热电偶在电厂的应用

电厂热电偶电厂是一个能够将化学能、动能或其他形式的能量转化为电能的大型设施。

为了确保电厂的安全运行，需要对其各个部分进行监测和控制。

而热电偶就是一种常用的温度测量设备，被广泛应用于电厂中的热力系统。

热电偶是一种基于热电效应原理的温度传感器，由两种不同金属导线组成，一端连接到测量点，另一端连接到温度显示仪表。

当两种金属导线的连接点处于不同温度时，就会产生热电势差，通过测量这个势差，可以确定温度的大小。

在电厂中，热电偶主要用于测量热力系统中的温度。

它可以测量各种介质的温度，包括水蒸汽、冷却水、油等。

通过对不同位置的温度进行监测，可以及时发现热力系统中的异常情况，并采取相应的措施，避免发生事故。

电厂热电偶的安装位置非常重要，一般会选择在热力系统中的关键位置进行布置，如锅炉出口、汽轮机进口、冷却水出口等。

这些位置的温度变化对电厂的运行状况有着重要影响，因此需要对其进行实时监测。

为了确保测量的准确性，电厂热电偶的选型也需要考虑多种因素。

首先是温度范围，不同的热力系统温度范围不同，需要选择适合的热电偶型号。

其次是材料的选择，热电偶的导线材料应具有良好的耐热性和化学稳定性。

此外，还需要考虑热电偶的响应时间、精度等指标。

除了温度测量，热电偶还可以用于测量压力、流量等参数。

通过在热电偶上安装相应的传感器，可以实现多种参数的测量，并将其反馈给控制系统，实现对电厂运行状态的监测和控制。

然而，热电偶也有一些局限性。

首先是温度测量范围有限，一般在-200℃至1800℃之间。

其次是热电偶的响应时间较长，对于温度变化较快的情况可能无法及时反应。

此外，热电偶还存在一定的误差，需要校准和修正。

电厂热电偶作为一种重要的温度测量设备，在电厂的热力系统中发挥着重要的作用。

通过对关键位置温度的监测，可以及时发现异常情况，保障电厂的安全运行。

然而，在使用热电偶时也需要注意其局限性，并采取适当的措施进行校准和修正，以提高测量的准确性和可靠性。

浅谈热电偶在火电中的使用摘要：本文简述了热电偶的原理及各种热电偶常用的型号，并说明了使用的注意事项和误差产生的原因，同时阐述了热电偶补偿导线的使用的注意事项和误差的产生原因。

关键词：热电偶补偿导线误差注意事项一、热电偶工作原理及其理论基础若将两种不同的导体与半导体连接成闭合回路，再将其两个接点分别置于温度各为T及T0的热源中，则在该回路内即可产生热电动势，亦称热电势，这种现象叫做热电效应。

而温差电势则是在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势。

由于高温端（T）的电子能量比低温端的电子能量大，因而从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多，其结果是高温端失去电子而带正电荷，低温端因得到电子而带负电荷，从而形成一个静电场。

这样在导体两端便产生一个相应的电位差即温差电势。

这样在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要第三种导线两端温度相同，则第三种导线引入不会影响热电偶的电动势。

根据此性质，在回路中引入各种仪表、连接导线等，不用担心对热电偶的影响，所以也可采用焊接法制成热电偶。

二、常用热电偶的简介现在我常用的热电偶主要有以下几种类型：1.铂铑10-铂热电偶（S型，也称为单铂铑热电偶）Orton使用的就是这种热电偶该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂；它的特点是：热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃，超达1400℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗大而断裂；精度高，它是在所有热电偶中，准确度等级最高的，通常用作标准或测量较高的温度；使用范围较广，均匀性及互换性好；主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。

2.镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（K型）该热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金，负极为含硅3%的镍硅合金（有些国家的产品负极为纯镍）。

可测量0～1300℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃，其热电势与温度的关系近似线性，价格便宜，是目前用量最大的热电偶。

HEFEI UNIVERSITY热电偶式传感器的应用与发展系别电子信息与电气工程系班级 09自动化1班学号09050750020905075014 0905075023 姓名王林吴红田坤完成时间2011.11.25热电偶传感器应用与发展摘要：目前，对于热电偶传感器的研究已经很透彻。

