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卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及其在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
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卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及其在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間:2020-04-25 15:32:14

 摘 要:以某電廠發(fā)電機(jī)組在日常更換卡套式熱電阻備品的實(shí)際情況為例進(jìn)行研究和分析,提出改進(jìn)卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)的方案,通過(guò)去掉卡套式熱電阻的原接線盒,加裝轉(zhuǎn)換接頭,固定螺帽和銅套,選取長(zhǎng)于熱電阻保護(hù)套管的熱電阻芯備品,提高備品更換過(guò)程中的通用性.經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比改進(jìn)前后熱電阻的消缺及時(shí)率,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的消缺率提高了44%,證明這是一種切實(shí)可行的改進(jìn)方案.Oxz壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
      在電力生產(chǎn)領(lǐng)域,溫度測(cè)量作為熱工控制不可或缺的環(huán)節(jié),在發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行中承擔(dān)著重要任務(wù),包括對(duì)主汽溫度、再熱汽溫度、軸承溫度、缸體溫度等重點(diǎn)部位介質(zhì)溫度的測(cè)量[1].溫度參數(shù)涉及一些重要的聯(lián)鎖和保護(hù),每一個(gè)溫度信號(hào)變化反應(yīng)了機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),決定運(yùn)行人員接下來(lái)的操作.在中低溫區(qū)的溫度測(cè)量領(lǐng)域,#常用的測(cè)量?jī)x器就是熱電阻[2].熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度變化而變化的特性測(cè)量的[3].因此測(cè)溫元件的準(zhǔn)確性,以及損壞后更換的及時(shí)性都決定著電力生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行.
 
      在實(shí)際的電力生產(chǎn)過(guò)程中,由于備品購(gòu)買流程時(shí)間較長(zhǎng),且非原裝備品更換后測(cè)量存在誤差等原因引起更換不及時(shí)和測(cè)量不準(zhǔn)確.為了更好地提高熱電阻的消缺及時(shí)率,本文以某電廠日常更換熱電阻備品的消缺情況為例,提出改進(jìn)卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)方案,使購(gòu)買的備品具有通用性,提高消缺更換及時(shí)率,保證電力生產(chǎn)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行. 
 
1 實(shí)例概況
      某電廠1、2號(hào)發(fā)電機(jī)組在中低溫區(qū)域的管道介質(zhì)處是用卡套式熱電阻作為測(cè)溫元件的.在早期的機(jī)組籌建時(shí),由于機(jī)組設(shè)備管道粗細(xì)不均,溫度測(cè)點(diǎn)安裝位置不同,測(cè)溫時(shí)根據(jù)安裝位置配置了多種型號(hào)、長(zhǎng)短不同的卡套式熱電阻.在出現(xiàn)缺陷時(shí),因1、2機(jī)組溫度測(cè)點(diǎn)數(shù)量多,安裝位置復(fù)雜,所需熱電阻備品的長(zhǎng)度不同,型號(hào)規(guī)格多樣化,采購(gòu)周期長(zhǎng),備件到貨不及時(shí),就會(huì)造成消缺時(shí)間延長(zhǎng).而測(cè)溫元件更換不及時(shí),就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行人員監(jiān)控受限,從而造成安全隱患,影響機(jī)組安全運(yùn)行.因此改進(jìn)卡套式熱電阻的結(jié)構(gòu),提高備品更換的通用性變得尤為重要.
 
 2 卡套式熱電阻的結(jié)構(gòu)
      熱電阻主要是測(cè)量物質(zhì)受到外界及內(nèi)部溫度的影響而產(chǎn)生的電阻變化率.隨著熱電阻被廣泛應(yīng)用在不同的生產(chǎn)活動(dòng)中,其也衍生出多種不同外觀及種類,但這些熱電阻的基本結(jié)構(gòu)依然沒(méi)有特別大的變化[4].
 
