JP6844305B2

JP6844305B2 - Temperature measuring device

Info

Publication number: JP6844305B2
Application number: JP2017032365A
Authority: JP
Inventors: 栄郎松村; 西田　秀高; 秀高西田; 敏明片岡; 啓司森下
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: JP2018136263A

Description

本発明は、温度測定装置に関する。 The present invention relates to a temperature measuring device.

火力発電所に設置されている過熱器および再熱器などのボイラーチューブが、クリープ損傷により噴破する事例が発生している。運転中のボイラーチューブの温度を測定できれば、ボイラーチューブの余寿命を推定できると考えられるが、ボイラーチューブは高温の炉内に設置されているため、熱電対によって正確な温度測定を行うことは難しい（例えば、特許文献１〜５を参照）。 Boiler tubes such as superheaters and reheaters installed in thermal power plants have been blown out due to creep damage. If the temperature of the boiler tube during operation can be measured, it is thought that the remaining life of the boiler tube can be estimated, but since the boiler tube is installed in a high temperature furnace, it is difficult to measure the temperature accurately with a thermocouple. (See, for example, Patent Documents 1 to 5).

特開２００９−１７４８８９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-174889 特開平０１−１４５５３７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 01-145537 実開昭６０−１０４７３７号公報Jikkai Sho 60-104737 実開昭５９−０２５４４１号公報Jikkai Sho 59-025441 実開昭５９−０１７８３１号公報Jikkai Sho 59-017831

例えば、特許文献１では、ボイラーチューブに溝を形成し、この溝に熱電対を埋め込む構造が提案されている。しかし、ボイラーチューブの肉厚および余肉は薄いため、熱電対を埋め込むことは困難である。特許文献２および５では、ボイラーチューブの外周面に金属の薄板で熱電対を固定することが提案されている。しかし、この構造では、熱電対が燃焼ガスの輻射熱の影響を受けるため、ボイラーチューブの温度を正確に測定することができない。 For example, Patent Document 1 proposes a structure in which a groove is formed in a boiler tube and a thermocouple is embedded in the groove. However, it is difficult to embed a thermocouple because the thickness and excess thickness of the boiler tube are thin. Patent Documents 2 and 5 propose that a thermocouple is fixed to the outer peripheral surface of a boiler tube with a thin metal plate. However, in this structure, the thermocouple is affected by the radiant heat of the combustion gas, so that the temperature of the boiler tube cannot be measured accurately.

特許文献３および４では、熱電対の先端を金属ケースの内部に収容し、金属ケースをねじによってボイラーチューブの外周面上に固定する構造が提案されている。ねじは、金属ケースの上部に設置された治具に取り付けられている。金属ケースは、ねじによってボイラーチューブ側とは反対側から加圧される。これにより、金属ケースがボイラーチューブの外周面上に固定されている。 Patent Documents 3 and 4 propose a structure in which the tip of a thermocouple is housed inside a metal case and the metal case is fixed on the outer peripheral surface of the boiler tube by a screw. The screws are attached to a jig installed on top of the metal case. The metal case is pressurized by screws from the side opposite to the boiler tube side. As a result, the metal case is fixed on the outer peripheral surface of the boiler tube.

しかし、この構造では、炉内の熱によってねじが緩み、金属ケースとボイラーチューブとの間に隙間が生じる可能性がある。金属ケースとボイラーチューブとの間の密着力が低下すると、ボイラーチューブの温度を正確に測定することができない。また、この構造では、治具のサイズおよび重量が大きくなるため、治具が誤って落下した際に炉が損傷する可能性がある。 However, in this structure, the heat in the furnace can loosen the screws and create a gap between the metal case and the boiler tube. If the adhesion between the metal case and the boiler tube is reduced, the temperature of the boiler tube cannot be measured accurately. In addition, this structure increases the size and weight of the jig, which may damage the furnace if the jig is accidentally dropped.

本発明の目的は、ボイラーチューブの温度を正確に測定することが可能な温度測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a temperature measuring device capable of accurately measuring the temperature of a boiler tube.

