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1 概述
我們大家都知道在火力發電廠中自動化基礎的終執行單元—電動閥門，在機組的自動控制系統中，不論是數量上還是重要性上都占據舉足輕重的地位，具不完全統計一臺300MW機組中有幾百臺電動閥門，這些電動閥門工作特性的好壞，對系統的控制質量和經濟運行影響甚大，據調查，約有相當數量現場運行的電動閥門存在著不同程度的卡澀和內漏(即漏汽、漏水、漏油、漏風、漏灰、漏粉、)現象。這不僅直接影響機組自動化的提高，而且還造成了大量被控介質不必要的流失，增加了單位能耗，直接影響機組的經濟效益，嚴重時甚至影響到機組的出力。選擇高質量的電動閥門和改造現有的電動閥門是至關重要的，否則，再完美的控制思路、控制策略也難以達到預想的控制效果。
2 電動閥門內漏現象產生的原因
在火力發電機組中從發電的工藝流程來看電動閥門應用多是水、汽系統，而選擇這些電動閥門看似即簡單又復雜，簡單的是過程介質非常簡單，只有水和蒸汽兩種,而水、汽又受燃料煤質和機組負荷的影響，復雜的是水和蒸汽的溫度和壓力波動范圍大，這就給電動閥門的工作環境帶來了如蒸汽的閃蒸、氣蝕、沖刷、噪音、腐蝕等一系列問題，造成電動閥門的泄漏(內漏、外漏)，內漏、外漏的原因很多，但產生電動閥門內漏的主要原因有以下幾個方面：
2.1電動門制造質量引起的內漏
閥門制造廠家在生產過程中對閥門材質、加工工藝、裝配工藝等控制不嚴，致使密封面研磨不合格、對麻點、沙眼等缺陷的產品沒有徹底剔除，造成了電動閥門內漏。
2.2電動閥門控制部分影響閥門的內漏
電動閥門的傳統控制方式是通過閥門限位開關、過力矩開關等機械的控制方式，由于這些控制元件受環境溫度、壓力、濕度的影響，造成閥門定位失準，彈簧疲勞、熱膨脹系數不均勻等客觀因素，造成電動閥門的內漏。
2.3電動閥門調試問題引起的內漏
我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質,一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不銹鋼,如果你的介質對316不銹鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合你對介質壓力的測量.
如果你的介質對316不銹鋼有腐蝕性,那么我們就要采用化學密封,這樣不但起到可以測量介質的壓力,也可以有效的阻止介質與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護壓力變送器,延長了壓力變送器的壽面.
第二,精度等級
每一種電子式的測量計都會有精度誤差的,但是由于各個所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等標的精度是傳感器在線性度好的部分,也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%.
第三,量程范圍
一般傳感器測量的大范圍為傳感器的滿量程70%是好的,也就是現在要測量70bar的壓力,我們選壓力變送器的量程應該選100bar.
第四,輸出號
目前由于各種采集的需要,現在市場上壓力變送器的輸出號有很多種,主要4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出號中,只有4...20mA為兩線制(我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線),其他的均為三線制.
第五,介質溫度
由于壓力變送器的號是通過電子線路部分轉換的,所以一般情況下,壓力變送器的測量介質溫度為-30到+100度,如果溫度過高,我們一般采用的是冷凝彎來冷卻介質,這樣相對讓廠家特地為你生產一個耐高溫的壓力變送器的成本會降低很多.
第六,測量介質
一般我們測量的是相對比較清潔的流體,我們就直接采用標準的壓力變送器就可以了,如果你所測量的介質是易結晶的或粘稠的,我們一般采用的是外置膜片的或和化學密封共同使用,這樣會有效的阻止介質堵住壓力測量孔.
第七,其他
我們確定上面的五個參數之后還要確認你的壓力變送器的過程連接接口以及壓力變送器的供電電壓;如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護等級
對于不同的測量系統或不同的工藝要求，我們可以根據其系統或工藝的測量范圍、測量狀態和介質情況選用不同類型的熱電偶
1. 水泥企業常用熱電偶的選擇
對于不同的測量系統或不同的工藝要求，我們可以根據其系統或工藝的測量范圍、測量狀態和介質情況選用不同類型的熱電偶，工業熱工(如新型干法生產線的窯)常用的熱電偶見表1。
(1)WRR熱電偶
其熱電特性在高溫下為穩定，適宜于在氧化性和中性介質中使用，但其產生的熱電勢小，因而靈敏度低，響應速度慢，而且價格昂貴。由于WRR在低溫時熱電勢極小，因此當熱電偶冷端溫度在40℃以下時，一般不需要進行冷端溫度補償。
(2)WRP熱電偶
適宜于在氧化性或中性介質中使用，耐高溫，不易氧化和腐蝕，有較好的化學穩定性和較高的測量精度，可用于精密溫度測量和作基準熱電偶(校準用熱電偶)。
(3)WRN熱電偶
適宜于在氧化性和中性介質中使用。500℃以下低溫范圍內，也可在還原性介質中進行測量。其突出優點是熱電勢大，靈敏度高，響應速度快，線性度好，測溫范圍較寬，造價低，因而在工礦企業應用廣泛。
(4)WRE熱電偶
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3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進行討論。此時探測器輸出的電號的強度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導出,在λT=2 898μm·K附近,系統正好工作在Sr~λT曲線的峰值區域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據式(1),在極窄的波段內,當待測溫度改變ΔT時,容易導出系統接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應。式中,VS/VN為噪比,在推算系統的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進行定量分析。對于實際的測量環境,取大氣的衰減系數τ0=0·85,光學系統對光的總透過率τλ=0·50,調制盤的調制系數η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學系統的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
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