循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展
热电偶在循环流化床气化炉应用中的问题与对策
文 章 编 号 １ ０ ０ ０ — ３ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ７ ） １ ２ ． １ １ ７ ５ － ０ ４
两 种不 同导 体 或半 导 体 组成 一 个 回路 ， 其 两 端 相互 连接 ， 一 端为 热 端 （ 测量端 ， 位 于 热 电偶 顶 端） ， 另 一端 为 冷端 （ 参考端 ， 位 于 热 电偶 接 线 盒 内） ， 连 接 回路 中将 产生 一 个 热 电势 ， 两 种 导 体组
插入 深 度带来 的温差 也难 以确定 。 ２ 分 析 与对策
最 广泛 的测 温元 件 ， 根 据 分 度号 ， 可分 为 ｓ 、 Ｂ 、 Ｅ、 Ｋ、 Ｒ、 Ｊ和 种标 准 化 热 电偶 。针 对 不 同的 工艺 条件， 所 选用 的热 电偶 类型 不 同 。 某循 环 流化床 气 化炉 的工 况为 ： 升温 时 ， 气体 携 带大量 石英 砂 在 炉 内循 环 流 化 ； 投料时 ， 煤粉 、 氧气 和蒸 汽 以一 定 比例 进 入 气 化 炉 内循 环 反 应 。 其操 作条 件 为 ： 操作 压 力 １ ． ２— ２ ． ４ ＭＰ ａ ， 操 作 温度 ９ ８ ０～１ １ ２ ０ ｃ Ｉ ＝， 介质 为氮 气 和合 成 气 携 带 石英 砂 、
摘
要
针 对 不 同类 型 热 电偶 的 应 用特 性 ， 阐述 了在 循 环 流 化 床 气化 炉 高 温 、 高压 、 腐蚀 、 氧 化 还 原 性 气
氛及高气速等复杂工艺条件下 ， 热电偶在设计、 选型 和 应 用 时 存 在 的 问题 ， 并 就 热 电 偶 在 循 环 流 化 床 气
测量高温的热电偶该如何选用热电偶保护管
测量高温的热电偶该如何选用热电偶保护管测量高温的热电偶是一种常用的温度测量仪器，它可以在极高温的环境下正常工作。
为了保护热电偶而延长其使用寿命，选用适合的热电偶保护管是非常重要的。
本文将从保护管材料、形状、连接方式和安装注意事项等方面介绍如何选用热电偶保护管。
1.保护管材料的选择常见的保护管材料有金属材料和陶瓷材料。
金属材料一般包括不锈钢、镍基合金、铂铑合金等，具有良好的耐高温性能和机械强度，适用于工作温度较高或存在腐蚀介质的环境。
陶瓷材料一般有氧化铝陶瓷、二氧化硼陶瓷等，具有优秀的绝缘性能和耐腐蚀性能，适用于工作温度较低或存在酸碱介质的环境。
2.保护管形状的选择保护管的形状通常有直型、弯型和曲型等几种。
直型保护管适用于较为简单的测量场合，如直通式温度测量。
弯型保护管适用于需要穿过障碍物的场合，如弯管式温度测量。
曲型保护管适用于需要测量多点温度的场合，如多点式测温。
3.保护管连接方式的选择保护管的连接方式一般有螺纹连接和焊接连接两种。
螺纹连接适用于需要经常更换保护管的场合，如测量不同位置的温度。
焊接连接适用于需要长期使用的场合，如测量高温恶劣环境。
4.保护管的安装注意事项（1）保护管与被测介质之间应采取合适的隔热措施，以防止传热延迟和测量误差。
（2）保护管的安装位置应尽量避免介质流动和冲刷，以防止保护管损坏和测量失准。
（3）保护管的连接紧固力度应适中，过紧或过松都可能导致保护管的松动或损坏。
（4）保护管的长度应根据实际需求确定，一般保护管的长度应大于被测介质的深度，以确保温度的准确测量。
总之，测量高温的热电偶选择合适的保护管是确保其正常工作和延长使用寿命的关键。
在选择保护管时要考虑介质性质、工作温度、测量要求等多个因素，并根据实际情况选择合适的保护管材料、形状、连接方式和安装方法。
同时，在实际使用过程中还要注意保护管的维护保养，及时更换受损的保护管，以保证测量结果的准确性。
热电偶热电阻保护套管选用材质参考表
热电偶热电阻保护套管选用材质参考表标记材质国外对应钢号最高使用温度特点用途A1Cr18Ni9Ti321800抗晶间腐蚀好,焊接性能良好核动力及反应堆构件\石油化工设备\造纸\制皂\食品加工B GH30301100镍基高温合金.抗氧化性耐腐蚀优良,焊接性能良好.燃烧炉设备\在高温低压力下工作.C GH30391150镍基高温合金.抗氧化性比GH3030更好,使用温度更高 .同上D PtRH61300氧化条件下耐高温,在卤素\酸等溶液中耐腐蚀性能好,但易受碳\硅\硫等污染玻璃行业\代工熔炉\退火等炉窑E20500易氧化\不耐腐蚀,但价格便宜一般低温无腐蚀场合F1Cr25Ti4461100抗大气氧化,抗硫化气氛性能好,焊接性能好石油化工,冶金\电力\热处理炉\焚烧炉等G0Cr18Ni12Mo2Ti316Ti800耐酸\盐水核腐蚀性工业气氛,焊接性能好核电站及反应堆\化工\化学制药业.H0Cr17Ni12Mo2Ti316800耐酒石酸\磷酸\硫酸腐蚀\抗晶间腐蚀好,焊接性能好硫酸盐\纸浆\纺织\染料\制皂业\制药业\核电站.HL00Cr17Ni12Mo2316L800超低碳不锈钢,耐腐蚀性能比316好,焊接性能好.同上I H62200强度较好,导热性好,易于焊接低温无腐蚀场合J0Cr18Ni9304400低碳不锈钢,耐晶间腐蚀性能和焊接性能良好化工\纺织\造纸\制皂业\食品加工\硝酸工业\核电站JL00Cr18Ni10304L400低碳不锈钢,耐腐蚀性能比304好,焊接性能良好同上K0Cr21Ni32TiAl Incocloy8001100若热稳定性好,氧化皮不易脱落,抗渗碳核渗氮电站\炉窑\原油和石油化工N1Cr15Ni75Fe Incone16001100镍铬铁合金,耐腐蚀性能好,高温抗氧化,焊接性能好.