（湖北华电电力工程有限公司湖北黄石435000）
摘要：在火电厂热力生产过程中，温度是保证安全、经济发电的一个重要参数。例如，如果锅炉蒸汽温度控制不好，会产生受热面爆管现象；汽轮机本体设备温度控制的不好，将产生热应力，对设备产生不良影响；排烟温度控制不好，将产生排烟热损失增大，锅炉效率降低，影响发电厂的经济效益。因此准确地测量温度并加以控制，对保证火电厂的经济效益是十分重要的。华电湖北有限公司黄石热电厂#210机组是一台330MW燃煤热电联产机组，汽轮机主、辅机、化学水处理、锅炉、脱硫、脱硝等系统，温度测点共872点，其中热电阻元件共608点，占比约等于70%。本文通过介绍热电阻元件测量原理，结合生产现场的应用，分析判断常见故障。
关键词：热电阻；火电厂；应用；常见故障分析
1、热电阻的测温原理
工业上常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻两种，由于铜热电阻在使用中因电阻值不稳定、0℃电阻值漂移大等原因在二十世纪八十年代起就逐渐被淘汰，被铂热电阻所代替。#210机组多使用的是Pt100铂热电阻。
热电阻温度计是利用导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的元件或仪器。即电阻值和温度有一一对应的关系，电阻值是温度的函数。
不同的材料的电阻在不用的测温范围内，电阻与温度的关系式并不相同，一般关系如下：
Rt=R0（1+At+Bt2+Ct3+•••）
式中Rt-----某一温度t下的电阻值，Ω；
t------被测介质温度，℃；
R0-----0℃时的电阻值；
A、B、C------分度常数。
例如：在（-200~0）℃范围内，铂热电阻的电阻与温度有以下关系：
Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3（t-100）]
在（0~+850）℃范围内，铂热电阻的电阻与温度有以下关系：
Rt=R0（1+At+Bt2）
2、热电阻的优点和不足
优点：
（1）热电阻灵敏度高，相应速度快
（2）不需要补偿连接导线和电阻
（3）标尺量程小（最小可到1℃），能应用长的连接导线
（4）低温测量时的精确度可接近热电偶
（5）比热电偶的测量线路简单
不足：
（1）稳定性差
（2）热电阻的精确度和复现性低
（3）使用中电阻值会发生变化（会随时间变长而便稳定）
（4）在测量范围两端的精确度差
（5）实际使用中测温上限热电阻比热电偶低很多
3、热电阻测温应用中的常见故障和原因分析
3.1、火电厂中因为有风烟制粉系统，所以热电阻测温元件的磨损问题经常会发生，在技术上我们多采用陶瓷防磨套管增加热电阻的使用寿命，在措施上采用定期检查更换的方式保证测温元件的完好。
3.2、热电阻元件测得温度比实际温度偏低、跳变现象，原因有多种：
①若是在风烟系统，可能是温度元件插入深度不够引起，应重新进行安装深度校准
②热电阻引线潮湿或短接，检查引线是否包扎完好，是否有油水导致测量阻值偏小
③如接线盒采用端子排连接，检查端子排是否存在接地或有油水潮湿现象，多采用烘干或更换端子排处理。（事例：在输煤碎煤机高压电机定子线圈温度异常检修过程中，有2个线圈温度点存在跳变现象，检查热电阻直阻稳定无跳变，接线紧固，无氧化现象，RTD模块检查无异常，更换端子排后故障排除。）
3.3热电阻元件测得温度比实际温度偏高，同样原因有多重：
①热电阻测量回路断路，找出断路处，处理好，热电阻坏的更换热电阻
②检查热电阻接线端子和导线是否存在氧化或虚接现象，进行去氧化和重新接线紧固处理
4、结合黄石热电厂#210机组中热电阻测温技术，在实际应用中的一些想法
4.1、目前在#210机组测温系统中，一小部分设计仍然是采用温度变送器将温度信号转换成4～20mA的直流电流后，再送到DCS系统进行温度显示，比如说除灰系统的灰斗温度，这样一来，每一个灰斗测温点都需要用一个温度变送器。这种系统的缺点一是成本高，每一个变送器都价值不菲；二是由于火电厂现场坏境不是很好，存在高温，高粉尘，又多有露天日晒雨淋的情况，就地装设温度变送器，对整个测温系统来说是多了一层故障点，多增加了一个隐患。因此，在火电厂温度测量中应彻底废弃温度变送器，将各种类型的热电偶或热电阻信号作为电压或电阻信号直接送到DCS的TC模块或RTD模块中，即提高了系统测量的精度和可靠性，又降低了成本。
4.2、在火电厂测温系统故障检修过程中，多发现存在热电阻元件有“假三线”接法，这也是导致测温系统有偏差的主要原因，如下图：
由上式中可以看出，由于导线的电阻RL1、RL2无法测得而被计算到热电阻的直阻中，使测量结果产生误差。比如说布袋除尘器#1烟道入口温度点机组满负荷正常运行时，温度大概为154℃左右，Pt100热电阻的热电阻率为0.3851Ω/℃，这时如果导线的线阻为3Ω，则会引起的测量误差为7.8℃，这在火电厂温度指标中是不容忽视的。
所以我们本着严谨的工作态度，采用正确的三线制接法，如下图：
三线制要求三根导线的材质、线径、长度均一致，且工作温度相同，使三根线阻相同，即RL1=RL2=RL3。导线L3接入高输入阻抗电路、即IL3=0。
如上式中得出真三线制接法可补偿连接导线电阻引起的测量误差，得到正确的温度值。
5、结束语
本文作者站在检修岗位的角度，通过对热电阻的测温原理介绍以及结合现场生产情况初步分析了一下的故障原因。现在随着科技的进步，热工测温技术的发展，火电机组都在往大容量机组转型，伴随的就是对测温技术的测量精度，抗干扰能力以及可靠性的更高要求。我们作为检修技术人员，就必须从生产实际出发排除各类测温故障，合理优化测温技术并应用在生产中，保障机组的安全稳定运行。
参考文献：
[1]周世亮刘会喜《热工自动控制技术1000问》2005【M】中国电力出版社
[2]张东风《热工测量及仪表》2007【M】中国电力出版社