优化运行
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DEH 系统中热电偶补偿温度优化思路
徐州华润电力有限公司,李海洋
摘 要:在火电厂的热力生产过程中,从工质到设备部件都伴有温度的实时变化。其中热电偶作为一种高温区域的
测量元件,在火电厂得到了广泛的应用。运用热电偶作为温度传感器测量温度需要对其进行冷端温度补偿,文章通过对
传统的 DEH 系统中热电偶冷端温度补偿进行优化,提高热电偶测量精度,为实际工作中选择合适的补偿方法提供些许参考。
关键词:热电偶;冷端补偿
热电偶作为一种温度传感器,具备许多优良的
特性。热电偶是由两种不同的金属或半导体材料组
成的测量元件,根据热电效应原理实现温度测量。
所谓热电效应就是用两种不同导体或半导体 A 和 B
构成如图 1 所示回路时,如果 A 和 B 的两个接点温
度不同(假定 t>t0)
,则在该回路中就会产生电流,
这表明回路中存在电动势,这个现象就称为热电效
应或赛贝克效应。
根据热电偶的测温工作原理,热电偶两端的温
差与热电势的大小有关,热电偶参考端温度必须要
求保持恒定,
一般恒定在 0℃,
才能准确测温。
因此,
必须知道热电偶冷端的温度,才能测量热电势,最
终测量出热电偶热端的温度。测量热端温度的结果
都是在冷端温度 t0 不变,
也就是在 0 ℃的条件下得
到的,
热电偶的分度表也是在参考端温度为 0℃的条
件下制作的。
但实际应用中,
冷端温度往往高于 0℃
且不稳定,随环境温度变化而改变,使热电偶产生
的热电势偏小并随之变化,而造成测量误差引入。
热电偶参考端温度不为 0℃,
是一个波动的温度
时,须采用恰当的补偿方法准确修正。为求得真实
温度,常采用参比端温度测量计算法,利用中间温
度法则,即用下式进行修正:
E(t,0)=E(t,t1)+E(t1,0)
其中:
E(t,0)
:实际温度
E(t,t1)
:现场测量温度
E(t1,0)
:冷端补偿温度
以公司二期 DEH 系统为例,其汽轮机本体所用
的温度测量元件均为 K 型热电偶,
DEH 系统采用艾默
生 OVATION 控制系统。 热电偶测量的卡件共 8 块,
其补偿温度使用同一个温度测点,因卡件布置位置
不同,温度测点不具备代表性。测点如发生异常也
将导致所有相关温度产生测量误差,存在风险。
机柜卡件位置具体分布如下图:
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