核电站\锅炉\炉窑\热处理\造纸业\食品加工O00Cr15Ni60Mo16W哈氏C-276700耐点蚀,抗晶间腐蚀,高温力学性能良好精细化工\石油化工P1Cr25Ni20310S1200抗腐蚀性能好,耐氯蚀同温抗氧化锅炉\ 鼓风炉\水泥炉窑\原油和石油化工\高温硫化床\电站T CYT1011200精型高温合金,具有较高的强度和耐磨性能.具有很好的抗硫化能力,抗氧化能力优异,是何在高温腐蚀性气氛中使用,焊接性能\加工性能好燃烧炉\热交换器\锅炉\炉窑\造纸业\高温流化床\电站R CB1钢玉质1600陶瓷保护管.耐高温\耐酸碱,能在腐蚀性介质中使用,但不能承受碰撞,易脆断高温加热炉等场合Q CB2高铝质1300陶瓷保护管,性能与刚玉管相同,但使用温度较低同上M MoSi2二硅化相1600金属陶瓷保护管.耐高温\抗腐蚀\气密性好\.耐热冲击\抗冲刷\但脆性大石油化工\天然气\水泥\冶金\机械行业等高温腐蚀场合S SiC再结晶碳化硅1600非金属陶瓷保护管,高温抗氧化\耐腐蚀\抗热冲击\抗冲刷\但脆性大冶金\玻璃\水泥等工业炉窑SS SiC-Si新型碳化硅1400非金属陶瓷保护管.强度大\耐腐蚀\抗氧化\耐磨损\热导率高能承受急剧的温度变化冶金\玻璃\水泥等工业炉窑以及要求耐磨的场合。
特殊性能热电偶套管的技术对策
护套管 的磨损和腐蚀问题 非常严重 ， 尤其是热 电偶 保护套管端 部 凸出锅炉内壁约 ５ ０ ｍ ０ ３０ ｍ，改变 了锅炉 内循环炉料 的涡流 特 征 ，烟 气 中颗 粒 对 保 护 管产 生 了 强烈 的磨 损 和 冲 刷 作 用 ， 造
（ ｉｏＭａ ｍｉｇＰ ｔｏ ｈ ｍｉａ ｃ ｉｅｙＰ ａ ｔＧｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｎ ２ ０ ４Ｐ． Ｓｎ ｏ ｎ ｅｒｃ ｅ ｃ ｌＭｅ ｈｎ ｒ ｌｎ ， ａ ｇ ｏ ｇＭａ ｍｉｇ５ ５ ２ Ｒ．Ｃ ｉａ ｈｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅｍｏ ｌ ｐｐ ｓｅｓ ｎ ｒｑ ｎｌ ａ ｇ ｄ ｂ ｃｕｓ ｈ ｅｖｃ ｏ ｄｔｏ ｆｈｅｇ ｔｔｍｐ ｒｔｒ ｎ ａ ｏｒｓｏ ．Ｅ ｃ ａ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ ｗｅｌ ｉｅ ｉ ａｙ ａ ｄ ｆｅｕｅ ｔｙｄ ｍａ ｅ ｅ ａ ｅ ｔｅｓｒ ｉｅ ｃｎ ｉｉｎ ｏ ｉｈ ｅ ｅａｕ ｅａ ｄｂ ｄ ｃｒｏｉｎ ａ ｈ ｄ ｍ— ａ ｅ ａｅｉ ｉ ｅｅ ｃ ａ ｈ ｏｈ ｒａ ｄ ｍａ ｅｔｅ ｔ ｎ ｃ ｏｄ ｎ ｏｓ ｅ ｉｌｄ ｓｇ ｎ ａ ｒｃ ｔ ｎ ｇ ｄｃ ｓ ｓｄｆ ｒｎ ｅｅ ｃ ｔｅ ｎ ｙｂ ｒａｍｅ ｔａ ｃ ｒｉｇｔ ｐ ｃａ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｆｂ ｉａｉ ． ｆ ｏ Ｋｅ ｗｏｄｓ：ｈ ｍｍｗｅｌ ｉｅ ｃ ｒｏ ｉｎ； ｅ ｉｎ： ｎ ｆｃｕ ｅ ｙ ｒ ｔｅ ｌ ｐ ｏｒ ｓｏ ｄ ｓｇ ｍａ ｕａ ｔｒ ｐ
循环流化床锅炉炉墙及管道保温材料的性能技术指标
锅炉炉墙及管道保温材料的性能技术指标1．抗热震浇注料最高使用温度1500 ℃体积密度（1100℃×3h） 2400 Kg/m3抗压强度110℃×24h ≥60 MPa1100℃×3h ≥80 MPa抗折强度110℃×24h ≥8 MPa1100℃×3h ≥10 MP a热震稳定性(1100℃水冷) ≥30 次2．高铝耐磨浇注料耐火度≥1770 ℃最高使用温度1400 ℃体积密度(1100℃×3h) ≥2600 Kg/m3抗压强度110℃×24h ≥100 MPa1100℃×3h ≥120 MPa 抗折强度110℃×24h ≥12 MPa1100℃×3h ≥16 MPa 热胀系数(600℃) 5.0～5.5×10-6mm/mm℃重烧线变化率(1100℃×3h) -0.3～0 ％热震稳定性(1100℃ 水冷) ≥20 次耐磨性（ASTM C-704）≤ 8 CC化学成分 AI2O3≥80 ％SiO2≤18 ％Fe2O3＜0.5 ％3．钢钎维耐磨浇注料耐火度≥1770 ℃最高使用温度1400 ℃体积密度（1100℃×3h）≥2700 Kg/m3抗压强度110℃×24h ≥100 MPa1100℃×3h ≥120 MPa抗折强度110℃×24h ≥16 MPa1100℃×3h ≥20 MPa热胀系数（600℃） 5.3×10-6mm/mm℃重烧线变化率(1100℃×3h) -0.3～0 ％热震稳定性(1100℃ 水冷) ≥25 次耐磨性（ASTM C-704）≤ 5 CC化学成分 AI2O3≥85 ％SiO2≤11 ％Fe2O3（不含钢钎维）＜0.3 ％4．耐火可塑料耐火度≥1790 ℃最高使用温度1500 ℃体积密度(1000℃×3h) ≥2650 Kg/m3抗压强度110℃×24h ≥100 MPa1000℃×3h ≥120 MPa 抗折强度110℃×24h ≥16 MPa1000℃×3h ≥20 MPa 热胀系数(600℃) 5.0～5.5×10-6mm/mm℃重烧线变化率(1000℃×3h) ±0.3 ％热震稳定性(1000℃ 水冷) ≥25 次耐磨性（ASTM C-704）≤5 CC化学成分 AI2O3≥80 ％5．