在很多领域里，热电偶的应用是达到了举足轻重的程度，应用很广泛，效果也很理想。

但是，其发展还有很大的空间，对于它的性能、用途以及使用范围还需进一步了解。

鉴于热电偶的高速发展，本文主要对它的应用与发展进行阐述。

关键字：热电偶传感器测温应用发展一、热电偶传感器的简介热电偶传感器在许多方面都具备了一种理想温度传感器的条件,是一种典型的自发电传感器。

在温度测量领域获得广泛应用。

在《自动检测技术》、《传感器技术》等课教学中,热电偶传感器也是比较重要的内容，它涉及较多的理论与基本定律。

在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它的优点是：结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等等。

热电偶是一个有源元件，测量时不需要外加电源。

所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。

二、热电偶的工作原理及热电动势两种不同材料的导体组合成为一个闭合回路（图1），当回路的两个接触点分别置于不同的温度场中时，回路就会产生一个电动势（图2），即为“热电动势”。

图1热电偶回路图2热电偶回路的电动势热电动势有两部分组成：接触电动势，温差电动势。

（1）接触电动势公式：e AB(t)=U At-U Bte AB(t0)=U At0-U Bt0（2）差动电动势公式：e A(t,t0)=U At-U At0e B(t,t0)=U Bt-U Bt0e AB(t)-e AB(t0)+e A(t,t0)-e B(t,t0)（3）热电偶回路电动势：E AB(t,t0)=由上我们可以得出结论：热电偶回路中的电动势的大小，只与组成热电偶的导体材料和接触点的温度有关，而与热电偶的形状和尺寸无关。

热电偶传感器在火电厂中的应用——N型热电偶摘要：目前，对于热电偶传感器的研究已经很透彻。

在很多领域里，热电偶的应用是达到了举足轻重的程度，应用很广泛，效果也很理想。

热电偶传感器在许多方面都具备了一种理想温度传感器的条件,是一种典型的自发电传感器。

它广泛应用在工业温度测量检测与控制系统，本文主要介绍了热电偶在火电厂的测量中的应用。

关键词：N型热电偶，火电厂，主蒸汽温度的测温。

1.热电偶传感器的简介热电偶是将温度量转换为电势大小的热电式传感器。

它广泛地用来测量-180℃~2800℃范围内的温度，根据需要还可以用来测量更高或更低的温度。

热电偶是一个有源元件，测量时不需要外加电源，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。

它具有结构简单，使用方便、精度高、热惯性小、可测局部温度和便于远距离传送与集中检测、自动记录等优点。

热电偶分为N型热电偶和K型热电偶，其中镍铬硅—镍硅热电偶(分度号为 N ,简称N型热电偶)是70年代由澳大利亚首先研制出来的,它是一种新型镍基合金测温材料,也是国际上在贱金属热电偶合金材料研究方面取得的重大成果。

目前正在引起火电厂热工自动化人员的高度重视。

2.热电偶传感器的工作原理两种不同材料的导体组合成为一个闭合回路（如图1），当回路的两个接触点分别置于不同的温度场中时，回路就会产生一个电动势（如图2），即为“热电动势”。

图1结构示意图图2热电偶回路的电动势常用的热电偶有两根不同的导线组成，实际测温时，回路的一端必须断开。

它们的一端焊接在一起，叫做热端（通常称为测量端），放入到被测介质中；不连接的两个自由端叫做冷端（通常称为参考端）,与测量仪表引出的导线相连接。

当热端与冷端有温差时，测量仪表便能测出介质的温度。

热电偶由温差产生的热电势是随介质温度变化而变化的，其关系可由下表示，即：E t =e AB(T)-e AB(T0)式中，E t为热电偶的热电势；e AB(T)即温度为T时的热电势；e AB(T0)即温度为T0时的热电势。

火电厂过热蒸汽管道温度套管开裂分析与处理摘要：某火力发电厂过热蒸汽管道温度测点套管在运行过程中开裂，导致蒸汽外泄，严重危及人身及设备安全。

本文对过热蒸汽管道温度测点套管的开裂原因进行系统的分析，得出结论，以供同类型温度套管在相似工况下的应用作参考。

关键词：温度套管、开裂、汽流、振动引言在火力发电厂中，热电偶在测量高温高压介质方面已得到了广泛的应用，热电偶温度套管起到了保护温度计的重要作用，针对具有防腐蚀、高温、高压、易爆炸、易燃烧等危险因素的测量介质，热电偶不能直接接触，这时保护套管的作用就显现出来了。

