高溫?zé)犭娕?/FONT>的詳細(xì)介紹
從氣化爐高溫?zé)犭娕贾圃旃に嚒⒈Ｗo(hù)管的材質(zhì)、水煤漿氣化爐耐火磚、爐內(nèi)氣體、工藝操作及裝配等出發(fā)，分析熱電偶損壞的原因。熱電偶安裝前需對(duì)熱電偶孔疏通，采用特殊定做的風(fēng)鎬，在一定溫度下疏通，可以控制沖擊力度，防止耐火磚損傷，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短疏通時(shí)間。對(duì)熱電偶密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在不改變?cè)芊夥绞降幕A(chǔ)上，制做特殊的密封接頭，提高氣化爐熱電偶的可靠性，在密封填料損壞時(shí)可以控制氣化爐內(nèi)合成氣的噴出，減少因熱電偶故障造成的停車(chē)次數(shù)，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
煤氣化作為潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，具有龍頭地位。它將廉價(jià)的煤炭轉(zhuǎn)化成為清潔煤氣，既可用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，也可用 于煤的直接與間接液化、聯(lián)合循 環(huán)發(fā) 電（ｉｇｃｃ）和以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域。氣化爐是煤氣化的關(guān)鍵設(shè)備，準(zhǔn)確測(cè)量和控制氣化爐的溫度，對(duì)確保產(chǎn)品品質(zhì)及氣化爐安全、穩(wěn)定、高效和長(zhǎng)周期運(yùn)行尤為重要。氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕荚诟邷?、腐蝕、氧化、還原、急冷急熱、氧化－還原交變及某些強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中使用時(shí)，其故障率相對(duì)較高，使用壽命相對(duì)較短。
１故障原因分析
ａ）保護(hù)管材料。國(guó)內(nèi)目前制造氣化爐熱電偶使用的高溫陶瓷保護(hù)管中含有ｓｉｏ２，ｆｅ，ｎａ，ｋ等有害物質(zhì)。按國(guó)內(nèi)的ｊｃ／ｔ５０９—１９９４熱電偶用熱保護(hù)管 標(biāo) 準(zhǔn)，氣 密 性 標(biāo) 準(zhǔn) 在１．３０ｋｐａ負(fù) 壓 下，１０ｍｉｎ內(nèi)壓降小于０．３ｋｐａ即為合格。在１ ３００～１ ４５０℃的高溫，６．５～８．７ｍｐａ的高壓下，該保護(hù)管中所含的ｓｉｏ２在有還原性氣體ｈ２和ｃｏ存在時(shí)，可還原出ｓｉ。ｓｉ附著在“ｂ型熱電偶”含鉑的偶絲上后，可形成多種鉑的低熔點(diǎn)金屬間化合物，其中有一種是ｐｔ５ｓｉ２，其熔點(diǎn)僅為８３０℃。這種化合物一旦形成，就會(huì)使“ｂ型熱電偶絲”造成“氫脆”、“碳中毒”，而且會(huì)使熱電偶出現(xiàn)大幅度的漂移誤
差，使之失去工藝操作的參考價(jià)值。
ｂ）金屬過(guò)渡與陶瓷管的結(jié)合。氣化爐熱電偶的前部為高溫陶瓷保護(hù)管（熱膨脹系數(shù)約為７．３×１０－６），為了使之能安裝在耐高壓金屬制成的氣化爐爐體上，其后部必須有一個(gè)能和爐體法蘭密封結(jié)合在一起、由金屬制成的熱電偶法蘭（熱膨脹系數(shù)約為１．３２×１０－７）。將高溫陶瓷保護(hù)管和由金屬制成的熱電偶過(guò)渡保護(hù)管密封在一起，可防止合成氣中的ｈ２和ｃｏ進(jìn)入，這也是制造高溫高壓熱電偶的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
ｃ）耐火層的剪切。熱電偶從氣化爐外壁，經(jīng)殼體、隔熱層、三層耐火磚插入燃燒室，由于各耐火材料的熱膨脹系數(shù)不同，熱電偶經(jīng)常因各耐火層熱膨脹量不同出現(xiàn)的“剪切力”而損壞。這種因爐體結(jié)構(gòu)使熱電偶損壞的現(xiàn)象，己引起很多設(shè)計(jì)單位的重視。將熱電偶安裝孔設(shè)計(jì)成上下方向的橢圓形，熱電偶探頭部分與安裝孔壁之間留有５～８ｍｍ的間隙，可以減少“剪切力”的破壞。
