鎢錸熱電偶在重油氣化爐測(cè)溫中應(yīng)用

　　重油氣化爐爐溫是重油氣化生產(chǎn)的重要工藝參數(shù)。正確測(cè)量氣化爐爐溫是保證安全生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的必要條件。
　　通過(guò)分析和生產(chǎn)實(shí)踐證明,當(dāng)爐溫為1350℃左右時(shí),爐氣中有效成份CO+H2含量高(>92%),即單位油耗有效氣產(chǎn)量高。除此以外,爐溫太高則會(huì)大大縮短設(shè)備(氣化爐、噴嘴等)壽命,甚至燒毀設(shè)備。爐溫太低，則又會(huì)生成大量碳黑,堵塞設(shè)備,甚至使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。因此工藝生產(chǎn)對(duì)爐溫指標(biāo)要求十分嚴(yán)格,爐溫測(cè)量必須正確。
一、問(wèn)題的提出
　　目前,以重油為原料生產(chǎn)的化肥廠,一般都采用雙鉑銠熱電偶測(cè)量氣化爐爐溫。雙鉑銠熱電偶盡管其長(zhǎng)期使用高溫度可達(dá)1600℃且具有精度高、性能穩(wěn)定特點(diǎn)，但不宜在具有還原性氣體環(huán)境中使用。
　　重油氣化爐在正常生產(chǎn)情況下，還原性氣氛很濃,其成份H2約占45%、CO約占47%,還有CO2,H2S,CH,等。在爐溫測(cè)量環(huán)境中,氫離子能滲透熱電偶保護(hù)套管,使雙鉑銠偶絲受到“氫蝕”,生成疏松的“鉑黑”。從而使偶絲變脆,斷開(kāi)損壞,失去測(cè)溫作用。此外，氣化爐耐火磚中所含SiO2,重油中所含微量S,在高溫下也會(huì)與鉑反應(yīng)，使偶絲變脆且熔點(diǎn)大大下降,使偶絲在其絕緣管處接頭處斷,往往是SiO2在此沉積造成。這就是為什么氣化爐中溫度雖然只有1350C左右而雙鉑銠熱電偶卻會(huì)經(jīng)常被燒斷且變脆的原因。.雙鉑銠熱電偶用以測(cè)量氣化爐爐溫,使用一段時(shí)間后,會(huì)明顯地發(fā)現(xiàn)靈敏度下降,反.應(yīng)遲鈍。因此,解決這些問(wèn)題,事在必行。
二、鎢錸熱電偶的采用
　　根據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG576-88《工作用鎢錸熱電偶》,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐,反復(fù)對(duì)比,積極慎重,已成功地用鎢錸熱電偶取代雙鉑銠熱電偶測(cè)量氣化爐爐溫。已實(shí)現(xiàn)全部采用鎢錸熱電偶測(cè)量氣化爐各點(diǎn)溫度。鎢錸熱電偶分度號(hào)有WRe3-WRe25和WRe5-WRe25兩種,均有統(tǒng)一的分度表(見(jiàn)JJG576-88)。采用鎢錸熱電偶的分度號(hào)是WRe3-WRe2s。

　　鎢錸熱電偶測(cè)量端用氬弧焊接,焊接點(diǎn)應(yīng)牢固,表面應(yīng)光滑,無(wú)氣孔,無(wú)夾雜,呈近似球狀。鎢錸熱電偶高使用溫度可達(dá)2000C以上,熱電勢(shì)輸出線性好。經(jīng)長(zhǎng)期使用證明鎢錸熱電偶特別適用于含(CO+H2)達(dá)90%以上的高溫煤氣中測(cè)溫,爐溫測(cè)量正確對(duì)爐溫變化反應(yīng)靈敏。由于鎢錸不會(huì)被“氫蝕”,在含氫等還原性氣氛環(huán)境中工作穩(wěn)定性.好,所以在氣化爐爐溫測(cè)量中鎢錸熱電偶明顯比雙鉑銠熱電偶耐用,尤其耐“熱沖擊”耐“熱震”
兩者使用對(duì)比見(jiàn)圖1和圖2。
　　鎢錸熱電偶能在一定長(zhǎng)度內(nèi)消耗使用，在測(cè)溫過(guò)程中發(fā)現(xiàn)熱端損壞或使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生測(cè)量誤差,可將損壞的熱接點(diǎn)切除,重新焊接制作，即可恢復(fù)使用。

三.二次儀表的改用
　　氣化爐爐溫二次儀表各廠均采用大型長(zhǎng)圖自動(dòng)平衡記錄儀(電位差計(jì))XWC-301,實(shí)現(xiàn)指示、記錄、越限報(bào)警。由于該表沒(méi)有配用于鎢錸偶的產(chǎn)品必須自行改制。改制并不困難,根據(jù)《工作用鎢錸熱電偶檢定規(guī)程JJG576-88》提供的分度表,只須更改測(cè)量橋路電阻并重新繪制刻度盤(pán)。
根據(jù)橋路電阻計(jì)算公式重新計(jì)算需更改橋路電阻值如下:
分度號(hào)WRe3-WRe25
量程0~1800℃
R1/2=I.40Ω
R3=498.60Ω
R4=:210.92Ω
Ro=0.38Ω
RM=9.63Ω
測(cè)量橋路原理圖見(jiàn)圖3。
　　XWC系列電位差計(jì)的橋路板是獨(dú)立的，橋路電阻改制十分方便。改制后的電位差計(jì)經(jīng)過(guò)調(diào)整、檢定即可投入運(yùn)行。

四、確保熱電偶外套管不密封性能
　　氣化爐爐溫測(cè)量熱電偶的外套管,采用的是本溪有色金屬研究所生產(chǎn)的金屬陶瓷保護(hù)套管。其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4和參考文獻(xiàn)2。這里著重指出的是確保該熱電偶外套管密封性能.防止高溫高壓爐氣侵入熱偶內(nèi)部是保證測(cè)溫正確的關(guān)鍵!

五、鎢錸熱電偶的采用效益明顯
　　鉑是貴金屬。雙鉑銠熱電偶價(jià)格昂貴,且越來(lái)越貴。一臺(tái)氣化爐有六個(gè)測(cè)溫點(diǎn).每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)所需熱電偶插入深度均需1000mm以上。用價(jià)廉物美的熱電偶取代昂貴的雙鉑銠是具有現(xiàn)實(shí)意義的。
重油氣化爐爐溫測(cè)量全面采用鎢錸熱電偶后,大大降低了儀表維修費(fèi)用。二臺(tái)氣化爐,至于采用鎢錸偶后在保證安全生產(chǎn),延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，為國(guó)家節(jié)省大量貴金屬等方面所產(chǎn)生的間接效益，也是十分可觀的。鎢錸熱電偶每對(duì)米僅200元,是雙鉑銠價(jià)格的二十分之一。顯然,重油氣化化肥廠采用價(jià)廉耐用的鎢錸熱電偶代替雙鉑銠熱電偶測(cè)量氣化爐爐溫,既節(jié)省經(jīng)費(fèi)，也是切實(shí)可行的。