解析氧化鋯氧量分析儀工作原理處理方法

氧化鋯氧量分析儀(yi) (ZirconiaOxygenAnalyzer)，又稱氧化鋯氧分析儀(yi) 、氧化鋯分析儀(yi) 、氧化鋯氧量計、氧化鋯氧量表，主要用於(yu) 測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度，同樣也適用於(yu) 非燃燒氣體(ti) 氧濃度測量。在傳(chuan) 感器內(nei) 溫度恒定的電化學電池產(chan) 生一個(ge) 毫伏電勢，這個(ge) 電勢直接反應出煙氣中含氧濃度值。將此分析儀(yi) 應用於(yu) 燃燒監視與(yu) 控製，將有助於(yu) 充分燃燒，減少CO2、SOx及NOx的排放，從(cong) 而為(wei) 防止變暖及空氣汙染做出貢獻。同時，氧化鋯氧量分析儀(yi) 還可用於(yu) 氣氛控製，控製工藝生產(chan) 過程;采用兩(liang) 隻探頭測出幹氧、濕氧可以換算出水分含量。

　　基本簡介

　　氧化鋯氧量分析儀(yi) (ZirconiaOxygenAnalyzer)，又稱氧化鋯氧分析儀(yi) 、氧化鋯分析儀(yi) 、氧化鋯氧量計、氧化鋯氧量表，主要用於(yu) 測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度，同樣也適用於(yu) 非燃燒氣體(ti) 氧濃度測量。在傳(chuan) 感器內(nei) 溫度恒定的電化學電池產(chan) 生一個(ge) 毫伏電勢，這個(ge) 電勢直接反應出煙氣中含氧濃度值。將此分析儀(yi) 應用於(yu) 燃燒監視與(yu) 控製，將有助於(yu) 充分燃燒，減少CO2、SOx及NOx的排放，從(cong) 而為(wei) 防止變暖及空氣汙染做出貢獻。同時，氧化鋯氧量分析儀(yi) 還可用於(yu) 氣氛控製，控製工藝生產(chan) 過程;采用兩(liang) 隻探頭測出幹氧、濕氧可以換算出水分含量。

　　氧化鋯氧量分析儀(yi) 廣泛應用於(yu) 多種行業(ye) 的燃燒監視與(yu) 控製過程，並且幫助各行業(ye) 領域取得了相當可觀的節能效果。應用領域包括能耗行業(ye) ，如鋼鐵業(ye) 、電子電力業(ye) 、石油化工業(ye) 、製陶業(ye) 、造紙業(ye) 、食品業(ye) 、紡織品業(ye) ，還包括各種燃燒設備，如焚燒爐、中小型鍋爐等、

　　氧含量監測

　　隨著人們(men) 環保和節能意識的逐漸提高，眾(zhong) 多大中型企業(ye) 如鋼鐵冶金、石油化工、火力發電廠等，已將提高燃燒效率、降低能源消耗、降低汙染物排放、保護環境等作為(wei) 提高產(chan) 品質量和增強產(chan) 品競爭(zheng) 能力的重要途徑。鋼鐵行業(ye) 的軋鋼加熱爐、電力行業(ye) 的鍋爐等燃燒裝置和熱工設備，是各行業(ye) 的能源消耗大戶。因此，如何測量和提高燃燒裝置的燃燒效率、確定zui jia燃燒點，是十分令人關(guan) 心的。

　　zui jia燃燒點

　　供給加熱爐、鍋爐等加熱設備的燃料燃燒熱並不是全部被利用了。以軋鋼加熱爐或鍋爐為(wei) 例，有效熱是為(wei) 了使物料加熱或熔化(以及工藝過程的進行)所必須傳(chuan) 入的熱量，爐子煙氣帶走的物理熱是熱損失中主要部分。當鼓風量過大時(即空燃比α偏大)，雖然能使燃料充分燃燒，但煙氣中過剩空氣量偏大，表現為(wei) 煙氣中O2含量高，過剩空氣帶走的熱損失Q1值增大，導致熱效率η偏低。與(yu) 此同時，過量的氧氣會(hui) 與(yu) 燃料中的S、煙氣中的N2反應生成SO2、NOX等有害物質。而對於(yu) 軋鋼加熱爐，煙氣中氧含量過高還會(hui) 導致鋼坯氧化鐵皮增厚，增加氧化燒損。