ｄ）爐渣影響。當(dāng)水煤漿氣化爐正常運(yùn)行時(shí)，熱電偶保護(hù)管已粘滿爐渣。爐渣一方面使保護(hù)管的強(qiáng)度降低，另一方面這些呈熔融狀態(tài)的“附著物”布滿保護(hù)管的表面，當(dāng)出現(xiàn)氣化爐非正常開(kāi)、停車(chē)時(shí)，由于“附著物”的熱膨脹系數(shù)與保護(hù)管不同，會(huì)使熱電偶保護(hù)管破碎而造成熱電偶損壞。
ｅ）工藝操作。運(yùn)行過(guò)程中非正常停車(chē)的次數(shù)及降溫操作不規(guī)范。
ｆ）熱電偶的裝配安裝。組裝時(shí)未嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程；密封件壓接用力過(guò)大造成密封件損壞失效，合成氣泄漏噴出；移動(dòng)或存放不當(dāng)使熱電偶損壞；熱電偶孔疏通不好，在安裝時(shí)與安裝孔中的凸起部分因擠壓使陶瓷保護(hù)管破碎。
高溫?zé)犭娕?/FONT>的用途
在某些特殊場(chǎng)合，如化工廠、冶煉廠、發(fā)電廠、水泥廠等，用普通熱電偶、熱電阻就極易損壞。因此，在這些場(chǎng)合就必須采用高溫?zé)犭娕迹ㄗ瑁?。該熱電偶（阻）特別適用硫化床、磨煤機(jī)出口，一次，二次風(fēng)煤及水泥行業(yè)測(cè)溫。高溫防腐熱電偶適用于各種生產(chǎn)過(guò)程中高溫、腐蝕性場(chǎng)合，廣泛應(yīng)用于石油工業(yè)、冶煉玻璃及陶瓷工業(yè)測(cè)溫。
２ 熱電偶安裝孔疏通
氣化爐測(cè)溫?zé)犭娕歼\(yùn)行環(huán)境工況復(fù)雜，使用壽命較短。在高溫下，部分保護(hù)管外表已與爐渣等物質(zhì)發(fā)生共晶反應(yīng)，生成多種低共熔物質(zhì)，其硬度較大，熱電偶安裝孔經(jīng)常被爐渣堵死。為疏通熱電偶安裝孔，少數(shù)工廠投資十多萬(wàn)元人民幣購(gòu)買(mǎi)熱電偶孔疏通機(jī)，但使用效果不好，大多工廠還是動(dòng)用鋼釬，一旦鋼釬打通，可以使用ｄｎ４０ｍｍ鍍鋅管（各廠可根據(jù)實(shí)際情況使用）錘擊轉(zhuǎn)動(dòng)疏通，直至孔徑滿足安裝要求。疏通難度極大，某廠曾經(jīng)出現(xiàn)疏通一個(gè)熱電偶孔耗時(shí)７ｈ的記錄。
采用具有沖擊力的工具應(yīng)該可以提高熱電偶孔的疏通效率，前提是要保證氣化爐內(nèi)具有一定的溫度（一般不低于８００℃），疏通時(shí)不對(duì)爐內(nèi)耐火磚造成傷害。經(jīng)過(guò)對(duì)比，認(rèn)為某公司生產(chǎn)的風(fēng)鎬ｍｏ－４ｂ體積小，質(zhì)量輕，工廠儀表空氣壓力（０．４５ｍｐａ）滿足要求，沖擊力可以人工掌握，比較適合該廠要求。
采用風(fēng)鎬后，一般１０ｍｉｎ內(nèi)將熱電偶疏通，大大縮短了疏通時(shí)間，減少了氣化爐投料前期的準(zhǔn)備時(shí)間，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
３ 熱電偶的防泄漏改造
３．１ 熱電偶的密封
氣化爐熱電偶保護(hù)管 在６．５～８．７ ｍｐａ，１ ３００～１ ４５０℃的高溫、高壓下，不僅要考慮材質(zhì)問(wèn)題，同時(shí)也應(yīng)考慮密封防泄漏問(wèn)題。除原始安裝外，使用單位在購(gòu)買(mǎi)熱電偶備件時(shí)，一般不再購(gòu)買(mǎi)與工藝連接的法蘭、密封接頭、接線盒，熱偶等廠家必須提供的瓷環(huán)、密封件，而是由使用者自行裝配。熱電偶引出線較細(xì)，一般為０．７５ｍｍ，既要考慮與熱偶絲的絕緣，還要考慮密封對(duì)引線的損傷，一般采用柔性密封件。許多工廠都曾發(fā)生過(guò)氣化爐投料后升壓過(guò)程中，熱電偶因密封問(wèn)題出現(xiàn)的泄漏現(xiàn)象，并且泄漏量逐漸增大，帶壓堵漏無(wú)法進(jìn)行，被迫停車(chē)。該現(xiàn)象不僅影響到產(chǎn)量，還威脅到系統(tǒng)運(yùn)行安全。
高溫?zé)犭娕坚槍?duì)不同溫度范圍及被測(cè)介質(zhì)而采用不同的高強(qiáng)度耐磨保護(hù)管及表面改性措施，構(gòu)成耐磨段的復(fù)合管型實(shí)體化結(jié)構(gòu)。
高溫?zé)犭娕?/FONT>適用于復(fù)雜高溫環(huán)境，特別適用于高溫環(huán)境中，除了氧化及氧化腐蝕外，還存在較大的氣流、顆粒沖擊等環(huán)境中。
金屬保護(hù)管熱電偶使用溫度1350℃。非金屬保護(hù)管熱電偶可達(dá)1800℃
