安全监控最常用手段。但是由于炉内环境恶劣，壁温热电偶通常安装于炉外出口段(炉顶的大罩内)，其测量值并非炉内管壁温度，严重影响了关键时刻运行人员对炉内管壁温度是否超出了材料抗氧化温度或强度极限温度的分析判断，随着大容量高参数机组特别是超超临界机组的大量投用，采用耐高温热电偶进行炉内管壁温度实际测量成为一项重要工作。如果采用常规的5-6mm直径镍铬-镍硅铠装热电偶+弧形集热块的测量装置(如附图1，其中，附图标记2为5-6mm镍铬-镍硅铠装套管，3为弧形集热块)，虽能达到检测温度的目的，但使用过程中存在以下问题：1.由于超超临界机组炉内烟气温度较高(可达1200℃)，5-6mm直径的铠装丝远远达不到在该温度下长期服役要求，其有效寿命不超过1个月，甚至仅有几个小时；2高速烟气冲刷及管屏扰动作用下，铠装丝(即铠装套管)会扭曲变形，集热块内电偶丝触点会松动，这些都会影响测量精度，使数据失真。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于针对上述缺陷或不足，提供了一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，基于廉价的镍铬-镍硅铠装热电偶，通过安装结构改进，使其满足超临界机组炉内高温烟气环境下炉管壁温的长期可靠测量。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以实现：

一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，包括设置在锅炉管外壁温度测量点处的集热块，以及8mm镍铬-镍硅铠装套管，其中，8mm镍铬-镍硅铠装套管的测量端伸入至集热块内，其伸出端穿过设置在锅炉管外壁上的若干耐高温陶瓷管引出至炉顶的大罩外。

本实用新型进一步的改进在于：集热块选用圆柱形集热块，该圆柱形集热块通过紧固螺钉固定在锅炉管外壁温度测量点处。

本实用新型进一步的改进在于：8mm镍铬-镍硅铠装套管伸入至集热块的测量端通过设置在集热块上方的螺纹接头固定。

本实用新型进一步的改进在于：若干高温陶瓷管通过若干支撑环设置在锅炉管外壁上。

本实用新型进一步的改进在于：高温陶瓷管的内径为9～10mm。

本实用新型进一步的改进在于：支撑环的材质与锅炉管相同，其通过焊接设置在锅炉管外壁上。

本实用新型进一步的改进在于：支撑环的中心开设有圆孔，该圆孔的孔径小于高温陶瓷管外径而大于8mm镍铬-镍硅铠装套管外径。

本实用新型进一步的改进在于：支撑环每间隔3米设置一个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型基于廉价的镍铬-镍硅铠装热电偶，通过增加陶瓷保护管、支承环，辅以集热块等安装结构改进，使其满足超临界机组炉内高温烟气环境下炉管壁温的长期可靠测量，且可靠测量大于6个月。

附图说明：

图1是现有的炉内壁温测量装置安装示意图，其中，图1(a)为主视图，图1(b)为图1(a)的I处放大图，图1(c)为图1(a)的A-A向意图；

图2是本实用新型的测量装置安装示意图，其中，图2(a)为主视图，图2(b)为图2(a)的J处放大图，图2(c)为图2(a)的A-A向意图，图2(d)为图2(c)的B-B向意图。

图中：1为锅炉管，2为5-6mm镍铬-镍硅铠装套管，2’为8mm镍铬-镍硅铠装套管，3为弧形集热块，3’为集热块，4为耐高温陶瓷管，5为支撑环，6为螺纹接头，7为紧固螺钉，8为炉顶，9为大罩。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做详细描述。

如图2所示，本实用新型一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，包括设置在锅炉管1外壁温度测量点处的集热块3’，以及8mm镍铬-镍硅铠装套管2’，其中，8mm镍铬-镍硅铠装套管2’的测量端伸入至集热块3’内，其伸出端端穿过设置在锅炉管1外壁上的若干耐高温陶瓷管4引出至炉顶8的大罩9外。其中，集热块3’选用圆柱形集热块，该圆柱形集热块通过紧固螺钉7固定在锅炉管1外壁温度测量点处。