使用热电偶温度套管是为了保护里面的测温元件，也是为了检修方便，它可以有效地保护双金属温度计可靠、稳定的工作。

1.概况：某电厂1号锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的超超临界参数锅炉，型号为DG1900/25.4-Π2，过热器出口蒸压力25.4 Mpa，过热器出口蒸汽温度571℃，过热蒸汽流量1950.2 t/h。

该锅炉于2008年1月正式投入商业运行，迄今运行已超过8万小时。

2021年1月28日发现过热蒸汽管道温度测点套管处（热电偶）有蒸汽漏出。

后停炉检查发现温度套管根部存在环向开裂现象。

1.设备概况：某电厂1号锅炉主蒸汽管道规格Φ419.1×75mm，材质 SA335P91，运行温度为571℃。

热电偶套管焊接在主汽管道的管座上，材质与母材管道相同，外形尺寸详见图1。

图1三、原因分析：3.1宏观检验分析图2为开裂断口的宏观图片，从图片可以看出贯穿性的断口占套管整个横截面的三分之一左右（为便于检验，其余未断裂部分进行人工处理），裂纹从套管的外边开始形成，白色箭头处为裂纹最初形成的区域，红色箭头为贯穿后蒸汽冲刷的痕迹。

图23.2光谱化学分析根据“GB/T 4336-2016 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析法”，采用德国Foundry Master台式真空火花发射光谱仪对温度套管进行材料化学成分分析，结果如表1所示。

热膨胀原理的实际应用1. 热力发电•热膨胀原理被广泛应用于热力发电领域。

在热力发电中，通过利用物质在热力作用下膨胀收缩的特性来产生动力。

常见的利用热膨胀原理的热力发电设备包括：–热机：燃煤发电厂、核电站等利用燃料的燃烧产生高温高压蒸汽驱动涡轮发电机发电。

在燃烧过程中，燃料燃烧产生的热量将水转化为蒸汽，在高温高压下蒸汽膨胀收缩驱动涡轮转动，最终驱动发电机发电。

–热电偶：热电偶是利用不同金属材料的热电效应来产生电压差来实现能量转换的器件。

当热电偶两端温度不一致时，由于不同金属材料的热电效应不同，会产生电压差。

这种差异电压可以被用来驱动电流产生，从而实现能量的转换和利用。

2. 热膨胀补偿装置•热膨胀原理也被广泛应用于热膨胀补偿装置中，用于解决热膨胀引起的尺寸变化问题。

•热膨胀补偿装置主要包括以下几个方面的应用：–温差补偿器：温差补偿器是一种可以根据温度变化而自动调整长度的装置。

它可以根据材料的热膨胀特性，通过改变装置的长度来补偿材料在温度变化时引起的尺寸变化。

–管胀节：管胀节是一种用于管道系统中的热膨胀补偿装置。

由于介质温度的变化，管道会发生热膨胀或收缩，如果没有采取相应的措施，会导致管道变形，甚至破裂。

通过安装管胀节，可以在管道发生热膨胀或收缩时，使管道发生弯曲变形而不会破裂。

–桥梁伸缩缝：桥梁伸缩缝是一种用于桥梁结构中的热膨胀补偿装置。

由于温度变化，桥梁结构会发生热膨胀或收缩，如果没有采取相应的措施，会导致桥梁结构产生应力集中或破坏。

通过安装伸缩缝，可以使桥梁结构在发生热膨胀或收缩时，有一定的伸缩空间，从而减轻应力集中或破坏。

3. 热膨胀仪器•热膨胀原理也被广泛应用于各种热膨胀仪器中，用于测量物体的热膨胀系数和温度变化等参数。

•常见的热膨胀仪器包括：–热膨胀仪：热膨胀仪是一种用于测量物体的热膨胀系数的仪器。

热膨胀仪通过测量物体在不同温度下的尺寸变化，从而计算出物体的热膨胀系数。

热膨胀仪广泛应用于材料研究、工艺控制等领域。

第一部分发电厂热工设备介绍热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。

下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。

常用的产品见下图：双金属温度计热电偶铠装热电偶热电阻（Pt100）端面热电阻（测量轴温）温度变送器1）双金属温度计原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×22）热电偶原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。