　　當鼓風量偏低時(即空燃比α減小)，表現為(wei) 煙氣中O2含量低，CO含量高，雖說排煙熱損失小，但燃料沒有*燃燒，熱損失Q2增大，熱效率η也將降低。另外，煙囪也會(hui) 冒黑煙而汙染環境。

　　所謂提高燃燒效率，就是要適量的燃料與(yu) 適量的空氣組成恰當比例進行燃燒。熱效率與(yu) 煙氣中的CO、O2、CO2含量以及排煙溫度、供熱負荷、霧化條件等因素有關(guan) 。因此，可通過測量並控製煙道氣體(ti) 中CO、O2、CO2的含量來調節空氣消耗係數λ，來達到高燃燒效率。

　　熱磁式

　　其原理是利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來測定煙氣中含氧量。氧氣為(wei) 順磁性氣體(ti) (氣體(ti) 能被磁場所吸引的稱為(wei) 順磁性氣體(ti) )，在不均勻磁場中受到吸引而流向磁場較強處。在該處設有加熱絲(si) ，使此處氧的溫度升高而磁化率下降，因而磁場吸引力減小，受後麵磁化率較高的未被加熱的氧氣分子推擠而排出磁場，由此造成"熱磁對流"或"磁風"現象。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下，通過測量磁風大小就可測得氣樣中氧氣含量。由於(yu) 熱敏元件(鉑絲(si) )既作為(wei) 不平衡電橋的兩(liang) 個(ge) 橋臂電阻，又作為(wei) 加熱電阻絲(si) ，在磁風的作用下出現溫度梯度，即進氣側(ce) 橋臂的溫度低於(yu) 出氣側(ce) 橋臂的溫度。不平衡電橋將隨著氣樣中氧氣含量的不同，輸出相應的電壓值。

　　熱磁式氧分析儀(yi) 雖然具有結構簡單、便於(yu) 製造和調整等優(you) 點，但由於(yu) 其反應速度慢、測量誤差大、容易發生測量環室堵塞和熱敏元件腐蝕嚴(yan) 重等缺點，已逐漸被氧化鋯氧分析儀(yi) 所取代。

　　主要特點

　　1、傳(chuan) 感器氧化鋯鋯頭采用高溫陶瓷焊接技術，避免了熱應力破壞。

　　2、氧化鋯探頭采用全321不鏽鋼(1Cr18Ni9Ti)護套，具有的耐磨及耐蝕性。

　　3、直插式:無需取樣係統，響應快，有效的降低煙氣中灰份堵塞。

　　4、熱擴散參比:無需專(zhuan) 門的參比空氣泵，使用維護簡單。

　　5、雙參數設計:克服國產(chan) 氧化鋯性能離散性，測量準確，延長使用壽命。

　　6、工況在線校準:準確可靠，單標氣在線校準方便，工況點可直接標定，測量。

　　7、熱惰性保護:安裝方便，可熱安裝，對停啟爐適應性強。

　　8、元件可拆:元件更換方便，便於(yu) 維修，降低使用成本。

　　9、多功能顯示:氧含量(%);氧電勢;溫度，本底電勢參數數顯直觀方便

　　10、雙量程:同時具有0-10%和0-20.6%雙量程，測量範圍廣。

　　11、雙輸出:同時具有開關(guan) 量節點輸出和4-20mA兩(liang) 檔輸出。

　　12、負載大:750歐/4-20mA,便於(yu) 遠程安裝。

　　13、本底電勢可調，調節範圍寬，可隨時檢查元件老化等參數。

　　14、全浮式設計:共模輸入，抗電場幹擾性強，無需地線，安裝方便。

　　15、產(chan) 品係列化適應性強:可適用於(yu) 燃氣、燃油、燃煤各種爐型。測量溫度從(cong) 室溫至1400度均可選擇到合適的型號。

　　氧化鋯氧分析儀(yi) 的故障現象和處理方法

　　氧化鋯氧分析儀(yi) 的故障現象和處理方法

　　一、故障現象儀(yi) 表示值偏低。

　　原因1:樣氣中可能存在可燃氣體(ti) 。氧化鋯固體(ti) 電解質工作在600~850度高溫下，如果樣氣中存在碳氫化合物等可燃組分，將發生燃燒反應而耗氧，故導致儀(yi) 表示值偏低。