粘土质耐火浇注料最高使用温度≥1200 ℃体积密度1100℃×3h≥2200 Kg/m3抗压强度110℃×24h ≥40 MPa 1100℃×3h ≥60 MPa抗折强度110℃×24h ≥6 MPa1100℃×3h ≥8 MPa 重烧线变化率(1100℃×3h) -0.3～0 ％热震稳定性(800℃ 水冷) ≥20 次6．高铝水泥蛭石保温混凝土理化指标最高使用温度≥ 900 ℃体积密度≥ 500 Kg/m3 抗压强度≥ 1.5 MPa热导率≤0.037 W/（m˙K）高铝水泥 500#7．硅酸铝甩丝纤维毯最高使用温度≥1000 ℃颜色白体积密度≤128 Kg/m3永久线收缩(24×1000℃) ≤-4 ％热导系数≤0.09 W/（m·K）抗拉强度≥0.04 Mpa化学成份 Al2O3+SiO296 ％Al2O344 ％Fe2O3≤1.2 ％K 2O+Na2O ≤0.5 ％8．耐火耐磨砖(PA砖)最高使用温度≥1500 ℃体积密度≥2700 Kg/m3抗压强度≥80 MPa 抗折强度≥16 MPa 耐磨性（ASTM C-704）≤ 12 CC 热震稳定性 (900℃水冷) ≥20 次化学成分 Al2O3≥75 ％SiO2≤25 ％9．粘土砖(ZGN-42砖)最高使用温度≥1450 ℃体积密度≥2300 Kg/m3抗压强度≥58.8 MPa 重烧线变化(1450℃,3h) 0～-2 ％显气孔率≤15 ％化学成分 Al2O3≥42 ％Fe2O3≤1.6 ％10．耐高温硅酸钙砖最高使用温度≥ 1000 ℃体积密度≤ 170 Kg/m3热导率≤ 0.048+0.00011t W/(m·K)抗折强度≥ 0.3 MPa线收缩率（1000℃×3h）≤1.5％耐高温硅酸钙制品采用BP-1胶泥，由高温粘结粉与水玻璃配制而成11．水玻璃珍珠岩保温砖：最高使用温度≥650 ℃体积密度≤300 Kg/m3抗压强度≥1 MPa热导系数≤0.065 W/（m·K）吸水率 120—180（96h）12．密封涂料（抹面层）适用于敷管炉墙和轻型炉墙的抹面层硅藻土作骨料的炉墙抹面配料。
热电偶热电阻保护套管选型参考表
非金属保护管主要有：高熔点氧化物及复合氧化物Al2O3，SiO2，MgO,ZrO2,BeO,ThO2, 3Al2O3.2SiO2(莫来石)等;氮化物Si3N4,Si3N4结膈SiC,赛隆（Si-Al-O-N），HfN,BN等;碳化物SiC等;硼化物ZrB2等。
材质
特性
石英
使用温度可达1090℃，热膨胀系数小，耐热冲击性能强，响应速度快，耐酸性能好，耐碱性能差，可透过氢及还原性气体。用于金、银熔体或高温火焰测量。
SUS304L
304L
304S12
X2CrNi189［1.4306］
Z2CN18.09
S30403
0Cr19Ni9N
SUS304N1
304N
Z5CN18.09A2
S30451
00Cr19Ni10NbN
SUS304N
XM21
S30452
00Cr18Ni10N
SUS304LN
X2CrNiN1810
Z2CN18.10N
莫来石
（3Al2O3.2SiO2）
使用温度可达1510℃，机械强度低，耐热冲击性较强，在Bacl2熔盐中可用到1290℃，耐熔融金属及可燃性气体腐蚀，耐金属氧化物及碱腐蚀性能差，应垂直安装。水平安放时，要有支撑。适用于高温陶瓷、热处理及玻璃行业。
氧化铝
（质量分数为96％）
使用温度可达1760℃，机械强度、耐热冲击性能中等。可用于真空感应炉。其他用途同莫来石
5
4.2
500-1000
6
4.2
500-1500
6.35
4.5
500-1500
8
6.2
500-3000
9.5
7.7
循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展[精选五篇]
![循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展[精选五篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/288072d29a89680203d8ce2f0066f5335a81671f.png)
循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展[精选五篇]第一篇：循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展摘要：本文分析了循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的磨损机理，并从选材和新材料新工艺的应用两个方面阐述了如何有效的提高热电偶保护套管的性能。
文中还介绍了特种耐磨热电偶保护套管的发展动向。
1.引言随着社会的发展和进步，我国在环保方面的要求也进一步严格，循环流化床燃烧技术作为一项新型燃烧技术，在节约能源、调节负荷、控制污染及燃料适应性等方面具有突出的优点，在电力工业、垃圾焚烧、水泥工业等许多领域中得到日益广泛的应用。
目前全国已有20多个锅炉厂生产20t/h蒸发量以下的常规流化床锅炉和循环流化床锅炉。
至今全国累计有近3000多台工业流化床锅炉在运行中，其数量在世界上排第一位。
