一、電廠供熱系統(tǒng)溫度測量一次元件應(yīng)推廣使用A級鉑熱電阻
在熱電廠中，供熱計量儀表的準確與否直接關(guān)系到用戶和電廠的貿(mào)易結(jié)算。在供熱計量參數(shù)中，溫度測量是一個很重要的參數(shù)，尤其在城市熱網(wǎng)中，供、回水的溫差對熱量計量的精度影響非常大。因此，無論是電廠還是熱用戶都非常關(guān)注溫度計量的準確性。在國內(nèi)發(fā)生的計量貿(mào)易糾紛中，有50％左右是由于溫差引起的。目前，國內(nèi)大部分電廠在供熱系統(tǒng)的溫度測量上，其測溫元件均采用Pt100分度的B級鉑熱電阻，它的測量誤差比A級鉑熱電阻要大50％。以某熱電廠供熱水管的出水溫度(70℃)為例，按國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準施行的JJG229-1998規(guī)程規(guī)定：
B級鉑熱電阻誤差為E70(℃)＝±0.65℃
A級鉑熱電阻誤差為E70''(℃)＝±0.29℃
由上可知，采用A級鉑熱電阻，其測量誤差要比B級鉑熱電阻低0.36℃。過去，由于A級鉑熱電阻精度高，其生產(chǎn)工藝水平和檢測水平要求也高，生產(chǎn)起來較困難。而在目前，隨著生產(chǎn)工藝和檢測水平的提高，生產(chǎn)A級鎧裝鉑熱電阻已不是什么難事。
二、主蒸汽溫度測量應(yīng)推廣使用工業(yè)I級鎳鉻-鎳硅(K)和鎳鉻-銅鎳(E)熱電偶
當(dāng)前，我國發(fā)電廠用的主蒸汽溫度測量一次元件，大多采用工業(yè)Ⅱ級鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳熱電偶。按國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準和施行的JJG351-1996規(guī)程規(guī)定，它們的測量誤差為測量值的±0.75％，這項誤差是很大的。例如：主蒸汽溫度為540℃條件下，其誤差值為4.05℃；再加上顯示儀表精度0.5級，刻度上限溫度(600℃)的誤差為3℃，其綜合誤差是5.0℃；如果測溫元件和顯示儀表的誤差符號相反，而且都是最大誤差值，則其誤差可達7.05℃。這在現(xiàn)場實際運行中是可能的，而按鍋爐設(shè)備運行監(jiān)督的要求是不允許的。因此，我們建議采用I級鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳熱電偶來取代Ⅱ級晶。因為工業(yè)I級熱電偶的誤差為測量值的±0.4％，在蒸汽溫度為540℃的條件下，其誤差僅為2.16℃，加上顯示儀表后的綜合誤差為3.7℃。這和使用工業(yè)Ⅱ級熱電偶相比，其精度有很大的提高，基本上可以滿足鍋爐設(shè)備運行監(jiān)督值的要求。就我國目前生產(chǎn)廠家的工藝水平，已有不少廠家能生產(chǎn)出I級工業(yè)用鎳鉻-鎳硅和鎳鉻-銅鎳鎧裝熱電偶。我公司近幾年來已為電廠生產(chǎn)工業(yè)用各種分度的鎧裝熱電偶，各項技術(shù)指標(biāo)均能達到規(guī)程要求，并經(jīng)過電廠長期使用能滿足機組運行需要。
三、DCS系統(tǒng)中應(yīng)取消就地溫度變送器中間環(huán)節(jié)
目前在電廠測溫系統(tǒng)中，有很大一部分設(shè)計是采用溫度變送器，將溫度信號轉(zhuǎn)換成4～20mA的直流電流后再送到二次儀表或其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行溫度顯示。這樣一來，每一個測溫元件都需要一個溫度變送器。這種系統(tǒng)的缺點是成本高，每一個變送器都價值幾千元。此外，由于溫度變送器的存在，系統(tǒng)既增加了一個誤差環(huán)節(jié)，又多了一層故障點。因此，我們認為在DCS系統(tǒng)中應(yīng)徹底擯棄溫度變送器，將各種類型的熱電偶或熱電阻信號直接送到DCS的模擬量輸入回路。這樣，既提高了系統(tǒng)測量的精度和可靠性，又降低了成本。
四、建議推廣使用鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(N型熱電偶)