本発明の一態様に係る温度測定装置は、ボイラーチューブの外周面上に配置された熱電対と、前記熱電対の前記ボイラーチューブ側とは反対側に配置され、前記ボイラーチューブおよび前記熱電対の外周面に沿うように変形して前記熱電対を前記ボイラーチューブの外周面に密着させ、前記熱電対と重ならない位置で前記ボイラーチューブにスポット溶接された固定板と、前記固定板の前記熱電対側とは反対側に配置され、前記ボイラーチューブと対向する面に溝を有し、前記溝内に前記熱電対および前記固定板を収容した状態で、前記固定板と重ならない位置で前記ボイラーチューブにスポット溶接された保護板と、を有する。 The temperature measuring device according to one aspect of the present invention has a thermocouple arranged on the outer peripheral surface of the boiler tube and the thermocouple arranged on the side opposite to the boiler tube side of the boiler tube and the thermocouple. A fixed plate that is deformed along the outer peripheral surface to bring the thermocouple into close contact with the outer peripheral surface of the boiler tube and spot-welded to the boiler tube at a position that does not overlap the thermocouple, and the thermocouple of the fixed plate. The boiler tube is arranged on the opposite side to the side, has a groove on the surface facing the boiler tube, and accommodates the thermocouple and the fixing plate in the groove at a position not overlapping with the fixing plate. It has a protective plate that is spot-welded to the surface.

この構成によれば、熱電対の外側が固定板および保護板によって二重に覆われる。そのため、熱電対が燃焼ガスの輻射熱の影響を受けにくい。また、固定板が保護板によって輻射熱から保護されるため、固定板が輻射熱によって変形しにくい。仮に変形しても、狭い溝内での変形となるため、変形量は小さい。そのため、高温の炉内でも熱電対とボイラーチューブとの密着力は良好に維持される。よって、ボイラーチューブの温度が正確に測定される。 According to this configuration, the outside of the thermocouple is doubly covered by a fixing plate and a protective plate. Therefore, the thermocouple is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas. Further, since the fixing plate is protected from radiant heat by the protective plate, the fixing plate is not easily deformed by radiant heat. Even if it is deformed, the amount of deformation is small because it is deformed in a narrow groove. Therefore, the adhesion between the thermocouple and the boiler tube is well maintained even in a high temperature furnace. Therefore, the temperature of the boiler tube is accurately measured.

例えば、前記保護板と前記固定板との間には、第一の隙間が設けられており、前記第一の隙間は、少なくとも前記保護板と前記熱電対とが対向する対向領域の全域にわたって設けられている。 For example, a first gap is provided between the protective plate and the fixing plate, and the first gap is provided at least over the entire facing region where the protective plate and the thermocouple face each other. Has been done.

この構成によれば、保護板と固定板とが対向領域において直接接触しない。そのため、保護板の熱が固定板を介して熱電対に伝わりにくい。よって、高温の炉内でもボイラーチューブの温度測定に誤差が生じにくい。 According to this configuration, the protective plate and the fixing plate do not come into direct contact with each other in the facing region. Therefore, the heat of the protective plate is not easily transferred to the thermocouple through the fixing plate. Therefore, an error is unlikely to occur in the temperature measurement of the boiler tube even in a high temperature furnace.

例えば、前記第一の隙間には、前記保護板よりも熱伝導率が低い低熱伝導部材が設けられている。 For example, a low thermal conductivity member having a thermal conductivity lower than that of the protective plate is provided in the first gap.

この構成によれば、第一の隙間に燃焼ガスが侵入することが抑制される。そのため、熱電対が燃焼ガスの輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブの温度が正確に測定される。 According to this configuration, the invasion of the combustion gas into the first gap is suppressed. Therefore, the thermocouple is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas. Therefore, the temperature of the boiler tube is accurately measured.

例えば、前記熱電対と前記ボイラーチューブとの接触部の近傍には、前記固定板と前記熱電対と前記ボイラーチューブとに囲まれた第二の隙間が設けられ、前記第二の隙間には、前記固定板と同程度の熱伝導率の熱伝導部材が設けられている。 For example, in the vicinity of the contact portion between the thermocouple and the boiler tube, a second gap surrounded by the fixing plate, the thermocouple and the boiler tube is provided, and the second gap is provided with a second gap. A heat conductive member having a heat conductivity similar to that of the fixing plate is provided.

この構成によれば、第二の隙間に燃焼ガスが侵入することが抑制される。そのため、熱電対が燃焼ガスの輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブの温度が正確に測定される。 According to this configuration, the invasion of the combustion gas into the second gap is suppressed. Therefore, the thermocouple is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas. Therefore, the temperature of the boiler tube is accurately measured.

例えば、前記保護板の前記熱電対と対向する部分の厚みは、前記固定板の前記熱電対と対向する部分の厚みよりも大きい。 For example, the thickness of the portion of the protective plate facing the thermocouple is larger than the thickness of the portion of the fixing plate facing the thermocouple.