[1]然而，由于循环流化床锅炉特殊的燃烧方式，易损件的磨损问题一直是影响其长期安全运行的重要因素。
为解决这一问题，材料工作者作了大量的工作，提出了许多有意义的思路和解决方案。
其中，大量新材料、新工艺的出现和应用为解决这一问题提供了可能。
循环流化床锅炉上所用热电偶测温问题目前是一个暴露比较突出的需要亟待解决的问题。
由于高温冲蚀严重而大大降低了热电偶的正常使用寿命。
必须采用特殊高温耐磨热电偶保护套管来解决该问题，经过研究发展，其在制备技术上有了较大的进步，性能价格比也在不断的提高。
本文就该问题进行讨论，试图引起大家的注意。
共同为提高我国热电偶技术的测量水平作出贡献。
循环流化床锅炉燃烧及磨损机理循环流化床锅炉与传统的煤粉锅炉不同，在燃烧过程中，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，分离后的烟气经上部出口，进入锅炉尾部烟道，分离出来的固体粒子，经回料阀再返回炉膛下部。
在循环流化床锅炉的运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛-分离器-料阀-炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，并在炉内以850℃～950℃进行高效率燃烧及脱硫反应。
热电偶保护套管材料种类及特点
热电偶保护套管材料种类及特点
热电偶在工业生产和科学研究等领域中已成为应用最广泛的感温元件。
热电偶保护套管材料的性能影响热电偶长期稳定性、使用寿命等各项性能指标。
在高温下工作的热电偶，对其套管材料的要求更加严格。
产生背景
随着科技的进步，温度测量技术得到迅速发展，已形成从点到线、由线到面;由表及里;从有线到无线的发展趋势。
在接触式与非接触式两大类产品中，量大面广的接触式热电偶在现代技术发展中得到了快速的发展。
热电偶因其性能稳定、准确可靠、结构简单、使用方便、测温范围广、信号可远传等优点，在工业生产和科学研究等领域中已成为应用最广泛的感温元件。
在其测温过程中，热电偶保护套管发挥着重要作用。
套管材料性能影响热电偶的长期稳定性和使用寿命等各项性能指标。
特别是在高温下工作的热电偶，对其材料有更高的要求。
比如钢水连续测温，热电偶保护套管不但要承受高温，还要受到炽热钢水的腐蚀和冲击。
而在循环流化床锅炉中测温时，不但有高温氧化和高温腐蚀，还有流动性粉体的高温冲蚀磨损。
如此恶劣的工作环境对保护套管材料是严峻的考验，也给工程技术人员出了一道难题--如何经济实用的解决高温环境下的热电偶保护套管的失效问题。
性能要求制作高温条件下应用的热电偶保护套管，材料除具备普通热电偶要求的气密性、机械强度、稳定性及导热性外，还要求:
(1)耐高温:在热电偶温度测量上限使用，不产生变质和变形，在高温下抗氧化性能好。
(2)热强性:在热电偶使用温度下不软化。
(3)耐蚀性:当热电偶保护套管必须浸入熔融金属、玻璃、熔盐及腐蚀性气体。
循环流化床锅炉床温热电偶易损原因分析及应对措施
循环流化床锅炉床温热电偶易损原因分析及应对措施摘要：通过对锅炉热电偶的改造，实现经济和安全效益的双赢。
关键词：锅炉、热电偶、高铬铁套管、耐磨。
一、引言：随着社会的发展和进步，我国对于环保方面的要求也进一步严格。
我公司的锅炉采用的是循环流化床燃烧技术，其在节约能源、调节负荷、控制污染及燃料适应性等方面具有非常突出的优点。
我厂的锅炉系统一直运行稳定。
但是，由于循环流化床锅炉特殊的燃烧方式，易损件的磨损问题尤其是炉床测温热电偶的经常性损坏一直是影响其长期安全运行的重要因素。
二、损坏原因分析：循环流化床锅炉在燃烧过程中，炉内床料在烟气携带下沿着炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，然后在分离器中进行气、固两相分离，之后烟气经炉膛上部出口，进入锅炉尾部烟道；同时，分离出来的固体粒子，经回料阀再次返回到炉膛下部。
在循环流化床锅炉的整个运行过程中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛-分离器-料阀-炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，并在炉内900℃左右的高温中进行高效率燃烧及脱硫反应。
床料除在这一回路中作外循环流动外，其在重力作用下，还在炉内不断地进行着内循环流动。
经过长期冲刷，安装在炉膛四周的16支测温热电偶，在炉内燃料的整个循环过程中造成不同程度磨损，同时煤粉燃烧过程中产生的H2S、SO2、NH3、CO2等强腐蚀性气体，也是造成热电偶损坏的重要因素，均给装置生产带来了安全隐患。
综上所述，热电偶保护套管在上述炉内所处环境下主要受到的危害有：机械物理的摩擦损坏；高温下材料的硬度和韧性降低；强腐蚀气体的氧化或硫化严重。
三、改造前状况：在改造前我厂所用热电偶为WRNK-331MN型，高铬衬管为直径45mm，壁厚5mm敞口套管，对裸露的测量端保护不够，其套管在此环境中易受腐蚀，变细，弯曲，断裂，套管一旦断裂后热偶芯极易损坏（经过我们的调查检修发现，套管弯曲是导致热电偶损坏的最主要原因，约占总损毁量的80%，导致热电偶的使用寿命一般在30～50天左右）。
循环流化床锅炉用高温耐磨蚀热电偶保护套管
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常用热电偶、热电阻保护管及选用
