高温热电偶故障原因及处理

从气化炉高温热电偶制造工艺、保护管的材质、水煤浆气化炉耐火砖、炉内气体、工艺操作及装配等出发,分析热电偶拟坏的原因。热电偶安装前需对热电偶孔疏通,采用特殊定做的风镐,在一定温度下疏通,可以控制冲击力度,防止耐火砖损伤,减少工人劳动强度,缩短疏通时间。对热电偶密封结构进行研究,在不改变原密封方式的基础上,制做特殊的密封接头,提高气化炉热电偶的可靠性,

第 4 8卷

第 1期

石

油

化

工

自动

化

Vo| 8 l 4,No 1 . F bu r e r a y,2 1 02

21 0 2年 2月

AUTOM ATI ON N ETRo— E I I P CH M CAL NDU r I RY

高温热电偶故障原因及处理朱信华，刘全荣，井继琛(兖矿国宏化工有限责任公司，山东邹城 2 3 1 ) 7 5 2摘要：从气化炉高温热电偶制造工艺、保护管的材质、水煤浆气化炉耐火砖、内气体、艺炉工操作及装配等出发，分析热电偶拟坏的原因。热电偶安装前需对热电偶孔疏通，采用特殊定做的风镐，在一定温度下疏通，以控制冲击力度，可防止耐火砖损伤， 减少工人劳动强度，缩短疏通时间。对热电偶密封结构进行研究，在不改变原密封方式的基础 f,:制做特殊的密封接头，提高，

化炉热电偶的可靠性，在密封填料损坏时可以控制气化炉内合成气的喷出，减少因热电偶故障造成的停乍次数，高 r提济效益。

经

关键词：气化炉热电偶保护管风镐泄漏

中图分类号： P0. T 363

文献标志码： B

文章编号： 07 72 (020— 00 0 10— 3421)1 08— 3

煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有龙头地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气，既

成的热电偶过渡保护管密封在一起，防止合成气可中的 H和 C O进入，也是制造高温高压热电偶这的关键技术问题。 c耐火层的剪切。热电偶从气化炉外壁， )经

可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、甲醚等，二 也可用于煤的直接与间接液化、合循环发电联(GC )以煤气化为基础的多联产等领域。气化 I C和

壳体、隔热层、层耐火砖插入燃烧室，三由于各耐火材料的热膨胀系数不同，电偶经常因各耐火层热热膨胀量不同出现的“切力”剪而损坏。这种因炉体

炉是煤气化的关键设备，准确测量和控制气化炉的温度，确保产品品质及气化炉安全、定、对稳高效和长周期运行尤为重要。气化炉测温热电偶在高温、

结构使热电偶损坏的现象，己引起很多设计单位的重视。将热电偶安装孔设计成上下方向的椭圆形， 热电偶探头部分与安装孔壁之间留有 5 的~8mm间隙，以减少“可剪切力”的破坏。 d

)炉渣影响。当水煤浆气化炉正常运行时， 热电偶保护管已粘满炉渣。炉渣一方面使保护管

腐蚀、氧化、还原、急冷急热、氧化还原交变及某些强腐蚀性介质环境中使用时，其故障率相对较高， 使用寿命相对较短。1故障原因分析

a保护管材料。国内目前制造气化炉热电偶 )使用的高温陶瓷保护管中含有 SO, eNa K等 i F,,有害物质。按国内的 J/ 0— 19电偶用热 C T59 94热保护管标准，密性标准在 1 3 P气 . 0k a负压下，

的强度降低，另一方面这些呈熔融状态的“附着物”布满保护管的表面，出现气化炉非正常开、当停时，由于“附着物”热膨胀系数与保护管不同，的会

1 i内压降小于 0 3 P即为合格。在 1 0~ 0 n m . a k 0 3 1 5℃的高温，.~8 7MP的高压下， 0 4 65 . a该保护管中所含的 SO有还原性气体 H和 C存在 i在 O时，可还原出 S。S附着在“ i i B型热电偶”含铂的偶丝上后，可形成多种铂的低熔点金属问化合物，其中有一种是 P。i, tS。其熔点仅为 8 0。这种化合 3℃物一旦形成，就会使“ B型热电偶丝”成“脆”造氢、

使热电偶保护管破碎而造成热电偶损坏。e )工艺操作。运行过程中非正常停车的次数及降温操作不规范。

f热电偶的装配安装。组装时未严格执行规 )程；密封件压接用力过大造成密封件损坏失效，合成气泄漏喷出；动或存放不当使热电偶损坏；移热电偶孔疏通不好，在安装时与安装孔中的凸起部分因挤压使陶瓷保护管破碎。2热电偶安装孔疏通

“中毒”而且会使热电偶出现大幅度的漂移误碳，差，使之失去工艺操作的参考价值。 b金属过渡与陶瓷管的结合。气化炉热电偶 )的前部为高温陶瓷保护管(热膨胀系数约为 7 3 .× 1 )为了使之能安装在耐高压金属制成的气化 0,炉炉体上，其后部必须有一个能和炉体法兰密封结合在一起、由金属制成的热电偶法兰 (膨胀系数热约为 13×1 )将高温陶瓷保护管和由金属制 .2 0。

气化炉测温热电偶运行环境工况复杂，用存使

稿件收到日期：2 1 O— 5修改稿收到日

期：2 1 l一l。 0卜 8 2, 0卜 2 5

作者简介：朱信华 ( 9 8 )男， 1 6一，山东滕州人，9 0年毕业于华东 19师范大学电子科学技术专业，现工作于兖矿国宏化1有限责任公二司，研究领域为化工自动化控制，高级工程师。任