      本文研究的卡套式熱電阻主要由接線盒、接線端子、保護(hù)套管、卡套連接裝置、熱電阻芯5部分構(gòu)成,如 圖1所示.
卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)
2.1 接線盒
      接線盒除起到保護(hù)內(nèi)部感溫部分免受水、汽等外界環(huán)境侵蝕作用外,還能使接線端子與外接導(dǎo)線間的接觸更加良好.接線盒的殼體可分為普通防水殼體和防爆殼體,實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體測(cè)溫環(huán)境來(lái)選擇接線盒類型.
2.2 保護(hù)套管
      保護(hù)管是用戶使用的關(guān)鍵部件,分為金屬保護(hù)管和非金屬保護(hù)管,是用來(lái)保護(hù)傳感器感溫元件不受機(jī)械損傷和介質(zhì)化學(xué)腐蝕的裝置.因測(cè)溫環(huán)境不同,需配置不同材質(zhì)的保護(hù)管,如耐高溫的高溫合金保護(hù)管、耐腐蝕的四氟保護(hù)管、氣密性好的剛玉管等[1];因承壓不同,需配置不同外形的保護(hù)管,如直型保護(hù)管或錐形保護(hù)管[5].
2.3 卡套連接裝置
      卡套連接裝置是熱電阻在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中的關(guān)鍵,主要由卡套、螺母組成,將保護(hù)套管插入卡套內(nèi),利用卡套螺母鎖緊抵觸卡套,形成有效密封.在安裝過(guò)程中,要根據(jù)具體的安裝位置選擇合適的卡套連接裝置型號(hào).
2.4 熱電阻芯
      熱電阻芯是熱電阻測(cè)量溫度的核心部件,受到保護(hù)管的防護(hù),以免受到磨損和化學(xué)腐蝕.熱電阻按測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)形式,可分為裝 配 式 和 鎧 裝 式[6].其中熱電阻芯是采用金屬絲繞成的感溫元件[7],主 要 由 電 阻絲、絕緣骨架、引線構(gòu)成.電阻絲作為感溫部分均勻繞制在絕緣骨架上,并通過(guò)引線連接到接線盒.由于測(cè)溫環(huán)境不同,普通裝配式抗振能力差,如果外界環(huán)境振動(dòng)強(qiáng)烈就會(huì)使熱電阻芯斷裂,導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)中斷,因此不適合安裝在振動(dòng)大的環(huán)境中.相比普通型熱電阻,鎧裝式具有體積小、易安裝、抗沖擊、能彎曲且使用壽命更長(zhǎng)的特點(diǎn)[8].
2.5 接線端子
      接線端子是用來(lái)連接感溫元件和外接導(dǎo)線的橋梁,將感溫元件的溫度通過(guò)引線連接到接線端子,經(jīng)過(guò)外接導(dǎo)線傳輸?shù)斤@示儀表中. 
 
3 卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
 
3.1 熱電阻在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題
      某電廠1、2號(hào)機(jī)組的測(cè)溫?zé)犭娮柙跈C(jī)組籌建過(guò)程已整套安裝于測(cè)溫點(diǎn),隨著投產(chǎn)運(yùn)行,因老化、松動(dòng)等原因產(chǎn)生測(cè)溫?cái)?shù)值不準(zhǔn)的問(wèn)題,往往只需將接線盒內(nèi)接線端子的固定螺絲旋開(kāi),更換內(nèi)置的熱電阻芯.
 
      但因溫度測(cè)點(diǎn)數(shù)量多,安裝位置復(fù)雜,所需的備品長(zhǎng)短規(guī)格多,不具有通用性,采購(gòu)周期又長(zhǎng),備件到貨不及時(shí),就會(huì)造成消缺時(shí)間延長(zhǎng),影響機(jī)組安全運(yùn)行.并且由于元件型號(hào)多樣、生產(chǎn)廠家不同等因素,所購(gòu)買的熱電阻芯并不是原裝的,其長(zhǎng)度存在誤差,造成熱電阻感溫部分不能緊貼保護(hù)套管,容易產(chǎn)生測(cè)量誤差,這給機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)很大隱患.
 
