氧化鋯分析儀在火電廠燃煤鍋爐工藝中的應(yīng)用

隨著我國對節(jié)能與環(huán)保要求的不斷提高，工業(yè)加熱爐、鍋爐等熱工設(shè)備在石油化工、冶金、電力、輕工等行業(yè)中燃燒熱效率偏低的問題日益受到關(guān)注。氧含量分析儀作為連續(xù)監(jiān)測燃燒排放氣體中氧濃度的關(guān)鍵設(shè)備，可與調(diào)節(jié)器、DCS系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)燃燒過程的優(yōu)化控制，從而將熱效率提升約2%至6%，在節(jié)約燃料的同時，顯著降低排煙對環(huán)境的污染，廣泛應(yīng)用于燃燒系統(tǒng)的監(jiān)測與控制。

監(jiān)測煙氣中氧氣含量的意義

經(jīng)濟(jì)性方面

以燃煤鍋爐為例，其燃燒質(zhì)量直接影響燃料的消耗率。通過氧化鋯分析儀對煙氣中氧濃度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，可實(shí)時反饋燃燒狀態(tài)，指導(dǎo)燃料與空氣配比的調(diào)節(jié)，使過剩空氣系數(shù)α維持在合理范圍內(nèi)，既保障燃料充分燃燒，又避免因過量空氣導(dǎo)致排煙損失增加和爐溫下降。

安全性方面

過剩空氣系數(shù)過高會導(dǎo)致燃料不完全燃燒，產(chǎn)生一氧化碳（CO），在還原性氣氛中灰分的熔點(diǎn)降低，易引發(fā)爐內(nèi)結(jié)渣問題。同時，煙氣流速增大會加劇受熱面管材與引風(fēng)機(jī)葉片的磨損，影響設(shè)備壽命。此外，高過剩空氣還會促進(jìn)硫元素轉(zhuǎn)化為三氧化硫（SO?），提高煙氣露點(diǎn)溫度，加劇尾部煙道及空氣預(yù)熱器的低溫腐蝕，這一現(xiàn)象在燃用高硫煤的鍋爐中尤為明顯。目前，氧化鋯氧量分析儀已成為燃煤鍋爐中主流的測量設(shè)備。

氧化鋯氧量分析儀的工作原理

氧化鋯氧量分析儀的傳感器主要由在高溫下能傳導(dǎo)氧離子的氧化鋯固體電解質(zhì)構(gòu)成，在氧化鋯管底的內(nèi)外表面有兩個鉑電極，即參比電極和測量電極，分別帶有兩根鉑引線，構(gòu)成一個氧化鋯測氧電池，即氧濃差電池。

氧化鋯分析儀

氧化鋯分析儀采用國外進(jìn)口芯片及傳感器，可實(shí)時測量鍋爐、熔爐、窯爐、干燥器以及各種燃燒過程中或燃燒后排出的煙氣中氧氣的含量，是優(yōu)化燃燒提高燃燒效率的有效手段。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

1、免維護(hù)，本底電勢不漂移，不需要周期性校準(zhǔn)；

2、耐腐蝕，高硫環(huán)境，可用于煙氣含硫量高的惡劣環(huán)境；

3、耐磨損，三層殼體保護(hù)；

4、耐高溫，超寬溫度范圍（探頭0-900℃，鋯管1700℃）；

5、抗冷熱沖擊，高水分環(huán)境，抗水沖淋特性；

6、結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，不需要拆下整只探頭，打開接線盒即可更換鋯管、熱電偶、內(nèi)電極等零部件。

氧化鋯分析儀

應(yīng)用建議與安裝要點(diǎn)

根據(jù)在煉油化工等裝置中的實(shí)際應(yīng)用反饋，氧化鋯分析儀的壽命主要取決于探頭的狀態(tài)。常見問題包括探頭表面因煙氣凝露堵塞導(dǎo)致性能下降。因此，除應(yīng)定期對探頭保護(hù)層進(jìn)行吹掃維護(hù)外，合理的安裝同樣至關(guān)重要。許多故障均源于安裝不當(dāng)，建議用戶嚴(yán)格遵循如下安裝要求：

采樣測量點(diǎn)的選擇

1、具有代表性的平均氣樣；

2、安裝點(diǎn)附近的爐墻必須無漏風(fēng)；

3、鍋爐內(nèi)無吹灰設(shè)備的地方；

4、被測氣體(煙氣)的壓力變化不大的地方；

5、機(jī)械振動小的地方；

6、安裝點(diǎn)處要有拆裝傳感器的空間位置；

7、若傳感器長度達(dá)到 1.5m，應(yīng)在鍋爐內(nèi)設(shè)置支架；

8、環(huán)境溫度不超過探頭接線盒允許溫度，易于維修的地方。

安裝與連接方式

推薦采用垂直安裝方式，水平安裝也可接受。無論何種方式，采樣管引導(dǎo)板需正對氣流方向，安裝前應(yīng)結(jié)合工藝特點(diǎn)合理定位；

須使用專用法蘭接頭并配裝墊片密封，防止因爐內(nèi)負(fù)壓導(dǎo)致漏氣，影響測量準(zhǔn)確性；

信號引線宜采用屏蔽線纜，以抑制外部干擾。