この構成によれば、熱電対の外側が厚い保護板によって覆われるため、熱電対が燃焼ガスの輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブの温度が正確に測定される。 According to this configuration, the outside of the thermocouple is covered with a thick protective plate, so that the thermocouple is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas. Therefore, the temperature of the boiler tube is accurately measured.

例えば、本発明の一態様に係る温度測定装置は、前記保護板の前記ボイラーチューブ側とは反対側の面および前記ボイラーチューブの外周面に沿って巻きつけられ、前記保護板と重ならない位置で前記ボイラーチューブにスポット溶接された帯板を有する。 For example, the temperature measuring device according to one aspect of the present invention is wound along the surface of the protective plate opposite to the boiler tube side and the outer peripheral surface of the boiler tube, and at a position where it does not overlap with the protective plate. It has a strip welded to the boiler tube by spot welding.

この構成によれば、保護板がボイラーチューブから脱落しにくい。よって、ボイラーチューブの温度を安定的に測定することができる。 According to this configuration, the protective plate is unlikely to fall off from the boiler tube. Therefore, the temperature of the boiler tube can be measured stably.

本発明によれば、ボイラーチューブの温度を正確に測定することが可能な温度測定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a temperature measuring device capable of accurately measuring the temperature of a boiler tube.

図１は、第一の実施形態に係る温度測定装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the temperature measuring device according to the first embodiment. 図２は、熱電対の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a thermocouple. 図３は、温度測定装置の断面を拡大して示す図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a cross section of the temperature measuring device. 図４は、温度測定装置をボイラーチューブの径方向から見た上面図である。FIG. 4 is a top view of the temperature measuring device as viewed from the radial direction of the boiler tube. 図５は、比較例１の温度測定装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a temperature measuring device of Comparative Example 1. 図６は、比較例２の温度測定装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a temperature measuring device of Comparative Example 2. 図７は、第二の実施形態に係る温度測定装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the temperature measuring device according to the second embodiment.

［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態に係る温度測定装置１００の断面図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the temperature measuring device 100 according to the first embodiment.

温度測定装置１００は、熱電対１０と、固定板２０と、保護板３０と、を有する。温度測定装置１００は、火力発電所に設置されている過熱器および再熱器などのボイラーチューブ１に取り付けられている。温度測定装置１００は、運転中のボイラーチューブ１の温度を測定する。 The temperature measuring device 100 includes a thermocouple 10, a fixing plate 20, and a protective plate 30. The temperature measuring device 100 is attached to a boiler tube 1 such as a superheater and a reheater installed in a thermal power plant. The temperature measuring device 100 measures the temperature of the boiler tube 1 during operation.

熱電対１０は、ボイラーチューブ１の外周面１ａ上に配置されている。ボイラーチューブ１は、水蒸気を循環させる直径５０ｍｍ〜６０ｍｍ程度、厚さ５ｍｍ程度の細いパイプである。ボイラーチューブ１は、燃焼ガス２が供給される高温の炉内に設置されている。ボイラーチューブ１としては、例えば、耐熱性および耐食性に優れたステンレス鋼管および炭素鋼管などが用いられる。 The thermocouple 10 is arranged on the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1. The boiler tube 1 is a thin pipe having a diameter of about 50 mm to 60 mm and a thickness of about 5 mm for circulating water vapor. The boiler tube 1 is installed in a high-temperature furnace to which the combustion gas 2 is supplied. As the boiler tube 1, for example, a stainless steel pipe and a carbon steel pipe having excellent heat resistance and corrosion resistance are used.

図２は、熱電対１０の概略図である。 FIG. 2 is a schematic view of the thermocouple 10.

熱電対１０は、例えば、第一の素線１１と、第二の素線１２と、シース１３と、絶縁体１４と、を有する。第一の素線１１と第二の素線１２は、互いに異なる材料で形成されている。第一の素線１１および第二の素線１２の一端部は、ボイラーチューブ１の外周面１ａと接触している。第一の素線１１および第二の素線１２の他端部は、炉外に引き出されて計器に接続されている。 The thermocouple 10 has, for example, a first wire 11, a second wire 12, a sheath 13, and an insulator 14. The first wire 11 and the second wire 12 are made of different materials. One end of the first wire 11 and the second wire 12 is in contact with the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1. The other ends of the first wire 11 and the second wire 12 are pulled out of the furnace and connected to the instrument.

