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1、冶金/矿山通用机械僦、GMinMetⅡtlur2icni&~linehdu埘rYl氧化锆气体分析仪寿命短故障分析龙口东海氧化铝有限公司(山东265713)刘心隋建宋磊【摘要l氧化锆气体分析仪主要用于气体悬浮焙烧炉、各种大中型锅炉等类型的燃烧设备中,它的作用是对气体的燃烧情况进行实时监控和分析。氧化锆气体分析仪的应用在节约能源、安全监控、保护环境方面发挥了极大作用,被广泛应用于铝厂、发电厂、钢厂、石化、制陶、造纸及纺织等行业。但是,价格昂贵、使用寿命短一直是困扰使用企业的一大难题,通过对氧化锆气体分析仪测量原理、工作过程及周围环境的分
2、析,提出解决其寿命短问题的方案。【关键词】氧化锆气体分析仪寿命故障一,前言公司焙烧车间4台焙烧炉氧气分析仪均采用上海横河电机有限公司的ExAxtzR分离式氧化锆气体分析仪,该分析仪由变送器(型号:zR402G)和检测器(型号:zR22G)组成。zR22G分离式探头采用高可靠性的氧化锆传感器,其加热器装置可在现场进行更换。直接插入式探头可安装在烟道壁上,直接测量700℃的气体。当测量1400℃的高温气体时,使用通用型0.15m长的探头,与Z021P—H高温探头保护器组合进行测量。分离式变换器zR402G配备了LCD触摸屏,可显示各种设
3、定画面、校正画面、氧浓度趋势画面等,操作简便,提高了显示功能。除此之外,还配备了多种标准功能,如测量、运算功能和自诊断功能等维护功能。为了实现完全自动化校正,配备了zR40H自动校正单元。龙口东海氧化铝有限公司利用氧化锆气体分析仪通过对氧浓度进行实时监控,使之达到完全燃烧,严格控制C0:、SO:、N0:的排放量,能够最大限度地减少空气污染、保护环境,节约能源,同时也对过程生产的安全有极大的保障作用。二.氧化锆气体分析仪的测量原理及作用在存在氧浓度差及高温的条件下,氧离子在氧化锆固体中定向传导,并在两侧之间产生电势差,通过镀在氧化锆内
4、外两侧的铂电极,将电势信号传回变换器,根据氧化锆内外侧氧气浓度和锆池电势之间的函数关系进行处理得出炉体内的氧浓度。检测器的核心部件是氧化锆池,变换器将测得的锆池内阻及测量反应时间作为氧化锆池使用寿命的判断依据并显示在触摸屏中。在线使用中,分析仪检测不准时可以通过常规的方法进行校准,但当常规方法无法校准时就得采取更换氧化锆池甚至更换整个探头的方法以保证焙烧炉的正常运行。该仪表安装在焙烧炉电收尘烟气进口之前,用于检测焙烧炉内燃气燃烧尾气中的氧含量(氧含量还被设为电收尘的安全联锁),与一氧化碳分析仪组成双保险,防止不完全燃烧的气体进入电收
5、尘而导致安全事故,因此该仪表重要程度不言而喻。三,氧化锆分析仪寿命短原因分析应用在公司4台焙烧炉的横河EXAxt分离式氧分析仪目前已累计更换了两台分析仪的探头及多个氧化锆池,平均使用寿命在1年左右,使用寿命短的问题一直未能解决。2018蚴期僦412018年第l期Ⅵmv.e研x.com—t_矾冶金/矿山通用机械GM’llMetatlHrgicnl&Mi}1elnd“strV传感器分解图I【筠yl?过滤嚣(¨】I童)!I-累引【j1、)j{1::-崔14f擘感嚣5矗憾()f川纠6{笨★7拉r’jK-』f啦。j^9.u肜管lu.垫崮L4个
6、)这部分接触电阻值会被转换器测得并计入锆池内阻,回路阻抗变大会使分析仪出现测量反应时间非常缓慢,测量不准等现象,并使变换器评估显示出错误的锆池寿命信息进而误导维护人员(资料显示,新的锆池内阻在200Q以内,随着锆池的老化,内阻会逐渐变大,临近寿命期限的阻值在3—10kQ。由于接触电阻的问题,实际测得的数值有时能达到万欧级别)。而且当出现测量偏值较大的情况时,维护人员进行校准,分析仪会判定校准错误,导致分析仪无法校准(零点校准的补偿限值为100土30%,量程校准的补偿限值为0±18%)。四.解决方法正常情况下氧化锆内阻不应该大于200
7、Q,直接连接显示仪表可显示或用万用表电阻档测量探头氧浓差电势两极可测得。如果氧化锆内阻超限,拆下检测器探头顶端固定传感器用的4个螺钉和垫圈,拆下管架和42然嚣紧:呲糊期u形管;拆下过滤器,顺时针方向旋转传感器的同时,径直将其拔出;拆下安装在传感器和探头之间的金属0形圈;探头顶端的金属O形圈接触面(与传感器的法兰相接面)是密封测量气体的重要的一面,更换传感器部件时注意不要刮伤该面;使用镊子或小钳子拔出探头顶端凹槽里的接点,清洁检测器探头的传感器部件安装部分,尤其是金属0形圈接触面,清洁附着在该部分的污垢。再次使用拆下的部件时,也须清洁
8、附着在该部分的污垢。轻轻除去氧化物,螺旋状金属0形圈接点表面氧化腐蚀不严重的,可轻轻进行打磨处理;氧化严重的或者接点变形不能完全与氧化锆池接触吻合的,须予以更换。对接点凹槽用砂纸或金属刷轻轻进行打磨(经过反复试验最终确认使用1500号
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