根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。

参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。

根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。

K分度用于高温，E 分度用于中低温。

3）热电阻原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。

电厂常用的测温方式有几种，各自作用及应用范围？测温原理是什么？启动锅炉房用的那几种测温方式？浅谈电厂中的温度测量技术温度是一个很重要的物理参数,是表征物体冷热程度的物理量。

在自然界中,任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。

在热电厂这类企业中,整个生产过程要随时对温度进行测量,以达到对机炉的检测、调整、控制的目的,保证系统的连续安全运行。

但是温度往往需要通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。

在实践中人们发现,很多物质的物理特性都与温度有关,如物体的尺寸、体积、密度、硬度、弹性模量、导电率、导热率、热电势、光电辐射强度等都是随着温度的不同而改变。

因此,利用这些物质的某种特性作为测量温度的依据,可做成温度计。

温度计按其工作方式可分为接触式、非接触式2类,这2类测温装置在热电厂均被广泛应用。

1接触式测温仪表接触测温法是使感温元件与被测介质接触,感受被测介质的温度变化。

因此这种方法比较直观、可靠,但在一些情况下,它将影响被测温场的分布,带来测量误差。

另外,在有些介质中,如高温或具腐蚀性时,对测温元件的寿命会有很大影响。

1.1热电偶测温在热电厂中,较常见的热电偶有:①铜康铜热电偶。

其稳定性、均匀性较好。

属于低温热电偶(-200～300℃),所以在低温技术中,它应用得较多,如监视变压器油温、各种机械的轴瓦温度、发电机线圈温度等。

②镍铬-镍硅热电偶。

它的稳定性好、精度高、抗氧化性能好,最高可测温度为1100℃,适用于锅炉温度的测量。

1.2热电阻测温较常见的热电阻是铂、铜热电阻。

1)铂热电阻(-200℃～650℃):如发电机在铁芯出风段位置的齿部、轭部和在指定槽内的上、下层线棒之间装有ＰＴ100型电阻测温元件,用于监测铁芯温度和三相绕组的温度。

2)铜热电阻(-50℃～150℃):其价格低,精度低,灵敏度低,且易于氧化,不易于在浸蚀性介质或高温下工作。

由于上述特点,在温度不高且测温元件体积没有什么特殊限制时,可以应用铜电阻温度计。

镍铬-考铜热电偶-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镍铬-考铜热电偶是一种常见的温度测量装置，利用热电效应来测量物体的温度。

它由镍铬（Ni-Cr）合金热电极和考铜（Constantan）热电极组成。

当热电偶的两个端点连接到不同温度的物体上时，根据柯尔质热电效应原理，会在热电极与冷电极之间生成一定的温差电势，通过测量该电势的大小，便可间接获取物体的温度信息。

镍铬-考铜热电偶具有许多优点，例如广泛的使用范围、较高的灵敏度、良好的线性特性和较小的测量误差。

它们可以在各种工业领域中应用，包括化工、石油、炼油、电力、冶金等。

根据不同的工作条件和要求，可以选择不同的热电偶型号和尺寸。

然而，镍铬-考铜热电偶也存在一些局限性。

例如，由于热电偶的工作原理与导线的连接方式有关，必须确保连接的可靠性和稳定性，以避免因连接问题导致温度测量的不准确性。

此外，在高温和腐蚀性介质中的应用时，可能会对热电偶的材料和保护套管提出更高的要求。

随着科学技术的不断发展，镍铬-考铜热电偶在温度测量方面也在不断改进和创新。

例如，热电偶的制备方法不断优化，以提高其稳定性和可靠性。

此外，还发展了一些新型的温度测量技术，例如红外线测温技术和光纤测温技术，在特定条件下可以取代传统的热电偶测量。

综上所述，镍铬-考铜热电偶作为一种常见的温度测量装置，具有广泛的应用领域和良好的测量特性。

随着技术的进步和需求的不断变化，相信在未来，镍铬-考铜热电偶将继续发展，并在各个领域发挥更大的作用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括如下信息：文章将按照以下结构组织和展开：1. 引言部分：介绍有关镍铬-考铜热电偶的背景和概述。

