Nadzor elektrarn: termoelementi v kotlih, turbinah in odvodnikih dimnih plinov

Upravljavci elektrarn se pogosto spopadajo z izzivom natančnega spremljanja temperature v težkih delovnih okoljih-kotli, ki ropotajo pri ekstremni vročini, turbine, ki se vrtijo pri visokih hitrostih, dimni plini pa oddajajo jedke hlape. En sam napačno prebran temperaturni podatek lahko povzroči nenačrtovane izpade, zmanjšano učinkovitost ali celo varnostne nevarnosti. Med vsemi temperaturnimi senzorji izstopajo termočleni kot najbolj-rešitev za ta kritična področja, razumevanje njihovega delovanja in pravilne uporabe pa je ključnega pomena za ohranjanje nemotenega delovanja naprave.

Termoelementi delujejo na Seebeckovem učinku, kjer se napetost ustvari, ko sta dve različni kovinski žici spojeni na enem koncu (merilni spoj) in izpostavljeni temperaturni razliki z drugega konca (referenčni spoj). Za razliko od uporovnih temperaturnih detektorjev (RTD), ki zahtevajo natančno napajanje in so omejeni z nižjimi temperaturnimi območji, so termoelementi blesteči v okoljih z visoko-temperaturo-nekateri tipi lahko prenesejo do 2300 stopinj, zaradi česar so idealni za kotle in turbine. Na podlagi izkušenj so termoelementi tipa K- najpogosteje uporabljeni v elektrarnah zaradi ravnovesja temperaturnega območja (-270 stopinj do 1260 stopinj), vzdržljivosti in stroškovne{10}}učinkovitosti. Po drugi strani pa so termoelementi tipa J{11}}primernejši za aplikacije z dimnimi plini pri nižjih temperaturah, vendar so bolj dovzetni za oksidacijo pri visokih temperaturah, zato mora biti izbira materiala usklajena s posebnimi delovnimi pogoji.

Praktična namestitev in vzdrževanje sta prav tako pomembna kot izbira pravega tipa termočlena. V kotlih je treba termočlene namestiti stran od neposrednega stika s plamenom-pravzaprav lahko njihova namestitev preblizu plamena povzroči pregrevanje in prezgodnjo odpoved, medtem ko njihova namestitev predaleč zmanjša natančnost meritev. Za turbine je odpornost na vibracije nujna; sonde termočlenov z oklepnimi ovoji so priporočljive, da se prepreči zlom žice zaradi stalne mehanske obremenitve. V odvodnikih dimnih plinov je korozija velika skrb-uporaba termoelementov z ovoji iz inconela lahko znatno podaljša življenjsko dobo v jedkih okoljih dimnih plinov.