常用热电偶、热电阻保护管及选用一、金属保护管⒈黄铜（H62）管⑴用途：适用于无腐蚀性介质中的温度测量。
在食品工业中通常在其外表面经过镀铬或镍后使用，以防止被测量介质的腐蚀，延长其使用寿命。
⑵适用温度：400℃以下⑶特点：气密性好，热传导系数较好，但容易被氧化。
⒉不锈钢管⑴用途：用于食品工业、化工、石油以及电站的蒸汽管道中温度测量。
⑵适用温度：900℃以下。
⑶特点：含有一定量的铬、镍等合金元素的钢，当在一般的腐蚀介质中工作时，由于介质的作用在钢的表面形成一层保护膜，使钢免遭进一步的腐蚀。
如果在这类钢中加入2%的钼，如0Cr18Ni12Mo2Ti可以提高它在尿素、稀硫酸和醋酸中的抗腐蚀能力。
⑷常用保护管①1Cr18Ni9Ti管1Cr18Ni9Ti管为最常用的奥氏体不锈钢，在磷酸、稀硝酸中具有很好的耐腐蚀性。
是目前热电偶、热电阻常用的保护管。
除常规应用于900℃以下的空气等普通场合的温度测量外，可以用于如下特殊场合：食品工业面包炉、糖液（100～300℃）化肥工业煤气管道、合成塔（300～500℃）石油工业原油加热（400～500℃）蒸馏塔（100～200℃）热电站蒸汽管道（300～600℃）冶金工业钢板加热炉（800～900℃）化学工业中的如下介质：亚硫酸钠（5%以上，20℃）碳酸钠（5%以上，20～90℃）氢氧化钠（10%以上，90℃）柠檬酸（15%，20℃）乳酸（5%，20℃）磷酸（1%～5%，20℃）硝酸（5%～50%，20℃；50%，90℃）醋酸（10%～50%，20℃）②0Cr18Ni12Mo2Ti用于化工中1Cr18Ni9Ti保护管不能使用的一些场合，如：醋酸（50%，90℃）硝酸（65%以上，90℃）磷酸（10%，20℃）乳酸（10%，60℃）柠檬酸（15%，90℃）铬酸（10%～50%，90℃）硫酸钠（5%以上，20℃）氯化钠（5%以上，20～90℃）⒊高温钢（不锈钢）管⑴用途：适用于高温具有腐蚀性的介质中。
循环流化床炉膛床温热电偶磨损分析与技术改造
循环流化床炉膛床温热电偶磨损分析与技术改造摘要：热电厂炉膛床温的监视和调整对循环流化床锅炉起着至关重要的作用，因床温元件位于高磨损、高温区域，目前普遍存在使用寿命短，运行过程中更换难度大等困难；因此笔者就床温元件损坏的多方面的因素进行分析，同时采取相应的措施进行探讨。
关键字：循环流化床锅炉；床温元件；带伸缩节保护套管1 概述：龙安热电一期两台150t/h超高压高温循环流化床锅炉，炉膛为一个34797（高）×7680（宽）×4000（深）的燃烧室，设计床温温度为830~930℃。
测温用床层温度传感器热电偶型号为：WRNN2-436，长度为3000mm，分布在前墙、后墙各6支。
床温热电偶经炉膛底部水冷风室向上直插进入炉膛，炉膛内部露出高度400mm。
设计选用的热电偶套管在高温流化燃烧过程中，使用不到半年均不同程度失效，对锅炉燃烧温度控制调整造成很大的安全隐患，同时大量更换温度元件也造成了很大的浪费。
2 原因分析2.1炉膛内床温元件的磨损2017年底我厂停炉检修期间，打开炉膛和水冷风室检查，发现热电偶伸入炉膛部分的保护套管已严重碳化、脆裂，而风室位置的热电偶全部弯曲。
分析原因，我厂锅炉常年处于满负荷运行，床温基本控制在900℃左右，高温流化下的床料冲刷力很强，介质中含有煤粉、煤块，并含有大量燃烧产生的NH3、SO2、CO2、H2S等强腐蚀气体；床温热电偶伸入炉膛内400mm，直接承受炉膛内流化状态下高温、高腐蚀颗粒的无规则冲刷、腐蚀、磨损。
另外，发现部分钟罩式风帽孔安装时不注意直接对着热电偶保护套管冲刷，加剧热电偶的磨损。
而磨穿后的保护套管对热电偶失去了保护作用，炉膛内的正压将高温火花从温度元件的接线盒处喷出，检修人员在锅炉运行中想更换床温热电偶的内芯成为不可能，往往只能等停炉处理。
2.2热电偶套管在炉底板和水冷风室安装方法不当热电偶的保护穿墙套管安装方式为：分别在布风板鳍片和风室底部上焊接固定，因未考虑到热膨胀因素，炉膛燃烧后风室受热膨胀产生位移，热电偶和保护套管承受较大的拉应力和弯曲应力，致使有的套管严重弯曲变形，有的套管出现焊接开裂，最终热电偶元件损坏、弯曲、变形。
热电偶保护套管材质及基本性能
类似牌号
主要特性和用途
高铝质CT1
含85％AL2O3的保护管,在氧化性气氛中使用温度1300℃,性脆，急冷、急热易暴裂.
刚玉质CT2
含99%AL2O3的保护管,在氧化性气氛中使用温度1600℃，性脆，急冷、急热易暴裂.
碳化硅SiC
GK—SiC
耐高温再结晶材质，比较能耐急冷急热，但性脆,最高耐温1700℃。
316 316L
使用温度800℃，耐腐蚀性能最好的奥氏体不锈钢，广泛用于食品和化学工业。
Cr25Ni20
Cr25Ti
有较好的抗高温氧化性能，一般在氧化性气氛的热处理炉膛中使用温度1000℃。
金属基体涂耐腐层
耐各种酸、碱、氧化剂,在芳香烃及卤代烃中稍溶胀，使用温度为-195～190℃.
金属基体套耐腐层
3yc24
Hastelloy C-276
3yc24
Hastelloy C-22
属镍基高Cr、Mo耐蚀合金,在氯化物溶液、海水、各种有机酸、无机酸、湿氯气、氟硅酸、次氯酸、次酸盐等强腐蚀介质中有较好稳定性,耐热温度可达900℃
3yc22
Monel 400
3yc22B
Monel K-500
具有较优良的耐还原性介质的腐蚀能力，在氢氟酸、碱、硫酸、盐酸中有较高的耐蚀性能.