3.2 改進(jìn)對(duì)策
      針對(duì)某電廠熱電阻在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題,為提高熱電阻芯備品的通用性,減少消缺時(shí)間,本文提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)對(duì)策: 
      (1)改變熱電阻測(cè)溫元件的裝配結(jié)構(gòu),去掉與保護(hù)套管連接的接線盒部分. (
      (2)在原接線盒處加裝固定式轉(zhuǎn)換接頭,并根據(jù)熱電阻芯的粗細(xì)選擇銅套,加工固定螺帽,通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭、銅套和固定螺帽將熱電阻芯固定在保護(hù)套管內(nèi). 
      (3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境,統(tǒng)計(jì)原安裝的熱電阻測(cè)溫元件保護(hù)套管的長(zhǎng)度,購(gòu)買長(zhǎng)于保護(hù)套管的熱電阻芯,使熱電阻芯備品具有通用性.
 
      通過(guò)改進(jìn)卡套式熱電阻的結(jié)構(gòu),根據(jù)熱電阻保護(hù)套管的長(zhǎng)短,只需采購(gòu)50、90兩種規(guī)格的熱電阻芯,既可以滿足生產(chǎn)要求,又大大減少備品庫(kù)存量,降低采購(gòu)成本.同時(shí)因購(gòu)買的熱電阻芯備品長(zhǎng)于保護(hù)套管,其測(cè)溫元件端能緊貼套壁,確保測(cè)溫的準(zhǔn)確性,提高了消缺及時(shí)性.改進(jìn)的卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.
改進(jìn)后得卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)
4 改進(jìn)后的實(shí)施效果
      由于改進(jìn)后1、2號(hào)機(jī)組的熱電阻所需要的備件型號(hào)只有50、90兩種規(guī)格,減少了型號(hào)的多樣性,庫(kù)存采購(gòu)方便,當(dāng)缺陷產(chǎn)生需要更換測(cè)溫元件時(shí)能及時(shí)處理,而且不管保護(hù)套管有多長(zhǎng),倉(cāng)庫(kù)中所購(gòu)置的熱電阻芯備品都長(zhǎng)于保護(hù)套管,具有通用性,適用各個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)的更換.
 
      為證明改進(jìn)后的效果,2018年底對(duì)某電廠1、2號(hào)機(jī)組部分故障率較高的區(qū)域進(jìn)行了熱電阻結(jié)構(gòu)改造,分別獲取了2018年1月至5月改進(jìn)前的消缺率數(shù)據(jù)和2019年1月至5月消缺率的數(shù)據(jù),見(jiàn)表1所示.
改進(jìn)前與改進(jìn)后的卡套式熱電阻消缺及時(shí)率對(duì)比
      將改進(jìn)后的熱電阻與改進(jìn)前的1、2號(hào)機(jī)組的熱電阻進(jìn)行消缺及時(shí)率的統(tǒng)計(jì)對(duì)比可知,熱電阻消缺及時(shí)率從改進(jìn)前的56%提高到改進(jìn)后的100%,保障了機(jī)組的安全運(yùn)行. 
 
5 結(jié) 語(yǔ)
      本文提出一種改進(jìn)卡套式熱電阻結(jié)構(gòu)的對(duì)策,通過(guò)實(shí)施對(duì)比某電廠1、2機(jī)組改進(jìn)前后的消缺及時(shí)率可見(jiàn),其消缺及時(shí)率由原來(lái)的56%提高到100%,同時(shí)減少了所需備品的型號(hào),降低了庫(kù)存量和采購(gòu)成本,使購(gòu)置的備品具有通用性,是一種切實(shí)可行的方式.
 
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