上述8mm镍铬-镍硅铠装套管2’伸入至集热块3’的测量端通过设置在集热块3’上方的螺纹接头6固定。

上述若干高温陶瓷管4通过若干支撑环5设置在锅炉管1外壁上，且支撑环5每间隔3米设置一个。高温陶瓷管4的内径为9～10mm。支撑环5的材质与锅炉管1相同，其通过焊接设置在锅炉管1外壁上。支撑环5的中心开设有圆孔，该圆孔的孔径小于高温陶瓷管4外径而大于8mm镍铬-镍硅铠装套管2’外径。

本实用新型采用耐受极限温度更高的8mm镍铬-镍硅铠装套管2’，该直径热电偶可耐受1200℃的环境温度，可满足超超临界机组锅炉二级过热器、三级过热器、四级过热器、二级再热器等高温受热面的烟气范围。在8mm镍铬-镍硅铠装套管2’外部套装耐高温陶瓷管4，该耐高温陶瓷管4内径为9～10mm，保证热电偶可灵活从中穿入，该耐高温陶瓷管4用于保护8mm镍铬-镍硅铠装套管2’中的热电偶铠装丝免受烟气直接冲刷，防止其磨损和变形，延长其测量寿命。

同时在被测锅炉管1上焊接安装一定数量的支撑环5，该支撑环5与锅炉管1材质相同，每3米一个并与锅炉管1焊接固定，其内径小于耐高温陶瓷管4外径而大于8mm镍铬-镍硅铠装套管2’外径，一方面用于支撑每段耐高温陶瓷管4的重量，另一方面8mm镍铬-镍硅铠装套管2’从中穿过，与锅炉管1构成一体，支撑环5既支撑了每段耐高温陶瓷管4的重量，又起到了固定长距离8mm镍铬-镍硅铠装套管2’的作用，从而避免长距离铠装丝晃动失稳。

为了增强电偶丝与锅炉管1管壁触点的稳定性，增加长期测量可靠性，集热块3’采用圆柱形结构，其一侧与锅炉管1焊接在一起，圆柱形集热块3’与锅炉管1焊接一起，并通过螺纹接头6固定8mm镍铬-镍硅铠装套管2’测量端，紧固螺钉7负责将8mm镍铬-镍硅铠装套管2’触头顶紧于锅炉管1管壁，拧紧后将其焊接密封于圆柱形集热块3’内部，这样可保证热电偶触头在恶劣的炉内环境中不易松动失效。

本实用新型的结构设计可保障基于廉价的镍铬-镍硅铠装热电偶，完成超超临界机组炉内高温烟气环境下炉管壁温的长期可靠测量，且可靠测量大于6个月。

Claims (8)

1.一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：包括设置在锅炉管(1)外壁温度测量点处的集热块(3’)，以及8mm镍铬-镍硅铠装套管(2’)，其中，8mm镍铬-镍硅铠装套管(2’)的测量端伸入至集热块(3’)内，其伸出端穿过设置在锅炉管(1)外壁上的若干耐高温陶瓷管(4)引出至炉顶(8)的大罩(9)外。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：集热块(3’)选用圆柱形集热块，该圆柱形集热块通过紧固螺钉(7)固定在锅炉管(1)外壁温度测量点处。

3.根据权利要求1所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：8mm镍铬-镍硅铠装套管(2’)伸入至集热块(3’)的测量端通过设置在集热块(3’)上方的螺纹接头(3)固定。

4.根据权利要求1所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：若干高温陶瓷管(4)通过若干支撑环(5)设置在锅炉管(1)外壁上。

5.根据权利要求1或4所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：高温陶瓷管(4)的内径为9～10mm。

6.根据权利要求4所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：支撑环(5)的材质与锅炉管(1)相同，其通过焊接设置在锅炉管(1)外壁上。

7.根据权利要求4所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：支撑环(5)的中心开设有圆孔，该圆孔的孔径小于高温陶瓷管(4)外径而大于8mm镍铬-镍硅铠装套管(2’)外径。

8.根据权利要求4所述的一种适用于超超临界机组的锅炉管炉内壁温测量装置，其特征在于：支撑环(5)每间隔3米设置一个。