GH3030、GH3039
属镍基合金钢，具有优良的抗高温氧化性能，最高使用温度1100℃。
循环流化床锅炉高温部位构件材质的应用
≤０ ０ ８
乓 ｌ Ｏ ０
≤２ ． Ｏ ０ ≤ ０ ０３５
．
谈 Ｃ ：１ ０ ２ ｏ ％５ １ ８Ｉ ：ｉ ０ ３ ５ ％ 锰 Ｍｎ：０ ３ － ０ ７
硫 Ｓ ：１ ０ ０ ４ ５ ％
硅 ８ ｝ ：１ ０ ０ ％
锰Ｍ ｎ ：￡ ２ ０ ０ ％ 。
磷 Ｃ：ｓ Ｏ’ ２ ％
温度大于设计温度的最高值，尾部烟窗护瓦的情况 也大致相 同，均 是设计材质使用温度达不到实际运行温度 的要求 ，是构件碳化变 形 的主 要 原 因 。 ２ ． ４ 对原 Ｃ Ｆ Ｂ锅炉高温部位构件的改造 ２ ． ４ ． １采用对高温部位构件加强结构的检修 方法 针对产生缺陷的原因，检修时将二次风管易碳化变形 的部位加 箍 圈补强 ，尾部烟窗护瓦的内部加焊加强筋处理 ，检修后 防止变形 的效果有部分提升，但材质碳化的问题任然 得不 到解决 。 ３对 Ｃ Ｆ Ｂ锅炉高温部位 的整体 改造 ３ ． １ Ｃ Ｆ Ｂ锅炉高温部位整体改造 方案概 述 针对产生故障的原因，首先考虑原高温部位 构件 的材质满足不 了现场实际运行时的温度，故将原二次风 管及尾部 烟窗护 瓦全部更 换为 Ｏ Ｃ ｒ ２ ５ Ｎ ｉ ２ ０材 质 （ 见图 ２ ） ， 该材 质在 高 温 下 的抗 氧 化 性 能 好 和蠕变强度高，最高温度 １ ２ ０ ０ ℃，连续使用温度 ｌ １ ５ ０ ℃。可满 足该处正常工况要求，在运行一个周期检查 发现基 本未 出现碳化和 变形，改造效果非常好 。
（ 上接第 ３ ４ ９页 ）
５ 结 语
３ ． ２采用此方案后实际使用效果 改造后的非金属膨胀节 自 ０ ９年 投 运 后 至 今 ， 均 未 出 现材 质 碳 化 的情 况 出现 ， 每 次 停 炉 检 查 只 是 处 理 部 分 热 应 力造 成 的撕 裂 。 ３ ． ３ 此 改造 方 案 解 决 的 优 点 （ １ ）虽然材料成本相对较高 ，但使用周期长，安全可 靠性强 ， 使用周期大大延长 。 （ ２ ）由于材质在运行中未出现碳化 ，只需要处理热应力造成的 部分撕裂 ，大大 降低 了检修工期和成本。 ４ 结束 语 。 经过对我厂 Ｃ Ｆ Ｂ锅炉高温部位构件多次检修 及改造 ，现故障率 显著降低 ，可靠性大大增强，高温部位构件不会再成为影 响锅炉 连 续长期运行 的瓶颈 ，在 １ ＃ 炉连续 １ ９ ３天 的运行中未出现影响锅 炉运 行 的缺陷 ，取得 了良好 的效果和经济效益。
循环流化床锅炉用耐火材料的现状与选材
循环流化床锅炉用耐火材料的现状与选材（郑州驹达耐火材料有限公司）[内容摘要]该文简述了循环流化床锅炉（Circulating Fluidized Bed Boiler）产生磨损的原因，分析了目前国内CFB用耐火材料状况和存在的问题，为今后CFB用耐火材料的选用、施工和检修提出了建议。
[关键词]循环流化床锅炉；耐火材料1.前言煤的循环流化床燃烧技术是近二十年发展起来的一种新型燃煤技术，是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。
由于炉内物料的高热容量、强掺混和低温燃烧的特点，它可以有效燃用褐煤、烟煤和无烟煤，也可燃用造气炉渣和石油焦等劣质燃料，在同一台锅炉上还可以同时燃用多个煤种，燃料适应性好。
循环流化床燃烧可以通过添加石灰石，进行炉内烟气脱硫处理，为高硫煤的合理利用提供了途径，而一般的尾部脱硫技术成本高，难以在中国的中小锅炉上推广应用。
循环流化床锅炉遍布世界各地，经过多年的发展，形成了结构各异、形式多样的许多炉型。
在我国，循环流化床燃烧技术发展很快，各种形式的CFB不断出现，并逐渐向大型化发展，CFB的优势已得到了广大用户的认可。
从洁净煤燃烧角度看，也是我国近期解决环保问题的一个重要出发点。
2 . 磨损产生的机理CFB与传统的煤粉锅炉不同，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，分离后的烟气进入锅炉尾部烟道，分离出来的固体粒子，经回料阀再返回炉膛下部。
在CFB的运行中，含有燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛-分离器-回料阀-炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，并在炉内以850~900°C进行高效率燃烧及脱硫反应。
除床料在这一回路中作外循环流动外，床料在重力作用下，在炉内不断地进行内循环流动。
因此，在循环回路的相应部位必然产生磨损。
磨损不仅影响锅炉的安全运行，还限制了这类锅炉的一些优点的发挥；磨损给锅炉造成的直接危害是使承受内压的受热面金属管子壁厚减薄直至爆管停炉；磨损使锅炉的运行维护费用增大，机组利用率降低，给用户造成巨大的损失。
2023年热电偶高压外套管行业市场调查报告
2023年热电偶高压外套管行业市场调查报告热电偶是一种常用的温度测量仪器，其高压外套管是热电偶的保护套管，用于承受高压环境下的温度测量。
在各个行业中，热电偶高压外套管有着广泛的应用，市场潜力巨大。
本报告将对热电偶高压外套管行业市场进行调查分析。
一、行业概况热电偶高压外套管是一种重要的温度测量元器件，广泛用于电力、冶金、化工等行业中的高压环境温度测量。
该行业具有稳定的市场需求，随着工业的发展，对温度测量的需求也在不断增加，推动了热电偶高压外套管市场的快速发展。
二、市场规模分析目前，热电偶高压外套管市场规模较大，市场需求稳定。
主要原因有以下几点：1.各个行业对温度测量精度要求的提高，推动了热电偶高压外套管市场的发展；2.高压环境下的温度测量应用广泛，各行各业都需要使用热电偶高压外套管进行温度测量；3.随着工业自动化水平的提高，对温度测量的需求也在不断增加。
根据市场调查数据显示，2019年全球热电偶高压外套管市场规模约为XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
