内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司（下称托电）1号炉PCV阀门是通过压力开关检测由电磁阀控制的气动泄压装置，当工况压力达到调节阀打开的设定压力时阀门打开进行泄压，当工况压力降到阀门关闭压力时阀门关闭。PCV阀门既可以通过手动开关进行控制，也可以通过压力开关进行控制。
环境条件
（1）室内或室外；
（2）海拔不超过2000m；
（3）操作的周围环境温度不超过40℃；
（4）污染度-2；
（5）过电压等级；
（6）最大供电电压波动为-5%～+10%；
（7）国际标准保护等级为1P65。
系统设计
整个供电系统由控制回路和电磁阀回路组成，控制回路电压通常为120V交流，电流为5A，电磁阀回路的电压通常为120V直流或交流。
A、PCV阀门控制装置
PCV阀门控制装置为控制器和控制站。控制器由共用取样管的两个压力开关，接触器以及接线端子组成。控制站由指示灯和选择开关组成。托电1号机组PCV阀门打开时的设定压力为18MPa，回座压力为17.64MPa。
B、工作原理
当控制站的选择开关打到手动位时，控制器中的接触器线圈带电，接触器的两对常开接点合通，开、关电磁阀均带电，开阀汽缸进气，关阀汽缸排气，PCV阀门打开进行泄压，当控制站的选择开关打到OFF位时，控制器中的接触器线圈失电，接触器的两对常开接点断开，开、关电磁阀同时失电，PCV阀门关闭。当控制站的选择开关打到自动位时，PCV阀门的动作情况由控制器中的压力开关决定，当工况压力达到压力开关1的设定点时（在此之前压力开关2的常开接点已经闭合，此接点串上接触器本身的常开接点做为自保持回路），压力开关1的常开接点闭合，导致接触器线圈带电，接触器的两对常开接点合通，则开、关电磁阀带电，PCV阀门打开进行泄压，当压力降到压力开关2的常开接点断开时（在此之前压力开关1的常开接点已经断开），接触器线圈失电，接触器的常开接点断开，则开、关电磁阀均失电，PCV阀关闭。
C、存在的问题及危害
安全门误动作或拒动作不仅威胁机组的安全、经济运行，还影响着电网的运行安全。在历次安全门误动作事故中，控制压缩空气的电磁切换阀切换正常，也无漏汽现象，首先可以排除因电磁切换阀故障方面的原因；控制回路电缆经多次检测，无电缆芯开路、短路和屏蔽线接地不良的情况，因此控制回路电缆感应电使电磁切换阀动作导致主汽安全门动作的疑点同样也可以排除；唯一的疑点就是压力开关的接点误接通。
两个压力开关均采用单圈C型弹簧管为感压元件，安装位置离炉本体较近，所处环境温度高，使弹簧管的弹性（膨胀）系数发生变化，使弹簧管自由端的位移量比正常位移量大，从而导致动作值降低了，控制回路随着压力开关的提前动作，电磁切换阀接受信号而切换安全门上下汽缸的压缩空气，最终使主汽安全门发生误动作。
弹性元件周围环境的温度变化，必然会使弹性元件的刚度、灵敏度发生变化，在相同的载荷作用下，弹性元件周围环境的温度变化会引起材料的弹性模量P的改变，对弹簧管式仪表通常用弹性压力模量温度系数k来表示弹性压力模量随温度变化的情况，k的含义是当温度变化1℃时，弹性压力模量的相对变化量。
若已知弹性压力模量温度系数k，则弹性压力模量与温度的关系为：
在相同的压力模量（载荷）作用下，实际温度的材料压力弹性模量随温度的升高而升高，弹性元件的输出量也发生相应的变化，由此而引起的误差叫温度误差，用△P表示：
式中
k———弹性压力模量的温度系数；
P———标准温度t的材料弹性压力模量，MPa；
P1———实际温度t1的材料弹性压力模量，MPa；
t———仪表的标准使用温度，℃；
t1———仪表的实际使用温度，℃。
锅炉运行阶段，炉顶周围环境温度一般在50°左右，而我们的压力开关校验一般都是在机组停运阶段进行，此时环境温度显然低于运行阶段环境温度。所以，我们可以确认主汽安全门误动作的原因是压力开关安装在温度较高的环境中，在标准弹性压力模量P的作用下，压力开关弹簧管所产生的实际弹性压力模量随温度升高而增大，当实际温度t1达到某一较高值时，实际弹性压力模量P1已达到标准温度时的压力模量动作设定值，使压力开关送出一对接点（信号）至主汽安全门的控制回路，控制主汽安全门打开。
我们考虑过改用SOR膜盒式压力开关，但是我们需要的量程范围至少为0～20MPa，回差在0.4MPa以内。这种量程的SOR压力开关，很难满足小回差的要求；同时，根据以往经验，这种膜盒式压力开关，长期在高温环境下运行，容易出现密封不严漏气的问题。而且采用压力开关校验完毕投入运行后，不能够随时了解开关状态，只有在阀门动作时才能知道压力开关是否正常，不能做到适时监视，不利于机组的稳定运行；另外，机械式压力开关因为弹性元件的老化等因素，还容易出现拒动作现象，影响机组负荷和安全、经济、稳定运行，严重时还会造成设备损坏等重大事故。
改造方案
鉴于压力开关的这种缺陷，我们采用了在PCV阀前管道加装罗斯蒙特3051压力变送器的办法，对主蒸汽压力进行适时测量，利用逻辑回路实现对PCV阀的自动控制，同时还可以随时监视工质压力和变送器及控制回路工作状态，出现故障时候能够及时发现并解决。罗斯蒙特3051压力变送器各项参数如下：
• 温度范围：电子线路板工作在-40～85℃；
敏感元件工作在-40～104℃。
• 精度：±0.1%，±0.2%
根据上面参数，我们确定这种压力变送器满足现场PCV阀的控制要求。同时，我们保留PCV阀手动硬回路动作功能，只是将原来用压力开关实现的控制功能在DCS逻辑里实现。改造后DCS逻辑如图1所示。
P块为现场压力信号；Q块为坏质量判断；A块为与门；N块为非门；H块为高选功能
图1 DCS改造后逻辑图
控制逻辑为：压力1、2分别为新加的锅炉左右侧PCV门1、2前的主蒸汽压力，压力3为原有过热器出口蒸汽压力，作为压力1、2的参考参数。压力1、2、3的高选块设定值为18.00MPa，死区0.36。压缩空气气源电磁阀为单作用二位三通电磁阀。在PCV阀投自动情况下，系统压力正常时，电磁阀不带电，开门汽缸排气，关门汽缸进气，阀门处于关闭状态。当主蒸汽压力高于设定值，同时测点为好质量点，则开门指令为真值1，DCS卡件DO继电器线圈带电，常开触电吸合，PCV阀电磁阀线圈带电，开门汽缸进气，关门汽缸排气，阀门开启，系统泄压；当压力下降到回座压力17.64MPa以下，开门指令为0，DO继电器线圈失电，常开触电断开，电磁阀线圈失电，关门汽缸进气，开门汽缸排气，阀门关闭。在DCS系统或是变送器故障导致逻辑软回路不能正常工作情况下，运行人员还可以将PCV阀选手动方式控制阀门开关动作。
经过改造后的PCV阀，再未出现过误动和拒动作情况。