　　處理方法:抽樣檢查樣氣，如果樣氣中的確有可燃氣體(ti) 存在，則應調整工況除去可燃氣體(ti) ，或者在樣氣中加裝淨化器除去可燃氣體(ti) 組分。

　　原因2:探頭過濾器堵塞、氣阻增大，影響被測氣體(ti) 中氧分子的擴散速度。

　　處理方法:反向吹掃、清洗過濾器，如果不能疏通，則更換過濾器。

　　原因3:爐溫過高。

　　處理方法:檢查校正爐溫。

　　原因4:量程電勢偏高。

　　處理方法:利用給定電勢差校正量程電勢。

　　二、故障現象儀(yi) 表示值偏高

　　原因1:鋯管破裂漏氣。

　　處理方法:檢查更換鋯管。

　　原因2:鋯管產(chan) 生小裂紋，導致電極部分短路滲透。

　　處理方法:檢查更換。

　　原因3:鋯管老化。

　　處理方法:測量鋯管內(nei) 阻，方法是在儀(yi) 表規定的工作溫度下，用數字萬(wan) 用表檢測兩(liang) 電極引線間的阻值，一支新的鋯管內(nei) 阻應小於(yu) 50歐姆，如果鋯管內(nei) 阻大於(yu) 100歐姆時，可適當提高爐溫繼續使用。若儀(yi) 表誤差過大，超出允許誤差範圍時，應更換鋯管。

　　原因4:爐溫過低，造成鋯管內(nei) 阻過高。

　　處理方法:檢查校正爐溫。

　　三、故障現象儀(yi) 表無指示。

　　原因1:電爐未加熱。

　　處理方法:檢查溫度控製電路的加熱器、熱電耦等，找出電爐不加熱的原因，處理之。

　　原因2:信號輸出回路開路。

　　處理方法:檢查輸出回路接線，確保接觸良好。

　　原因3:鋯管多孔鉑電極斷路。

　　處理方法:用數字萬(wan) 用表檢查鋯管內(nei) 阻，在儀(yi) 表規定的工作溫度下，如果鋯管兩(liang) 電極引線間的阻值大於(yu) 100歐姆，則應更換鋯管。

　　四、故障現象儀(yi) 表無論置於(yu) 任何一檔，示值均指示滿量程。

　　原因1:電極信號接反。

　　處理方法:正確連接。

　　原因2:鋯管電極脫落，或經長期使用後鉑電極蒸發。

　　處理方法:檢查鋯管兩(liang) 極間電阻，如果超過100歐姆，則應更換鋯管。

　　五、故障現象表頭指針抖動。

　　原因1:放大器放大倍數過高。

　　處理方法:檢修放大器，調整放大倍數。

　　原因2:接線接觸不良。

　　處理方法:檢查並緊固接線端子。

　　原因3:插接件接觸不良。

　　處理方法:清洗插接件。

　　六、故障現象輸出信號波動大

　　原因1:取樣點位置不合適。

　　處理方法:和工藝配合檢查、更改取樣點位置。

　　原因2:燃燒係統不穩定，超負荷運行或有明火衝(chong) 擊鋯管，氣樣流量變化大。

　　處理方法:和工藝配合檢查，調整工藝參數，檢查、更換氣路閥件。

　　原因3:樣氣帶水並在鋯管中汽化。

　　處理方法:檢查樣氣有無冷凝水或水霧，鋯管出口稍向下傾(qing) 斜改進樣氣預處理係統。

　　工作原理

　　氧傳(chuan) 感器的關(guan) 鍵部件是氧化鋯，在氧化鋯元件的內(nei) 外兩(liang) 側(ce) 塗上多孔性鉑電極製成氧濃度差電池。它位於(yu) 傳(chuan) 感器的頂端。為(wei) 了使電池保持額定的工作溫度，在傳(chuan) 感器中設置了加熱器。用氧分析儀(yi) 內(nei) 的溫度控製器控製氧化鋯溫度恒定。氧化鋯氧量分析儀(yi) 的構成是由氧傳(chuan) 感器(又稱氧探頭、氧檢測器)、氧分析儀(yi) (又稱變送器、變送單元、轉換器、分析儀(yi) )以及它們(men) 之間的連接電纜等組成。