亚太地区是全球热电偶高压外套管市场的主要需求地区，市场规模占据了全球市场的XX%，其次是欧洲和北美地区。
三、市场竞争分析热电偶高压外套管市场存在一定的竞争，主要来自国内外的生产厂家。
国内有一些大型的热电偶高压外套管生产厂家，如XX公司、XX公司等。
国外也有一些知名的热电偶高压外套管品牌，如XX公司、XX公司等。
在市场竞争中，热电偶高压外套管企业主要通过以下几个方面来提升自己的竞争力：1.技术创新：不断提升产品的技术含量和质量，开发出更加先进、精确的热电偶高压外套管产品；2.品牌影响力：在市场推广上加大力度，提升自己的品牌知名度和影响力；3.售后服务：提供优质的售后服务，提高客户的满意度和忠诚度。
四、市场发展趋势分析1.产品高端化：随着工业发展的需求，对热电偶高压外套管的精度要求不断提高，市场需求增长较快。
因此，未来市场发展趋势是将产品推向高端市场，提供更精确、可靠的热电偶高压外套管产品。
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循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的选材与发展山东科技大学材料科学研究院王灿明孙宏飞万殿茂于美杰(泰安271019)摘要：本文分析了循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的磨损机理，并从选材和新材料新工艺的应用两个方面阐述了如何有效的提高热电偶保护套管的性能。
文中还介绍了特种耐磨热电偶保护套管的发展动向。
关键词：热电偶耐磨性新材料高铬铸铁金属间化合物Material Selection and Development of Special Thermocouple Cannula Used on CirculatingFluidized Bed BoilerWang Canming Sun Hongfei Wan Dianmao Yu MeijieShandong University of Science &Technology（Tai’an 271019）Abstract: This paper deals with the wear mechanism of special thermocouple cannula used on circulating fluidized bed boiler. And put forward two available ways on the improvement of its properties from material selection and the application of new material and new process. The developmental tendency for special wear-resistant thermocouple cannula is also introduced in this paper.key words: Thermocouple Wear resistance New material High Cr cast iron Intermetallic compound1引言随着社会的发展和进步，我国在环保方面的要求也进一步严格，循环流化床燃烧技术作为一项新型燃烧技术，在节约能源、调节负荷、控制污染及燃料适应性等方面具有突出的优点，在电力工业、垃圾焚烧、水泥工业等许多领域中得到日益广泛的应用。
目前全国已有20多个锅炉厂生产20t/h蒸发量以下的常规流化床锅炉和循环流化床锅炉。
至今全国累计有近3000多台工业流化床锅炉在运行中，其数量在世界上排第一位。
[1]然而，由于循环流化床锅炉特殊的燃烧方式，易损件的磨损问题一直是影响其长期安全运行的重要因素。
为解决这一问题，材料工作者作了大量的工作，提出了许多有意义的思路和解决方案。
其中，大量新材料、新工艺的出现和应用为解决这一问题提供了可能。
循环流化床锅炉上所用热电偶测温问题目前是一个暴露比较突出的需要亟待解决的问题。
由于高温冲蚀严重而大大降低了热电偶的正常使用寿命。
必须采用特殊高温耐磨热电偶保护套管来解决该问题，经过研究发展，其在制备技术上有了较大的进步，性能价格比也在不断的提高。
本文就该问题进行讨论，试图引起大家的注意。
共同为提高我国热电偶技术的测量水平作出贡献。
2循环流化床锅炉燃烧及磨损机理循环流化床锅炉与传统的煤粉锅炉不同，在燃烧过程中，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，分离后的烟气经上部出口，进入锅炉尾部烟道，分离出来的固体粒子，经回料阀再返回炉膛下部。
在循环流化床锅炉的运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的固体床料，在炉膛-分离器-料阀-炉膛这一封闭循环回路里处于不停的高温循环流动中，并在炉内以850℃～950℃进行高效率燃烧及脱硫反应。
床料除在这一回路中作外循环流动外，其在重力作用下，在炉内不断地进行内循环流动。
因此，在循环回路的相应部位必然产生严重磨损。
[2、3]以上分析表明，热电偶保护套管在炉内所处环境为高温，氧化性气氛，且有循环流体的冲刷碰撞，其磨损应当属于高温下的冲刷磨粒磨损。
这种磨损的形式大致可归为两类：一类是在碰撞过程中由于材料的反复变形引起的疲劳磨损；另一类则是材料在自由运动的颗粒的切削作用下引起的破坏，称之为凿削式磨损。
炉内的高温可改变材料的组织结构，使其硬度大大下降，从而加重了磨损。
同时，材料的高温氧化也降低了其韧性，冲击时氧化层容易崩落，这也加速了材料磨损。
磨损的程度与冲击角度的关系很大，冲击角为90°没有凿削式磨损，而仅是疲劳磨损，此磨损很轻微。
当冲击角度为20°～50°时磨损最严重。
因此保护管的插入方向与流速方向夹角应避开这个角度范围。
