鎢錸熱電偶在重油氣化爐測溫中應用

　　重油氣化爐爐溫是重油氣化生產的重要工藝參數。正確測量氣化爐爐溫是保證安全生產、實現穩產、高產的必要條件。
　　通過分析和生產實踐證明,當爐溫為1350℃左右時,爐氣中有效成份CO+H2含量高(>92%),即單位油耗有效氣產量高。除此以外,爐溫太高則會大大縮短設備(氣化爐、噴嘴等)壽命,甚至燒毀設備。爐溫太低，則又會生成大量碳黑,堵塞設備,甚至使生產無法進行。因此工藝生產對爐溫指標要求十分嚴格,爐溫測量必須正確。
一、問題的提出
　　目前,以重油為原料生產的化肥廠,一般都采用雙鉑銠熱電偶測量氣化爐爐溫。雙鉑銠熱電偶盡管其長期使用高溫度可達1600℃且具有精度高、性能穩定特點，但不宜在具有還原性氣體環境中使用。
　　重油氣化爐在正常生產情況下，還原性氣氛很濃,其成份H2約占45%、CO約占47%,還有CO2,H2S,CH,等。在爐溫測量環境中,氫離子能滲透熱電偶保護套管,使雙鉑銠偶絲受到“氫蝕”,生成疏松的“鉑黑”。從而使偶絲變脆,斷開損壞,失去測溫作用。此外，氣化爐耐火磚中所含SiO2,重油中所含微量S,在高溫下也會與鉑反應，使偶絲變脆且熔點大大下降,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經常被燒斷且變脆的原因。.雙鉑銠熱電偶用以測量氣化爐爐溫,使用一段時間后,會明顯地發現靈敏度下降,反.應遲鈍。因此,解決這些問題,事在必行。
二、鎢錸熱電偶的采用
　　根據國家計量檢定規程JJG576-88《工作用鎢錸熱電偶》,經過長期實踐,反復對比,積極慎重,已成功地用鎢錸熱電偶取代雙鉑銠熱電偶測量氣化爐爐溫。已實現全部采用鎢錸熱電偶測量氣化爐各點溫度。鎢錸熱電偶分度號有WRe3-WRe25和WRe5-WRe25兩種,均有統一的分度表(見JJG576-88)。采用鎢錸熱電偶的分度號是WRe3-WRe2s。

　　鎢錸熱電偶測量端用氬弧焊接,焊接點應牢固,表面應光滑,無氣孔,無夾雜,呈近似球狀。鎢錸熱電偶高使用溫度可達2000C以上,熱電勢輸出線性好。經長期使用證明鎢錸熱電偶特別適用于含(CO+H2)達90%以上的高溫煤氣中測溫,爐溫測量正確對爐溫變化反應靈敏。由于鎢錸不會被“氫蝕”,在含氫等還原性氣氛環境中工作穩定性.好,所以在氣化爐爐溫測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”
兩者使用對比見圖1和圖2。
　　鎢錸熱電偶能在一定長度內消耗使用，在測溫過程中發現熱端損壞或使用時間過長產生測量誤差,可將損壞的熱接點切除,重新焊接制作，即可恢復使用。

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圖自動平衡記錄儀(電位差計)XWC-301,實現指示、記錄、越限報警。由于該表沒有配用于鎢錸偶的產品必須自行改制。改制并不困難,根據《工作用鎢錸熱電偶檢定規程JJG576-88》提供的分度表,只須更改測量橋路電阻并重新繪制刻度盤。
根據橋路電阻計算公式重新計算需更改橋路電阻值如下:
分度號WRe3-WRe25
量程0~1800℃
R1/2=I.40Ω
R3=498.60Ω
R4=:210.92Ω
Ro=0.38Ω
RM=9.63Ω
測量橋路原理圖見圖3。
　　XWC系列電位差計的橋路板是獨立的，橋路電阻改制十分方便。改制后的電位差計經過調整、檢定即可投入運行。

四、確保熱電偶外套管不密封性能
　　氣化爐爐溫測量熱電偶的外套管,采用的是本溪有色金屬研究所生產的金屬陶瓷保護套管。其具體結構見圖4和參考文獻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部是保證測溫正確的關鍵!

五、鎢錸熱電偶的采用效益明顯
　　鉑是貴金屬。雙鉑銠熱電偶價格昂貴,且越來越貴。一臺氣化爐有六個測溫點.每個測溫點所需熱電偶插入深度均需1000mm以上。用價廉物美的熱電偶取代昂貴的雙鉑銠是具有現實意義的。
重油氣化爐爐溫測量全面采用鎢錸熱電偶后,大大降低了儀表維修費用。二臺氣化爐,至于采用鎢錸偶后在保證安全生產,延長設備使用壽命，為國家節省大量貴金屬等方面所產生的間接效益，也是十分可觀的。鎢錸熱電偶每對米僅200元,是雙鉑銠價格的二十分之一。顯然,重油氣化化肥廠采用價廉耐用的鎢錸熱電偶代替雙鉑銠熱電偶測量氣化爐爐溫,既節省經費，也是切實可行的。