鎳鉻硅-鎳硅(N)熱電偶，是一種新型鎳基合金熱電偶。它的主要特點是，在1300℃以下使用時高溫抗氧化能力強，熱電動勢的長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好，耐核輻射及耐低溫性能也好，特別是在250～550℃范圍內(nèi)的短期熱循環(huán)穩(wěn)定性好。而K型熱電偶則在250～550℃范圍內(nèi)循環(huán)使用時，因其顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成短程有序結(jié)構(gòu)(即所謂K狀態(tài))，致使其熱電動勢不穩(wěn)定。N型熱電偶則無此缺點。試驗證明，在250~550℃范圍內(nèi)的升降溫過程中，N型熱電偶的熱電動勢非常穩(wěn)定，其變化不超過10μV。在400～1300℃范圍內(nèi)，N型熱電偶熱電特性的線性要比K型好，其非線性誤差僅占1300℃熱電動勢的0.4％，而K型則為1.75％。
此外，由于N型熱電偶的高溫抗氧化能力強，因此它的使用壽命要比K型熱電偶長。
五、為銅熱電阻正名
銅熱電阻在我國應(yīng)用已有五十多年歷史了，早在二十世紀五十年代就已廣泛用于發(fā)電廠中，它具有電阻—溫度變化率大、價格低廉、材料來源容易等優(yōu)點。但是，從二十世紀八十年代起就逐漸被淘汰，被鉑熱電阻所代替。究其原因，是用戶普遍反應(yīng)銅熱電阻產(chǎn)品合格率很低，在使用中電阻值不穩(wěn)定、0℃電阻值漂移大等，因此在電廠中不受歡迎。而實際上并非如此。銅熱電阻質(zhì)量不過關(guān)的原因主要是生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝粗糙，沒有精確的檢測手段，因而生產(chǎn)不出高質(zhì)量的產(chǎn)品。我公司經(jīng)過多年來對銅電阻生產(chǎn)工藝的精心研究，在生產(chǎn)工藝上進行了大膽創(chuàng)新，例如合理地進行老化、對0℃的精細調(diào)整等，創(chuàng)出了一套自己獨特的方法，再加上高精度的測試手段，生產(chǎn)出來的銅熱電阻如Cu50、Cu100以及G型分度的銅熱電阻，都能達到國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準施行的JJG229-1998規(guī)程要求，對生產(chǎn)出來的銅熱電阻進行100％檢定，產(chǎn)品出廠合格率達100％。我公司產(chǎn)品經(jīng)遼寧發(fā)電廠、華能營口電廠、沈陽熱電廠等數(shù)十個電廠及電業(yè)局使用證明，產(chǎn)品性能好、質(zhì)量穩(wěn)定、壽命長(可使用3～4年)，受到電廠好評，全國各地不少電廠都慕名前來，要求訂貨。
六、建議國家質(zhì)量監(jiān)督部門制定出鎧裝熱電阻的專用檢定規(guī)程
多年以來，發(fā)電廠的溫度計檢定室所采用的熱電阻檢定規(guī)程，都是執(zhí)行國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準施行的JJG229-1998(1998年以前為JJG229-1983)工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程。規(guī)程中第8.2款規(guī)定：“在偏差檢定前，將熱電阻的感溫元件從內(nèi)襯管和保護管中取出，并放置在玻璃試管中……”。然后，再將裝有測溫元件的玻璃試管插入0℃的冰水混合物或100℃的油槽中進行檢定。這種規(guī)定的由來，是因為我國長期以來發(fā)電廠中使用的熱電阻測溫元件為裸露型(例如把鉑絲繞在云母片上或繞在陶瓷管上)，這種熱電阻元件是不能直接浸入冰水混合物或油中的，必須使用玻璃管加以保護。而在實際使用時，則是把測溫元件裝入金屬保護管內(nèi)插到所測介質(zhì)中使用，由于玻璃管和金屬管的傳熱系數(shù)不同，因而產(chǎn)生了偏差值。
近年來，隨著測溫元件生產(chǎn)技術(shù)的提高，鎧裝熱電阻取代了舊有的云母骨架和陶瓷骨架熱電阻。鎧裝熱電阻是采用微型薄膜熱電阻封裝到不銹鋼管內(nèi)的，管內(nèi)填充導(dǎo)熱性能好的絕緣材料。對鎧裝熱電阻的檢定方法，應(yīng)當(dāng)把它直接插入冰水混合物或油槽中檢定，而不需再用玻璃管來保護。但是，有不少電廠的溫度計檢定室在檢定鎧裝熱電阻和汽輪機軸瓦用半鎧裝熱電阻時，仍將它們套入玻璃管內(nèi)插到冰水混合物(0℃)和油槽(100℃)中檢定。這樣一來，就經(jīng)常發(fā)生電廠用戶和制造廠之間由于在檢定值上存在差異而發(fā)生糾紛。根據(jù)我公司多次試驗，把鎧裝熱電阻套以玻璃管插入0℃的冰水混合物中的檢定值，要比鎧裝熱電阻直插入時偏大0.3℃，如果在玻璃管內(nèi)充入油，在0℃的檢定值也偏大0.1～0.15℃。
目前，對檢定鎧裝熱電阻時應(yīng)不應(yīng)該套玻璃管，其說法不一，還存在著爭議。因此，建議國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門能早日制定和頒發(fā)適合鎧裝熱電阻的檢定規(guī)程。