氧化锆氧量测量仪分析情况1

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1、氧化锆氧量测量仪分析情况一、引言燃烧热效率是影响锅炉热效率的一个重要因素，而过量空气系数是影响燃烧热效率的一个关键性因素，过量空气系数的确定主要是根据锅炉燃烧的经济性决定的，如果过量空气系数过大会影响排烟热损失增大，如果过小又会增加气体和固体不完全燃烧热损失，因此为了保证锅炉运行经济性，一定要确定一个最佳过量空气系数，则在锅炉系统中过量空气系数的确定，一般是通过测量锅炉烟气含氧量，我们公司则采用了氧化锆氧量分析仪进行烟气含氧量采集以及分析。二、氧量在火电厂燃烧控制中的作用在火力发电厂锅炉燃烧控制中，保证锅炉经

2、济燃烧、提高锅炉热效率是降低企业生产成本、提高经济运行的重要途径。维持锅炉经济燃烧，-•般是通过控制过剩空气系数（过量空气系数=锅炉燃烧吋加入的实际空气量/锅炉燃烧所需的理论空气量）在一定的范围内实现的。过量空气系数太大时排烟热损失增大，太小时未完全燃烧损失增大，而且增加了污染气体的排放，它们都不是经济燃烧。维持炉A过剩空气系数稳定，一般通过保证一定的风煤比例来实现，即负荷变化时，风煤同时变化而它们的比例不变。耍随时保持经济燃烧，就要随时测量过量空气系数，而锅炉燃烧必须消耗氧气，通过测最锅炉烟气屮氧最的多少就

3、能够达到指导运行人员调整风a维持最佳燃烧工况的目的，鉴于氧化锆分析仪的重要性，必须经常维护氧化锆氧量计，并且要经常进行标定，以达到最佳的状态。三、氧化锆氧量分析仪的结构和测量原理3.1氧化锆分析仪的测量原理氧化锆氧量分析系统是用来测量燃烧过程屮烟气和其他非可燃性气体屮所含氧气浓度的仪器，这种测量是直插在线式测量方式，即氧传感器安装在探头顶端，探头插入烟道当中约三分之一处的位置，使氧传感器位于被测烟气之中。氧传感器由一片如一元硬币大小的二氧化锆（ZrO2）基片组成，它的两而镀有多孔铂金电极层，采用独特的铂金焊工

4、艺，密封地焊在用不锈钢管制成的钢套的顶部。氧传感器巾内部加热器加热，而加热器受温度控制器控制，使温度保持恒定（750°C或843°C）o在这种恒温条件下，当二氧化锆基片两侧有氧浓度差出现时，则在基片两侧将产生毫伏电势信号（E），当电池的参比侧和测量侧的氧含量不同时氧离子就会从氧分压较高的一面向较低的一面迁移。此吋，电池的毫伏输山信号与被测气体的氧含量的对数成反比关系。这个毫伏电势信号的输出可以按下式（能斯特方程）计算：E=0.0496TlogioPl/P2+C(mV)式中：三=锆电池所产生的电动势P1=锆电池

5、内侧参比气体（清洁，干燥和无油的空气，默认含氧量20.6%）P2=锆电池外侧被测气体（烟气巾的氧气）的氧含量％T=锆电池池温（绝对温度K=273+750或843°C）C=电池常数mV多孔怕分汝戾氣化伶片相金电级热电伐绝緣瓷管加热炉mV电功％£3.2氧化锆分析仪的结构氧化锆氧量分析系统由安装在烟道中直接检测烟气氧含量的测量探头，专用电缆和电子变送器单元组成，我们公司采用的是带冷却套管的智能手动标定系统（如阁）氧量分析仪电子变送器巾两部分组成，一是氧量运算及显示部分，二是测景元件的温度控制部分。氧ffi运算的作用

6、是将测氧元件输出的mV信号进行放大和经过反对数运算后，显示出被测含氧诳。同时经过V/I转换后输出4〜20mADC信号。温度控制器采用品闸管控制电路，来自氧化锆探头的热电偶的温度信号勹冷端补偿信号相加，然后勹温度设定值进行比较，其结果送入品闸管触发电路，控制品闸管的电路的工作电压，达到控制加热的H的。W温控制电路具有超温保护和断偶保护功能，:当探头温度一旦超过超温设定值时，超温保护电路正常，切断电源，以保护氧化锆探头元件不被烧坏；当热偶断路时，断偶保护电路直接将一标准电压送到放大器，使加热电路关断。四、氧化锆氧

7、量分析仪运行中问题我们公司锅炉侧氧量分析仪安装在炉膛的尾部烟道过热器和再热器烟气挡板处以及空预器出口电除尘入口处，在运行屮观察得出安装在烟气挡板处的氧化锆氧量计显示较为准确，随着负荷的变动，可以精准的反应锅炉烟气的含氧量情况，对过量空气系数的计算提供了很好的数据支持，但是空预器出口的氧化锆氧量计随着负荷的变化，测量的含氧量准确性有所降低，特别是同侧空预器的两台氧化锆氧量计测出的含氧量都会差别较大，这对计兑烟气过量空气系数造成■•定的影响，影响锅炉的热效率，在出现同侧空预器含氧量相差较大吋我们都会利用lWt勺氧

8、气进行标定。我在工作期间，曾出现过用标气（1%氧气）进行标定时，出现斜率错误，导致标定结果不正常，经查阅相关资料发现，斜率（mV/decade）:40mV/decade-55mV/decade之间如果超过这些值，将显示一个故障信息。电子变送器将以原來的值工作。系统故障继电器打幵，显示标定失败。当出现斜率错误标定失败时，初步判断是氧化锆探头的过滤器堵塞严重或氧化锆传感器出现腐蚀严重现象，后来拆出氧化锆