ボイラーチューブ１と接触する第一の素線１１および第二の素線１２の一端部が測温接点１０ａ（図４参照）である。熱電対１０は、第一の素線１１と第二の素線１２との間に生じる熱起電力差に基づいてボイラーチューブ１の温度を検出する。絶縁体１４は、シース１３の内部に充填され、第一の素線１１と第二の素線１２との間を電気的に絶縁する。絶縁体１４としては、例えば、酸化マグネシウム、アルミナおよびシリカなどの粉末が用いられる。 One end of the first wire 11 and the second wire 12 in contact with the boiler tube 1 is a temperature measuring contact 10a (see FIG. 4). The thermocouple 10 detects the temperature of the boiler tube 1 based on the thermoelectromotive force difference generated between the first wire 11 and the second wire 12. The insulator 14 is filled inside the sheath 13 and electrically insulates between the first wire 11 and the second wire 12. As the insulator 14, for example, powders such as magnesium oxide, alumina, and silica are used.

図３は、温度測定装置１００の断面を拡大して示す図である。図４は、温度測定装置１００をボイラーチューブ１の径方向から見た上面図である。図３は、図４のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。 FIG. 3 is an enlarged view showing a cross section of the temperature measuring device 100. FIG. 4 is a top view of the temperature measuring device 100 as viewed from the radial direction of the boiler tube 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG.

固定板２０は、例えば、塑性変形が容易な金属の薄板である。固定板２０としては、例えば、ステンレスの薄板が用いられる。固定板２０のサイズは、例えば、長さ１０ｍｍ程度、幅５ｍｍ〜８ｍｍ程度、厚さ０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。 The fixing plate 20 is, for example, a thin metal plate that is easily plastically deformed. As the fixing plate 20, for example, a thin stainless steel plate is used. The size of the fixing plate 20 is, for example, about 10 mm in length, about 5 mm to 8 mm in width, and about 0.3 mm to 0.5 mm in thickness.

固定板２０は、熱電対１０のボイラーチューブ１側とは反対側に配置されている。固定板２０は、ボイラーチューブ１および熱電対１０の外周面に沿うように変形して熱電対１０をボイラーチューブ１の外周面１ａに密着させる。固定板２０は、熱電対１０と重ならない位置でボイラーチューブ１にスポット溶接されている。スポット溶接部２９は、測温接点１０ａが設けられた熱電対１０の先端部の外縁に沿ってＵ字状に設けられている。これにより、熱電対１０の先端部がボイラーチューブ１の外周面１ａ上に固定されている。 The fixing plate 20 is arranged on the side opposite to the boiler tube 1 side of the thermocouple 10. The fixing plate 20 is deformed along the outer peripheral surfaces of the boiler tube 1 and the thermocouple 10 so that the thermocouple 10 is brought into close contact with the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1. The fixing plate 20 is spot welded to the boiler tube 1 at a position where it does not overlap with the thermocouple 10. The spot welded portion 29 is provided in a U shape along the outer edge of the tip portion of the thermocouple 10 provided with the temperature measuring contact 10a. As a result, the tip of the thermocouple 10 is fixed on the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1.

保護板３０は、例えば、固定板２０よりも厚い金属の板である。保護板３０としては、例えば、ステンレスの板が用いられる。保護板３０のサイズは、例えば、長さ１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、幅１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、厚さ２ｍｍ〜３ｍｍ程度である。 The protective plate 30 is, for example, a metal plate thicker than the fixing plate 20. As the protective plate 30, for example, a stainless steel plate is used. The size of the protective plate 30 is, for example, about 15 mm to 20 mm in length, about 15 mm to 20 mm in width, and about 2 mm to 3 mm in thickness.

保護板３０は、固定板２０の熱電対１０側とは反対側に配置されている。保護板３０は、ボイラーチューブ１と対向する面に溝３５を有する。保護板３０は、溝３５内に熱電対１０および固定板２０を収容した状態で、固定板２０と重ならない位置でボイラーチューブ１にスポット溶接されている。スポット溶接部３９は、固定板２０の外縁に沿ってＵ字状に設けられている。これにより、保護板３０が固定板２０の上方に固定されている。 The protective plate 30 is arranged on the side opposite to the thermocouple 10 side of the fixing plate 20. The protective plate 30 has a groove 35 on the surface facing the boiler tube 1. The protective plate 30 is spot-welded to the boiler tube 1 at a position where it does not overlap with the fixing plate 20 in a state where the thermocouple 10 and the fixing plate 20 are housed in the groove 35. The spot welded portion 39 is provided in a U shape along the outer edge of the fixing plate 20. As a result, the protective plate 30 is fixed above the fixing plate 20.

