火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)及制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，它包括熱電偶、集熱塊、保護(hù)套管、抱箍和保溫材料，所述的熱電偶至少為一個(gè)，其插設(shè)在保護(hù)套管內(nèi)，且其一端焊接在管壁上，另一端經(jīng)引出后固定于鍋爐外并與爐外接線盒相接，所述的集熱塊周邊焊接在所述的熱電偶焊接部所在的管壁上，用于固定所述的熱電偶并快速傳熱；所述的保溫材料包裹在所述的集熱塊外周并通過所述的抱箍固定住。本發(fā)明采用將熱電偶直接焊接在鍋爐管壁上進(jìn)行溫度的直接測(cè)量，從而獲得火電廠超臨界機(jī)組受熱面管真實(shí)壁溫，對(duì)材料的壽命評(píng)估更加準(zhǔn)確、更有指導(dǎo)意義。
【專利說明】[0001] 火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)及制作工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及測(cè)溫系統(tǒng)，尤其涉及到火電廠超超臨界機(jī)組受熱面管真實(shí)壁溫的測(cè)試 系統(tǒng)。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 火電廠鍋爐管道金屬壁溫對(duì)材料的壽命評(píng)估有著重要的意義，金屬壁溫測(cè)量一般 在鍋爐頂棚加裝壁溫測(cè)點(diǎn)，該測(cè)點(diǎn)測(cè)試的溫度僅能反應(yīng)出蒸汽溫度，不能測(cè)試到鍋爐受熱 面管真實(shí)的金屬壁溫。而鍋爐受熱面管壁溫計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式或者基于合理的傳熱數(shù)學(xué)物 理模型進(jìn)行計(jì)算。以上的兩種方法都只是得到一個(gè)近似的當(dāng)量壁溫，不能真正的測(cè)量到真 實(shí)的金屬壁溫，從而不能對(duì)爐壁的材料壽命有正確的評(píng)估。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠直接測(cè)量鍋爐管壁的溫 度從而對(duì)材料的壽命評(píng)估提供更加可靠依據(jù)的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁 溫測(cè)試系統(tǒng)，它包括熱電偶、集熱塊、保護(hù)套管、抱箍和保溫材料，所述的熱電偶至少為一 個(gè)，其插設(shè)在所述的保護(hù)套管內(nèi)，且其一端焊接在管壁上，另一端經(jīng)引出后固定于鍋爐外并 與爐外接線盒相接，所述的集熱塊周邊焊接在所述的熱電偶焊接部所在的管壁上，用于固 定所述的熱電偶并快速傳熱；所述的保溫材料包裹在所述的集熱塊外周并通過所述的抱箍 固定住。
[0008] 對(duì)上述技術(shù)方案所做的進(jìn)一步優(yōu)化和變換包括： 所述的集熱塊的曲率半徑與所述的管壁外半徑相同以與所述的管壁緊密接觸，從而確 保更好的傳熱。
[0009] 所述的保護(hù)套管端口開有U型缺口，所述的U型缺口用于避開所述的熱電偶焊點(diǎn) 以使得所述的保護(hù)套管插入到所述的集熱塊底部。
[0010] 所述的熱電偶為WRNK型、鎳鉻-鎳硅、鎧裝、絕緣式，K分度。
[0011] 所述的熱電偶還通過間隔設(shè)置的多個(gè)抱箍緊貼固定在所述的管壁上。
[0012] 所述的熱電偶引出后接補(bǔ)償導(dǎo)線并進(jìn)行固定。
[0013] 本發(fā)明還提供了采用上述火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)的制作工藝， 它包括如下步驟： (1) 將鍋爐管壁待安裝熱電偶、集熱塊的部位及四周15~30mm范圍內(nèi)表面清潔除銹； (2) 將熱電偶焊接在清潔后區(qū)域的管壁上，再將集熱塊三個(gè)邊滿焊在熱電偶周圍的管 壁上； (3) 將所述熱電偶插入到所述保護(hù)套管里； (4) 用所述的抱箍將保溫材料覆蓋在集熱塊上并固定?。?(5) 將熱電偶的另一端自爐頂引出并與爐外固定裝置相連接。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的集熱器、熱電偶和管壁之間采用GTAW焊接，焊接材料為鎳基合 金焊絲ERNiCr-3。
[0015] 進(jìn)一步地，每隔40(T500mm采用抱箍使熱電偶緊貼固定在管壁上。
[0016] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明采用將熱 電偶直接焊接在鍋爐管壁上進(jìn)行溫度的直接測(cè)量，從而獲得火電廠超臨界機(jī)組受熱面管真 實(shí)壁溫，對(duì)材料的壽命評(píng)估更加準(zhǔn)確、更有指導(dǎo)意義。
[0017]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 附圖1為本發(fā)明火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)安裝示意圖； 附圖2為圖1所7]^系統(tǒng)另一方向視圖； 附圖3為圖1所7]^系統(tǒng)俯視圖； 其中：1、熱電偶；2、集熱塊；3、保護(hù)套管；31、U型缺口；4、抱箍；5、保溫材料；10、管壁。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明： 如圖1~3所示的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，主要有熱電偶1、集熱塊2、 保護(hù)套管3、抱箍4和保溫材料5等。其中，熱電偶1根據(jù)測(cè)量需要可設(shè)多個(gè)，同時(shí)，根據(jù)安 裝位置與爐頂大包頂棚的距離，熱電偶的長(zhǎng)度也有所不同。如在一個(gè)具體的現(xiàn)場(chǎng)，我們選擇 23m熱電偶2根、20m熱電偶6根、17m熱電偶6根、14m熱電偶4根、1 lm熱電偶2根，共計(jì) 20根來進(jìn)行溫度測(cè)量。本實(shí)施例附圖給出一個(gè)作為示例。具體地，熱電偶1焊接在相應(yīng)管 壁10上。熱電偶可選為WRNK型、鎳鉻-鎳硅、鎧裝、絕緣式，K分度，直徑可選Φ 1.0mm。