[ 4 ]仔细观察分析热电偶保护套管的失效部位，大致有两个部位比较容易失效，一是热电偶保护套管的端部，此处的材料处于烟气、物料的直接冲刷和回旋、涡流的综合作用下，磨损较为严重。
另一部位则是热电偶保护套管与炉壁的交接处，此处的磨损主要是由于烟气、物料在该部位的涡流所引起的冲刷磨损。
上述分析表明，高温冲蚀磨损失效是循环流化床锅炉用特殊热电偶保护套管的主要失效原因，这是在保护套管的选材和制备中首先应当注意的问题。
3热电偶保护套管的选材及其发展热电偶采用保护套管主要有两种用途，一是防止遭受机械损坏，二是在热电偶及其周围之间插入一个屏蔽套，这样可使热电偶尽可能保持在接近其最佳的气氛中。
因此，根据特定的使用环境选用合适的热电偶保护套管对于延长热电极的使用寿命以及提高测温的准确度是相当重要的。
[5]3.1选材的原则及常用材料的优缺点根据热电偶保护套管在循环流化床锅炉内所处的环境，在其选材上应注意以下几点：（1）材料的气密性好（即气孔率小）；（2）应有足够的强度和稳定性，抗热冲击性能好；（3）材料的红硬性好，要求材料必须耐磨；（4）耐化学腐蚀性能好，因为燃煤介质中含有ＳＯ2、ＳＯ3、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等腐蚀性气体；（5）导热性好。
目前已在工业上应用的热电偶保护套管材料按其材质分主要有金属材料，非金属材料与金属材料和非金属材料的复合材料三大类。
1、金属保护管材料应用较多的有不锈钢和高温合金，这类材料的优点是机械强度高，耐腐蚀性能与导热性能好，但其高温热强性差，故高温耐磨性较差。
不锈钢保护管一般可使用7~8天，而一般的其他材料也就是使用1~2个月。
近年来国内外一直没有理想的解决办法，在困扰中只好采取加厚保护管管壁的方法，有的热电偶保护套管的壁厚已达到了10余毫米。
因此，在循环流化床锅炉中应用效果不是很理想，性能价格比差。
2、非金属保护管材料常用的材料有石英、高温陶瓷、氧化镁、氧化铝等。
同金属材料相比，这类材料的优点是高温耐磨性好，耐腐蚀性能良好，但缺点也是很明显的，首先是导热率差，热响应敏感性差，因此管壁不能做的很厚，而管壁的减薄又给应用带来了一系列的问题。
陶瓷类材料一般较脆，抗热震性能差，在使用过程中由于冲击和热震容易导致脆裂，特别是在循环流化床锅炉中使用由于强烈的冲蚀作用而易早期失效。
3、复合材料保护套管近年来发展较快的有金属陶瓷复合材料和特殊复合涂层材料保护套管。
金属陶瓷复合材料是由金属基体、陶瓷成分和润滑剂等组成的多元复合材料。
这类材料制造的热电偶保护套管具有导热性好、抗热震性强耐热、耐磨等优点。
特殊复合涂层材料保护套管目前大多是将硬度高耐磨的复合材料如金属陶瓷等以激光熔敷等手段涂敷在金属基体表面。
上述复合材料保护套管，其优点是综合了两种不同材料的特点，具有一定的优势互补性，缺点则是由于两种材料特殊的复合机制而使得制造过程太复杂。
[6 7 8]3.2耐磨材料的发展及其在热电偶保护套管中的应用经过30余年的研究与应用，国外耐磨材料的研究与应用已趋于稳定，发达国家已有自己的系列产品和国家标准。
在非金属材料中，陶瓷的耐磨性能较为优异，然而，这类材料脆性较大，抗热震性能不足，且其导热性能相对较差一些，为了提高热敏感性，管壁又不能做的太厚。
因此用这类材料做成的热电偶保护套管在循环硫化床中应用效果不是很好。
目前，国内外在陶瓷材料领域的应用研究趋势大多为发展金属与陶瓷的复合材料，既金属陶瓷材料，或采用表面涂层技术，将其用作涂层材料。
金属耐磨材料的发展，经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁几个阶段。
目前发展成为耐磨铸铁、耐磨钢和耐磨合金三大类。
耐磨钢和耐磨合金虽然各有其特点，但从成本、抗磨性方面远不如白口铸铁，因此，后者应用较为广泛，尤其是合金白口铸铁，其寿命均比普通白口铸铁提高几倍，甚至几十倍。
其铬系白口铸铁，通过调整铬含量和碳含量，可大幅度提高它的综合性能。
人们常说的高铬铸铁实际上是高铬钼白口铸铁，从含碳量可分为Cr15和Cr20两类，前者用于承受一般的冲击磨损，后者用于高冲击磨损及厚度较大的耐磨件。
含铬量为30%的高铬铸铁则用于耐热、耐磨或耐蚀的工件。
高铬铸铁作为常温下的抗磨料磨损材料已得到了日益广泛的应用，但在高温磨损工况下，材料的服役条件比常温磨损更为恶劣，材料服役过程中不仅受到磨料磨损作用产生损伤，还有高温气体对材料的氧化腐蚀。
以往在高温磨损工况下使用的材料(如CrMnN钢)，只注重其抗氧化腐蚀性能，而在选材时要求碳含量很低，其结果是材料的抗磨性造成损失。
因此，研究高温抗磨材料，就必须对材料综合考虑，才可能正确设计和选择所使用的材料。
高铬铸铁凝固时形成(Cr, Fe)7C3型碳化物，这种碳化物的硬度高(1500～1800HV)，远高于(Cr,Fe)3C型碳化物的硬度( 840～1100 HV)，这是高铬铸铁具有高耐磨性的主要原因。
高铬铸铁的共晶结构与一般铸铁中的莱氏体相反，共晶碳化物为不连续相，以分散的单体存在于奥氏体中，而共晶奥氏体则为连续体。
这种特殊结构相当于在一定基体上嵌入高硬度的颗粒，大大减弱了高硬度相的脆化作用，因此高铬铸铁具有较好的韧性。
高铬铸铁中的铬一部分进入碳化物，另一部分进入基体，从而提高了基体的抗氧化能力。
[9 10]从高铬铸铁的组织特点中可以看出，将其用作耐磨用热电偶保护套管材料是完全可行的，如何调整成分使其达到最佳的耐磨抗蚀效果还需要进一步的研究和实验。
3.3新材料涂层技术在热电偶保护套管上的应用新材料涂层技术在热电偶保护套管上有着极其广泛的应用前景。
其特点是可以将两种不同的材料进行组合，充分发挥基体和涂层的特性，有效的满足实际需要。
因此国际上在这方面的研究较为活跃，在提高材料的耐磨性方面的应用有激光熔敷金属陶瓷、梯度功能陶瓷涂层等等。
在一般的耐磨涂层技术中，大多使用的是WC+金属的材料体系。
但是由于锅炉的使用温度高，WC在该温度下会分解，WC的使用温度不能超过550℃，因此在锅炉耐磨涂层中不能使用WC体系。