溝３５の形状は、例えば、熱電対１０を覆う固定板２０の表面形状に沿った形状となっている。保護板３０は、深い溝３５が形成される第一の加工領域３１と、浅い溝３５が形成される第二の加工領域３２と、溝３５が形成されない非加工領域３３と、を有する。第一の加工領域３１は、固定板２０が熱電対１０の外周面に沿ってボイラーチューブ１の上方に盛り上がるように変形した部分と対向する。第二の加工領域３２は、固定板２０が変形せずにボイラーチューブ１の外周面１ａに沿って配置された部分と対向する。 The shape of the groove 35 is, for example, a shape that follows the surface shape of the fixing plate 20 that covers the thermocouple 10. The protective plate 30 has a first processed region 31 in which a deep groove 35 is formed, a second processed region 32 in which a shallow groove 35 is formed, and a non-processed region 33 in which the groove 35 is not formed. The first processing region 31 faces a portion of the fixing plate 20 deformed so as to bulge above the boiler tube 1 along the outer peripheral surface of the thermocouple 10. The second processing region 32 faces a portion where the fixing plate 20 is arranged along the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1 without being deformed.

熱電対１０および固定板２０が溝３５に確実に収容されるように、例えば、溝３５の深さは、熱電対１０および固定板２０によって構成される構造体の高さよりも大きく形成されている。例えば、第一の加工領域３１に設けられた溝３５の最深部の深さＤ１は、熱電対１０の厚み（シース１３の直径）および固定板２０の厚みＴ２の合計厚みＴ１よりも大きい。第二の加工領域３２における溝３５の深さＤ２は、固定板２０の厚みＴ２よりも大きい。これにより、保護板３０と固定板２０との間には、高さ１ｍｍ程度の第一の隙間ＳＰ１が設けられている。 For example, the depth of the groove 35 is formed to be larger than the height of the structure composed of the thermocouple 10 and the fixing plate 20 so that the thermocouple 10 and the fixing plate 20 are surely accommodated in the groove 35. .. For example, the depth D1 of the deepest portion of the groove 35 provided in the first processing region 31 is larger than the total thickness T1 of the thickness of the thermocouple 10 (diameter of the sheath 13) and the thickness T2 of the fixing plate 20. The depth D2 of the groove 35 in the second processing region 32 is larger than the thickness T2 of the fixing plate 20. As a result, a first gap SP1 having a height of about 1 mm is provided between the protective plate 30 and the fixing plate 20.

第一の隙間ＳＰ１は、少なくとも熱電対１０と対向する対向領域の全域にわたって設けられている。保護板３０と固定板２０とが対向領域において直接接触しない。そのため、保護板３０の熱が固定板２０を介して熱電対１０に伝わりにくい。本実施形態では、第一の加工領域３１と第二の加工領域３２の全域にわたって第一の隙間ＳＰ１が設けられている。そのため、保護板３０側から伝わる熱の影響がより小さくなる。よって、高温の炉内でもボイラーチューブ１の温度測定に誤差が生じにくい。 The first gap SP1 is provided over at least the entire area of the facing region facing the thermocouple 10. The protective plate 30 and the fixing plate 20 do not come into direct contact with each other in the facing region. Therefore, the heat of the protective plate 30 is not easily transferred to the thermocouple 10 through the fixing plate 20. In the present embodiment, the first gap SP1 is provided over the entire area of the first processing region 31 and the second processing region 32. Therefore, the influence of heat transferred from the protective plate 30 side becomes smaller. Therefore, an error is unlikely to occur in the temperature measurement of the boiler tube 1 even in a high temperature furnace.

第一の隙間ＳＰ１には、例えば、保護板３０よりも熱伝導率が低い低熱伝導部材４１が設けられている。低熱伝導部材４１としては、例えば、シリカなどの粉末が用いられる。低熱伝導部材４１は、第一の隙間ＳＰ１を埋めるように第一の隙間ＳＰ１全体に充填されている。これにより、第一の隙間ＳＰ１に燃焼ガス２が侵入することが抑制される。そのため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブ１の温度が正確に測定される。 The first gap SP1 is provided with, for example, a low thermal conductive member 41 having a thermal conductivity lower than that of the protective plate 30. As the low thermal conductive member 41, for example, powder such as silica is used. The low thermal conductive member 41 is filled in the entire first gap SP1 so as to fill the first gap SP1. As a result, the combustion gas 2 is suppressed from entering the first gap SP1. Therefore, the thermocouple 10 is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas 2. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 is accurately measured.

