[實用新型]用于硫磺爐測溫的在線運行可更換熱電偶

有效

• 申請號: 201720830503.0
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN207114049U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 丁錫端;丁剛;丁維中;鮑建欣;叢龍海;宋卓銳;喬禎
• 申請（專利權）人: 杭州億泰自控設備有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/12;G01K1/14
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏,楊燕霞

技術領域

本實用新型涉及一種熱電偶，尤其涉及一種用于硫磺爐測溫的在線運行可更換熱電偶。

背景技術

硫磺回收裝置是所有煉油設備中重要且必不可少的環保裝置，已經被大量應用于天然氣凈化廠和煤氣化工藝中，通過它使原油中的硫得以回收并生成硫磺產品，從而避免了煉制過程中因排放酸性氣體而造成環境污染。硫磺爐包括石油化工酸性氣體硫磺焚燒爐、硫磺尾氣回收加熱爐和硫磺尾氣焚燒爐。硫磺爐是整個硫磺回收裝置的核心設備，其爐膛溫度非常高，通常在1200～1450℃，最高時可達1500℃，有時設備出故障時溫度能夠高達1600℃。而且硫磺爐內含有大量的劇毒氣體H₂S氣體，硫化氫氣體是一種劇毒氣體，當其濃度大于10mg/m3時，人就會出現身體不適的癥狀，當其濃度大于760mg/m3時，人就會很快出現急性中毒，最后因呼吸麻痹而死亡。

在正常的生產流程中，對該爐的溫度控制非常關鍵，必須保證爐膛溫度在上述溫度范圍內。如果溫度過低，催化劑反應效率低下，會影響硫回收效率，只能回收部分硫磺；如果溫度過高，則會加速設備老化，特別影響爐膛內襯耐火磚的壽命，極端的情況還可能出現因內襯損壞而導致反應器殼體破裂而出現硫化氫氣體泄露危及現場人員生命安全的嚴重事故。由于硫磺爐的上述特點，關于硫磺爐爐膛的溫度測量一直是行業內的難點。目前，主要的測溫手段還是采用貴金屬熱電偶的方法來測量硫磺爐爐膛的溫度，也有采用紅外或光纖等非接觸式測溫手段來測量硫磺爐爐膛溫度的，但從現場使用的效果來看，并不是很理想，一旦現場電源發生意外，情況更是無法想象。

在硫磺爐爐膛這樣的高溫下選擇正確的熱電偶套管材質尤為關鍵。如選擇高溫不銹鋼套管，所含的鎳在硫化還原性氣體中很快會被破壞，這是因為大多高溫合金鋼其工作溫度上限也就1200℃；如果選擇非金屬材料作為套管，如剛玉管、石英管和碳化硅管等，雖然耐高溫特性是沒有問題的，但在應用現場還是出現很多套管破裂的情況，主要是因為非金屬套管在高溫狀態下太脆，如遇熱沖擊則易碎。現場破裂的套管多數是由于熱沖擊造成的，硫磺爐內燃燒器產生的火焰根據氣體流量的不同其火焰的強度也不同，有時瞬間就能高至2000℃，這就會在爐內造成熱沖擊。所以熱電偶保護套管的材質一定要選擇既耐高溫又抗沖擊的材質。

雖然硫磺爐內的壓力不大，一般都在0.4Mpa以內，但是如果熱電偶的保護套管損壞，爐內的腐蝕性介質很快就會滲透到熱電偶的偶絲上，而熱電偶偶絲對腐蝕性介質是極其敏感的，它極容易被毒化，熱電偶一旦被毒化，其測量的準確性和可靠性都會受到影響，信號也將不穩定，現場就無法可靠測量。所以，硫磺爐上的熱電偶還應該能夠承壓。

目前采用普通熱電偶測量硫磺爐爐膛溫度主要遇到下述困難：熱電偶使用壽命短，有時剛換上的熱電偶幾個小時就損壞了，使用時間最多只有半年時間；熱電偶保護套管若采用剛玉套管、石英管或碳化硅管等非金屬材料，則抗急冷急熱性差，易破裂、斷裂；當現場套管破裂時，硫化氫氣體會順著破裂的套管腐蝕熱電偶偶絲，還會順著套管進入到接線盒，接線盒一旦被腐蝕，硫化氫就會泄露到現場，極端的情況下還會發生硫化氫順著電纜泄露到控制室，危及現場人員的安全。

因此，長久以來，對于硫磺爐爐膛溫度的測量，一直是行業內的難題，而且考慮到硫化氫氣體滲漏、泄露的影響，根本無法在硫磺回收裝置在線運行狀態下更換熱電偶，從而影響裝置運行周期和生產效率。

發明內容

本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種用于硫磺爐測溫的在線運行可更換熱電偶，其能有效避免硫化氫氣體的滲漏和泄露，實現在硫磺回收裝置在線運行狀態下安全地更換熱電偶，即更換熱電偶不需要停爐停工，從而延長裝置運行周期，大大提高生產效率。

本實用新型另一目的是提供一種用于硫磺爐測溫的在線運行可更換熱電偶，其有很好的氣密結構，就算熱電偶保護套管破裂，爐內的有毒氣體也不會進入接線盒，提高安全性。

本實用新型又一目的是提供一種用于硫磺爐測溫的在線運行可更換熱電偶，其所用保護套管耐高溫耐熱沖擊，高溫承壓至2.5.MPa以上，并有很好的抗硫化氫腐蝕性能，不易破裂，對熱電偶起到很好的保護作用，延長使用壽命。