钨铼热电偶在重油气化炉测温中应用

　　重油气化炉炉温是重油气化生产的重要工艺参数。正确测量气化炉炉温是保证安全生产、实现稳产、高产的必要条件。
　　通过分析和生产实践证明,当炉温为1350℃左右时,炉气中有效成份CO+H2含量高(>92%),即单位油耗有效气产量高。除此以外,炉温太高则会大大缩短设备(气化炉、喷嘴等)寿命,甚至烧毁设备。炉温太低，则又会生成大量碳黑,堵塞设备,甚至使生产无法进行。因此工艺生产对炉温指标要求十分严格,炉温测量必须正确。
一、问题的提出
　　目前,以重油为原料生产的化肥厂,一般都采用双铂铑热电偶测量气化炉炉温。双铂铑热电偶尽管其长期使用高温度可达1600℃且具有精度高、性能稳定特点，但不宜在具有还原性气体环境中使用。
　　重油气化炉在正常生产情况下，还原性气氛很浓,其成份H2约占45%、CO约占47%,还有CO2,H2S,CH,等。在炉温测量环境中,氢离子能渗透热电偶保护套管,使双铂铑偶丝受到“氢蚀”,生成疏松的“铂黑”。从而使偶丝变脆,断开损坏,失去测温作用。此外，气化炉耐火砖中所含SiO2,重油中所含微量S,在高温下也会与铂反应，使偶丝变脆且熔点大大下降,使偶丝在其绝缘管处接头处断,往往是SiO2在此沉积造成。这就是为什么气化炉中温度虽然只有1350C左右而双铂铑热电偶却会经常被烧断且变脆的原因。.双铂铑热电偶用以测量气化炉炉温,使用一段时间后,会明显地发现灵敏度下降,反.应迟钝。因此,解决这些问题,事在必行。
二、钨铼热电偶的采用
　　根据国家计量检定规程JJG576-88《工作用钨铼热电偶》,经过长期实践,反复对比,积极慎重,已成功地用钨铼热电偶取代双铂铑热电偶测量气化炉炉温。已实现全部采用钨铼热电偶测量气化炉各点温度。钨铼热电偶分度号有WRe3-WRe25和WRe5-WRe25两种,均有统一的分度表(见JJG576-88)。采用钨铼热电偶的分度号是WRe3-WRe2s。

　　钨铼热电偶测量端用氩弧焊接,焊接点应牢固,表面应光滑,无气孔,无夹杂,呈近似球状。钨铼热电偶高使用温度可达2000C以上,热电势输出线性好。经长期使用证明钨铼热电偶特别适用于含(CO+H2)达90%以上的高温煤气中测温,炉温测量正确对炉温变化反应灵敏。由于钨铼不会被“氢蚀”,在含氢等还原性气氛环境中工作稳定性.好,所以在气化炉炉温测量中钨铼热电偶明显比双铂铑热电偶耐用,尤其耐“热冲击”耐“热震”
两者使用对比见图1和图2。
　　钨铼热电偶能在一定长度内消耗使用，在测温过程中发现热端损坏或使用时间过长产生测量误差,可将损坏的热接点切除,重新焊接制作，即可恢复使用。

三.二次仪表的改用
　　气化炉炉温二次仪表各厂均采用大型长图自动平衡记录仪(电位差计)XWC-301,实现指示、记录、越限报警。由于该表没有配用于钨铼偶的产品必须自行改制。改制并不困难,根据《工作用钨铼热电偶检定规程JJG576-88》提供的分度表,只须更改测量桥路电阻并重新绘制刻度盘。
根据桥路电阻计算公式重新计算需更改桥路电阻值如下:
分度号WRe3-WRe25
量程0~1800℃
R1/2=I.40Ω
R3=498.60Ω
R4=:210.92Ω
Ro=0.38Ω
RM=9.63Ω
测量桥路原理图见图3。
　　XWC系列电位差计的桥路板是独立的，桥路电阻改制十分方便。改制后的电位差计经过调整、检定即可投入运行。

四、确保热电偶外套管不密封性能
　　气化炉炉温测量热电偶的外套管,采用的是本溪有色金属研究所生产的金属陶瓷保护套管。其具体结构见图4和参考文献2。这里着重指出的是确保该热电偶外套管密封性能.防止高温高压炉气侵入热偶内部是保证测温正确的关键!

五、钨铼热电偶的采用效益明显
　　铂是贵金属。双铂铑热电偶价格昂贵,且越来越贵。一台气化炉有六个测温点.每个测温点所需热电偶插入深度均需1000mm以上。用价廉物美的热电偶取代昂贵的双铂铑是具有现实意义的。
重油气化炉炉温测量全面采用钨铼热电偶后,大大降低了仪表维修费用。二台气化炉,至于采用钨铼偶后在保证安全生产,延长设备使用寿命，为国家节省大量贵金属等方面所产生的间接效益，也是十分可观的。钨铼热电偶每对米仅200元,是双铂铑价格的二十分之一。显然,重油气化化肥厂采用价廉耐用的钨铼热电偶代替双铂铑热电偶测量气化炉炉温,既节省经费，也是切实可行的。