保護板３０の熱電対１０と対向する部分の厚みＴ３は、固定板２０の熱電対１０と対向する部分の厚みＴ２よりも大きい。これにより、熱電対１０の外側が厚い保護板３０によって覆われるため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブ１の温度が正確に測定される。 The thickness T3 of the portion of the protective plate 30 facing the thermocouple 10 is larger than the thickness T2 of the portion of the fixing plate 20 facing the thermocouple 10. As a result, the outside of the thermocouple 10 is covered with the thick protective plate 30, so that the thermocouple 10 is less susceptible to the radiant heat of the combustion gas 2. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 is accurately measured.

固定板２０は、ボイラーチューブ１の外周面１ａから熱電対１０の上面に向けて緩やかに変形する。そのため、熱電対１０とボイラーチューブ１との接触部の近傍には、固定板２０と熱電対１０とボイラーチューブ１とに囲まれた第二の隙間ＳＰ２が設けられている。 The fixing plate 20 is gently deformed from the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1 toward the upper surface of the thermocouple 10. Therefore, a second gap SP2 surrounded by the fixing plate 20, the thermocouple 10 and the boiler tube 1 is provided in the vicinity of the contact portion between the thermocouple 10 and the boiler tube 1.

第二の隙間ＳＰ２には、例えば、固定板２０と同程度の熱伝導率の熱伝導部材４２が設けられている。固定板２０の熱伝導率と熱伝導部材４２の熱伝導率との差は、例えば、２０％以上５０％以下である。熱伝導部材４２としては、例えば、モリブデンなどの粉末が用いられる。熱伝導部材４２は、第二の隙間ＳＰ２を埋めるように第二の隙間ＳＰ２全体に充填されている。これにより、第二の隙間ＳＰ２に燃焼ガス２が侵入することが抑制される。そのため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けにくい。よって、ボイラーチューブ１の温度が正確に測定される。 The second gap SP2 is provided with, for example, a heat conductive member 42 having a thermal conductivity similar to that of the fixing plate 20. The difference between the thermal conductivity of the fixed plate 20 and the thermal conductivity of the heat conductive member 42 is, for example, 20% or more and 50% or less. As the heat conductive member 42, for example, powder such as molybdenum is used. The heat conductive member 42 is filled in the entire second gap SP2 so as to fill the second gap SP2. As a result, the combustion gas 2 is suppressed from entering the second gap SP2. Therefore, the thermocouple 10 is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas 2. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 is accurately measured.

以下、図５および図６に示した比較例と比較しながら本実施形態の効果を説明する。図５は、比較例１の温度測定装置１０１を示す図である。図６は、比較例２の温度測定装置１０２を示す図である。図５および図６において、本実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付す。 Hereinafter, the effects of the present embodiment will be described with reference to the comparative examples shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a diagram showing the temperature measuring device 101 of Comparative Example 1. FIG. 6 is a diagram showing the temperature measuring device 102 of Comparative Example 2. In FIGS. 5 and 6, components common to the present embodiment are designated by the same reference numerals.

比較例１の温度測定装置１０１は、固定板２０の外側に保護板３０を具備しない。熱電対１０は薄い固定板２０のみで保護される。そのため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けやすい。また、固定板２０が炉内に露出しているため、輻射熱によって固定板２０が変形しやすい。固定板２０が変形すると、熱電対１０とボイラーチューブ１との密着力が低下し、測定温度が不安定になる。また、比較例１の温度測定装置１０１は、第二の隙間ＳＰ２が空隙となっている。そのため、燃焼ガス２が第二の隙間ＳＰ２に侵入し、熱電対１０が加熱される可能性がある。 The temperature measuring device 101 of Comparative Example 1 does not include the protective plate 30 on the outside of the fixing plate 20. The thermocouple 10 is protected only by the thin fixing plate 20. Therefore, the thermocouple 10 is easily affected by the radiant heat of the combustion gas 2. Further, since the fixing plate 20 is exposed in the furnace, the fixing plate 20 is easily deformed by radiant heat. When the fixing plate 20 is deformed, the adhesion between the thermocouple 10 and the boiler tube 1 decreases, and the measurement temperature becomes unstable. Further, in the temperature measuring device 101 of Comparative Example 1, the second gap SP2 is a gap. Therefore, the combustion gas 2 may enter the second gap SP2 and the thermocouple 10 may be heated.

