热电偶保护套管材质(气化炉高温表面热电偶的设计和选型)

Posted 2023-06-02

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热电偶保护套管材质(气化炉高温表面热电偶的设计和选型)

1、气化炉高温热电偶的设计和选型

气化炉内高温热电偶采用B分度的双铂铑热电偶测量，它不仅要承受约1300～1500℃的高温，而且要耐受煤融渣的冲刷，它的主要易损部件是温度计套管，据同类厂的使用实践，与国产特制金属陶瓷和刚玉温度计套管相比，国产套管使用效果不比进口的差，所以炉内高温热电偶可用国产产品，采用双套管结构。法兰和金属结构由国内厂商制造。

造气炉高温热偶选择测温元件要求选择B分度热电偶；保护套管选择碳化硅、二硅化钼等材质，同时内衬刚玉；热电偶的安装方式采取DN100/DN50双法兰组安装方式；同时保证热电偶插深在一定范围内可调；并且带有起保护作用的高温高压密封阻漏结构。

2、气化炉表面热电偶的设计和选型

气化炉表面热电偶要求实时测量气化炉表面温度并给予报警。同时要求炉表面温度反映了炉内耐火砖减薄的程度，可预先确定更换耐火砖的时间。为了使3600全面覆盖气化炉表面。每套系统包含多支表面热电偶，信号采集系统采用德国图尔克公司远程I/O系统，表面热电偶输出的K型mv信号通过冗余的MODBUS总线送至DCS系统，对气化炉的各温区温度进行实时监测，可在0～600℃之间自行设定报警值。

3、气化炉表面热电偶工作原理

表面热电偶的原理是基于热电效应，正负极偶丝对绞平行，偶丝之间均匀地填充了负温度系数材料(NTC材料)，负温度系数材料(NTC材料)在常温时呈高阻，阻值为兆欧级以上，随着温度的上升，阻值迅速降低。当在表面热电偶铺设区域出现高温点时，此处NTC材料阻值降低，在此点处形成热电偶的热接点，此时测得的是高温点的温度。因此，表面热电偶始终测量的是沿线的最高温度。系统结构如图1所示。

气化炉表面热电偶

4、气化炉表面热电偶的选材说明

表面热电偶内部填充了NTC材料，属单元系材料，主要成份为锰基金属氧化物，为了保证材料的纯度，原料从国外进口，这些锰基氧化物按一定的比例混合，经研磨、烧结后，可在空气中直接使用，其电阻系数性能稳定，负温度系数大，并在高温情况下而不发生任何物理和化学的变化，性能稳定，一致性好。

5、气化炉表面热电偶的安装方式

气化炉表面焊有特制M6螺母，表面热电偶按照设计图敷设在炉表面，并用压板和加固夹具固定，热电偶两端都有陶瓷插座连接件，并通过陶瓷插座连接件接上两根补偿导线，两根补偿导线连至现场接线箱，为冗余配置。每套陶瓷插座连接后安装保护盒，保护盒固定在接线板上。