概述可以包括它作为一种热电耦合器件在工业领域的应用和重要性等。

2. 正文部分：详细探讨镍铬-考铜热电偶的原理、制备方法和应用领域。

具体内容如下：2.1 镍铬-考铜热电偶的原理：介绍镍铬-考铜热电偶的工作原理和热电效应的基本原理。

可以涵盖关于温差产生的背景原理、其热电效应产生的机制等内容。

热电偶应用场景
热电偶广泛应用于各种领域，其中部分应用场景如下：
1. 工业加热过程：在许多工业加热过程中，如钢铁生产、玻璃生产等，需要测量温度，热电偶可用于此目的。

2. 电力行业：在发电厂、变电站等场合，需要对变压器、电机等进行温度监测，热电偶是这些设备的常用温度传感器。

3. 热工实验：在热工实验中，需要测量各种物质的热导率、热容等参数，热电偶可用于这些测量。

4. 医疗行业：在医疗设备中，如血液透析机、心肺复苏机等，需要测量体温和环境温度，热电偶可用于此目的。

5. 环境监测：在环境监测中，需要测量土壤、水体等的温度，热电偶是常用的温度传感器之一。

6. 航空航天：在航空航天领域，需要测量航空器的各种温度，热电偶是这些测量的主要传感器。

热电偶的应用
热电偶是一种感温元件，是一次仪表。

它直接丈量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，经过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过。

热电偶此时两端之间就存在电动势--热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只需该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将坚持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。

因此，在热电偶测温时，可接入丈量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。

目前，用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等，采用这些材料主要是它们在常用温度段的温度与电阻的比值是线性关系，我们这里主要引见铂电阻温度计。

铂是一种贵金属，它的物理化学性能很稳定，特别是耐氧化才干很强，它易于提纯，有良好的工艺性。

可以制成极细的铂丝，与铜，镍等金属相比，有较高的电阻率，
复现性高，是一种比较理想的热电阻材料，缺陷是电阻温度系数较小，在恢复介质中工作易变脆，价钱也较贵。

其次，热电偶理论上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势丈量温度。

浅析火电厂热电偶测温测量仪表的应用摘要:在火电厂测温仪器有很多,而热电偶测温仪表是其中的一种。

它是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。

与RTD、电热调节器、温度检测集成电路(IC）相比，热电偶能够检测更宽的温度范围,具有较高的性价比。

另外，热电偶的牢固、可靠性和快速响应时间使其成为电力生产工作环境下的首要选择。

关键词：热电偶；温差；热电动势；火电厂1。

热电偶简介在火电厂的热力生产过程中，从工质到各部件无不伴有温度的变化。

在火电厂中，热电偶测温和热电阻测温应用得最广,热电偶温度计一般用于测量500℃以上的温度。

例如，电厂热力过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、汽轮机高压汽缸壁温度以及高温烟气温度等，都是采用热电偶进行测温的。

热电偶是热电效应理论的具体应用之一，在温度测量中有广泛的应用,具有结构简单、性能稳定、容易构造等优点。

热电偶通过与显示仪表配合使用，可以实现远距离测量、自动记录、温度自动控制等。

2. 热电偶测温原理热电偶温度计是根据热电效应原理实现温度测量的。

所谓热电效应就是用两种不同导体或半导体A 和B接成闭合回路时，如果A和B的两个接点温度不同（假定t >t 0)则在该回路中就会产生电流，这表明回路中存在电动势，这个物理现象称为热电效应或赛贝克效应。

常用的热电偶有两根不同的导线组成，实际测温时，回路的一端必须断开。

它们的一端焊接在一起,叫做热端（通常称为测量端）,放入到被测介质中；不连接的两个自由端叫做冷端(通常称为参考端）,与测量仪表引出的导线相连接。

当热端与冷端有温差时，测量仪表便能测出介质的温度。

N型热电偶的特性N型热电偶的正极为含铬与硅的镍铬硅合金（NP），负极含硅的镍基合金（NN)，主要特性如下: 1）针对K型热电偶镍铬极中Cr、Si元素择优氧化引起合金成分不均匀及热电势漂移等问题，在N型热电偶的正极中增加Si、Cr含量，使镍铬合金的氧化模式由内氧化转变为外氧化；又在负极中增添溶质元素Mg与Si，尽管Si含量增大要降低热电势,但可使金属与氧化物间的钝化膜更加致密。