これに対して、本実施形態の温度測定装置１００では、熱電対１０の外側が固定板２０および保護板３０によって二重に覆われる。そのため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けにくい。また、固定板２０が保護板３０によって輻射熱から保護されるため、固定板２０が輻射熱によって変形しにくい。仮に変形しても、狭い溝３５内での変形となるため、変形量は小さい。そのため、高温の炉内でも熱電対１０とボイラーチューブ１との密着力は良好に維持される。 On the other hand, in the temperature measuring device 100 of the present embodiment, the outside of the thermocouple 10 is doubly covered by the fixing plate 20 and the protective plate 30. Therefore, the thermocouple 10 is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas 2. Further, since the fixing plate 20 is protected from radiant heat by the protective plate 30, the fixing plate 20 is not easily deformed by radiant heat. Even if it is deformed, the amount of deformation is small because it is deformed in the narrow groove 35. Therefore, the adhesion between the thermocouple 10 and the boiler tube 1 is well maintained even in a high temperature furnace.

また、本実施形態では、第一の隙間ＳＰ１および第二の隙間ＳＰ２に低熱伝導部材４１および熱伝導部材４２が設けられている。そのため、第一の隙間ＳＰ１および第二の隙間ＳＰ２に燃焼ガス２が侵入することが抑制される。そのため、熱電対１０が燃焼ガス２の輻射熱の影響を受けにくい。 Further, in the present embodiment, the low heat conductive member 41 and the heat conductive member 42 are provided in the first gap SP1 and the second gap SP2. Therefore, the combustion gas 2 is suppressed from entering the first gap SP1 and the second gap SP2. Therefore, the thermocouple 10 is not easily affected by the radiant heat of the combustion gas 2.

このように、本実施形態では、比較例１と比較した有意な効果が得られる。よって、高温の炉内でも、ボイラーチューブ１の温度が正確に測定される。 As described above, in the present embodiment, a significant effect as compared with Comparative Example 1 can be obtained. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 can be accurately measured even in a high temperature furnace.

比較例２の温度測定装置１０２では、金属板５０の中心部に穴が開けられ、その中に熱電対１０の先端部が挿入されている。ボイラーチューブ１からの熱伝導を確保するために、金属板５０は、ボイラーチューブ１にろう付けされている。 In the temperature measuring device 102 of Comparative Example 2, a hole is formed in the central portion of the metal plate 50, and the tip portion of the thermocouple 10 is inserted into the hole. The metal plate 50 is brazed to the boiler tube 1 in order to ensure heat conduction from the boiler tube 1.

この構成では、熱電対１０が厚い金属板５０で覆われるため、熱電対１０に燃焼ガス２の輻射熱が伝わりにくい。しかし、金属板５０をボイラーチューブ１にろう付けする際にろう材をガスバーナーで炙るため、ボイラーチューブ１に与えられる熱が大きくなる。これにより、ボイラーチューブ１が変質し、ボイラーチューブ１の強度が低下する可能性がある。 In this configuration, since the thermocouple 10 is covered with the thick metal plate 50, it is difficult for the radiant heat of the combustion gas 2 to be transmitted to the thermocouple 10. However, when the metal plate 50 is brazed to the boiler tube 1, the brazing material is burned with a gas burner, so that the heat applied to the boiler tube 1 becomes large. As a result, the boiler tube 1 may be deteriorated and the strength of the boiler tube 1 may be lowered.

これに対して、本実施形態では、固定板２０および保護板３０がスポット溶接によってボイラーチューブ１に固定される。そのため、ボイラーチューブ１に与えられる熱が小さい。よって、ボイラーチューブ１の変質が抑制され、ボイラーチューブ１の強度が長期間維持される。 On the other hand, in the present embodiment, the fixing plate 20 and the protective plate 30 are fixed to the boiler tube 1 by spot welding. Therefore, the heat applied to the boiler tube 1 is small. Therefore, the deterioration of the boiler tube 1 is suppressed, and the strength of the boiler tube 1 is maintained for a long period of time.

また、本実施形態では、熱電対１０の外側に固定板２０と保護板３０がこの順に配置され、固定板２０と保護板３０との間に第一の隙間ＳＰ１が形成されている。そのため、第一の隙間ＳＰ１が断熱部として機能し、燃焼ガス２の輻射熱が熱電対１０に伝わりにくい。よって、輻射熱が熱伝導率の高い金属板５０によって直接熱電対１０に伝えられる比較例２に比べて、ボイラーチューブ１の温度が正確に測定される。 Further, in the present embodiment, the fixing plate 20 and the protective plate 30 are arranged in this order on the outside of the thermocouple 10, and the first gap SP1 is formed between the fixing plate 20 and the protective plate 30. Therefore, the first gap SP1 functions as a heat insulating portion, and the radiant heat of the combustion gas 2 is difficult to be transmitted to the thermocouple 10. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 is measured more accurately than in Comparative Example 2 in which the radiant heat is directly transmitted to the thermocouple 10 by the metal plate 50 having high thermal conductivity.