[0021] 為了更好的固定熱電偶，在其焊接端部的周圈同樣焊接上集熱塊2,集熱塊2的的 曲率半徑與管外半徑相同，保證集熱，2與管壁緊密接觸從而可有效傳熱。集熱塊2的三邊 滿焊到管壁上。本實(shí)施例中，集熱塊2、熱電偶1和管壁10之間采用GTAW焊接方法，焊接材 料選擇鎳基合金焊絲：ERNiCr-3。
[0022] 為了延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，在熱電偶1上套有不銹鋼保護(hù)套管3,且在保護(hù)套管 3的底端開有U型缺口，使得保護(hù)套管3能插到集熱塊2的底部也不會(huì)造成熱電偶1的焊 點(diǎn)脫落。保護(hù)套管外徑為Φ6. 0mm，材料選用高溫合金GH3030或GH3039。
[0023] 在集熱塊2的外周包覆有保溫材料5,保溫材料5通過抱箍4固定，用抱箍4將保 溫材料5裹覆蓋在集熱塊2上可以達(dá)到更好的保溫效果。本實(shí)施例中保溫材料5為保溫棉。
[0024] 由于熱電偶1自管壁延伸到爐頂，為了使其能夠緊貼在管壁上，本實(shí)施例中，在熱 電偶上每隔一定距離，如500mm，同樣采用抱箍的方式將熱電偶固定。
[0025] 熱電偶緊貼固定在管壁上從爐頂引出后固定于爐外固定裝置，為減少自重和其他 可能的拉伸影響，引出后可接補(bǔ)償導(dǎo)線。
[0026] 上述對(duì)本發(fā)明火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)組成做了說明，其具體安 裝工藝如下： 首先，將待安裝部位集熱器、熱電偶與管壁接觸范圍及向四周20_范圍表面清潔除銹 保證集熱塊與管壁緊密接觸； 然后，根據(jù)安裝位置與爐頂大包頂棚的距離，選擇合適長(zhǎng)度的熱電偶將其焊接在管壁 上；在采用GTAW焊接方法將集熱塊三個(gè)邊與鋼管管壁分別滿焊； 接著，將熱電偶插入到不銹鋼保護(hù)套管里，熱電偶緊貼固定在管壁上并從爐頂引出， 爐頂引出后設(shè)法固定于爐外固定裝置，減少自重和其他可能的拉伸影響，引出后接補(bǔ)償導(dǎo) 線. 繼而，將集熱塊周圍用保溫棉包覆，再通過抱箍固定。同時(shí)，每間隔一段距離，同樣用抱 箍將熱電偶固定緊貼在管壁上； 最后，只需通過外部控制器就可讀出管壁的真實(shí)溫度。
[0027] 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：它包括熱電偶、集熱 塊、保護(hù)套管、抱箍和保溫材料，所述的熱電偶至少為一個(gè)，其插設(shè)在所述的保護(hù)套管內(nèi)，且 其一端焊接在管壁上，另一端經(jīng)引出后固定于鍋爐外并與爐外接線盒相接，所述的集熱塊 周邊焊接在所述的熱電偶焊接部所在的管壁上，用于固定所述的熱電偶并快速傳熱；所述 的保溫材料包裹在所述的集熱塊外周并通過所述的抱箍固定住。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所 述的集熱塊的曲率半徑與所述的管壁外半徑相同以與所述的管壁緊密接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所 述的保護(hù)套管端口開有U型缺口，所述的U型缺口用于避開所述的熱電偶焊點(diǎn)以使得所述 的保護(hù)套管插入到所述的集熱塊底部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所 述的熱電偶為WRNK型、鎳鉻-鎳硅、鎧裝、絕緣式，K分度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所 述的熱電偶還通過間隔設(shè)置的多個(gè)抱箍緊貼固定在所述的管壁上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所 述的熱電偶引出后接補(bǔ)償導(dǎo)線并進(jìn)行固定。
7. -種采用權(quán)利要求1飛任一種所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)的 制作工藝，其特征在于：它包括如下步驟： (1) 將鍋爐管壁待安裝熱電偶、集熱塊的部位及四周15~30mm范圍內(nèi)表面清潔除銹； (2) 將熱電偶焊接在清潔后區(qū)域的管壁上，再將集熱塊三個(gè)邊滿焊在熱電偶周圍的管 壁上； (3) 將所述熱電偶插入到所述保護(hù)套管里； (4) 用所述的抱箍將保溫材料覆蓋在集熱塊上并固定?。? (5) 將熱電偶的另一端自爐頂引出并與爐外固定裝置相連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)的制作工藝，其 特征在于：所述的集熱器、熱電偶和管壁之間采用GTAW焊接，焊接材料為鎳基合金焊絲 ERNiCr-3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的火電機(jī)組高溫受熱面管真實(shí)壁溫測(cè)試系統(tǒng)的制作工藝，其特 征在于：每隔40(T500mm采用抱箍使熱電偶緊貼固定在管壁上。
【文檔編號(hào)】G01K7/02GK104101441SQ201410369981
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】趙彥芬, 張國(guó)棟, 薛飛, 張路, 夏咸喜, 馬芹征, 賴云亭, 耿波, 郭宏梅, 蒙新明 申請(qǐng)人:蘇州熱工研究院有限公司, 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司