［第二の実施形態］
図７は、第二の実施形態に係る温度測定装置２００の断面図である。本実施形態において第一の実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the temperature measuring device 200 according to the second embodiment. The components common to the first embodiment in the present embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態において第一の実施形態と異なる点は、保護板３０の上から帯板６０が巻きつけられている点である。帯板６０は、例えば、厚みが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのステンレスの薄板である。帯板６０は、保護板３０のボイラーチューブ１側とは反対側の面およびボイラーチューブ１の外周面１ａに沿って巻きつけられている。帯板６０は、保護板３０と重ならない位置でボイラーチューブ１にスポット溶接されている。 The difference between the first embodiment and the first embodiment is that the strip 60 is wound around the protective plate 30. The strip 60 is, for example, a thin stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm to 0.2 mm. The strip 60 is wound along the surface of the protective plate 30 opposite to the boiler tube 1 side and the outer peripheral surface 1a of the boiler tube 1. The strip 60 is spot welded to the boiler tube 1 at a position where it does not overlap the protective plate 30.

帯板６０は、例えば、ボイラーチューブ１の外周に二周以上巻きつけられる。一巻きごとに帯板６０がボイラーチューブ１にスポット溶接される。周方向のスポット溶接部６９の配置間隔は、例えば、保護板３０から遠い位置よりも保護板３０に近い位置で密になっている。 The strip 60 is wound around the outer circumference of the boiler tube 1 for two or more turns, for example. The strip 60 is spot welded to the boiler tube 1 for each roll. The arrangement interval of the spot welded portions 69 in the circumferential direction is, for example, denser at a position closer to the protective plate 30 than at a position farther from the protective plate 30.

この構成では、保護板３０がボイラーチューブ１から脱落しにくい。よって、ボイラーチューブ１の温度を安定的に測定することができる。 In this configuration, the protective plate 30 is unlikely to fall off from the boiler tube 1. Therefore, the temperature of the boiler tube 1 can be measured stably.

以上、本発明の実施形態を説明したが、前述した内容により本発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned contents. Further, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those having a so-called equal range. Furthermore, the components described above can be combined as appropriate. Further, at least one of various omissions, substitutions and changes of the components can be made without departing from the spirit of the present invention.

１ボイラーチューブ
１０熱電対
２０固定板
３０保護板
３５溝
４１低熱伝導部材
４２熱伝導部材
６０帯板
１００，２００温度測定装置
ＳＰ１第一の隙間
ＳＰ２第二の隙間 1 Boiler tube 10 Thermocouple 20 Fixing plate 30 Protective plate 35 Groove 41 Low thermal conductive member 42 Thermal conductive member 60 Band plate 100,200 Temperature measuring device SP1 First gap SP2 Second gap

Claims

A thermocouple placed on the outer peripheral surface of the boiler tube,
The thermocouple is arranged on the side opposite to the boiler tube side, deformed along the outer peripheral surface of the boiler tube and the thermocouple to bring the thermocouple into close contact with the outer peripheral surface of the boiler tube, and the thermocouple is brought into close contact with the outer peripheral surface of the boiler tube. A fixing plate spot-welded to the boiler tube at a position that does not overlap with
The fixing plate is arranged on the side opposite to the thermocouple side, has a groove on the surface facing the boiler tube, and has the thermocouple and the fixing plate housed in the groove. A protective plate spot-welded to the boiler tube at a position where it does not overlap,
Have a,
A temperature measuring device in which the thickness of the portion of the protective plate facing the thermocouple is larger than the thickness of the portion of the fixing plate facing the thermocouple.

A first gap is provided between the protective plate and the fixing plate.
The temperature measuring device according to claim 1, wherein the first gap is provided at least over the entire area of the facing region where the protective plate and the thermocouple face each other.

The temperature measuring device according to claim 2, wherein a low thermal conductive member having a thermal conductivity lower than that of the protective plate is provided in the first gap.

A second gap surrounded by the fixing plate, the thermocouple, and the boiler tube is provided in the vicinity of the contact portion between the thermocouple and the boiler tube.
The temperature measuring device according to claim 3, wherein a heat conductive member having a thermal conductivity similar to that of the fixing plate is provided in the second gap.

A claim having a strip plate wound along the surface of the protective plate opposite to the boiler tube side and the outer peripheral surface of the boiler tube and spot-welded to the boiler tube at a position not overlapping the protective plate. The temperature measuring device according to any one of 1 to 4.