分體式氧化鋯分析儀介紹

分體式氧化鋯分析儀介紹

一、概述：

     氧化鋯氧分析儀主要用于測定爐窯煙氣中的氧含量，應用場所主要有：

    （1）火電廠鍋爐；

    （2）煉油廠加熱爐和鍋爐，輸油管道加熱爐；

    （3）冶煉廠加熱爐和均熱爐；

    （4）化工、輕紡、食品加工、制藥、水泥和采暖等企業工業鍋爐。

    在爐窯燃燒過程中，當空氣過剩系數過小，即氧量不足時，由于燃燒而導致熱效率降低和冒黑煙；當氧量過大時，SO2和NOX量增加，將導致環境污染，同時因過量空氣帶走熱量，使熱效率降低。因此，只有利用氧化鋯氧分析儀來控制佳空/燃比，實現經濟燃燒，才能得到佳的熱效率和減少對環境的污染。據實際估算，一臺670t/h鍋爐，裝上2至4臺氧化鋯氧分析儀后，將煙氣氧量由6%降到4%，年節煤效益為50萬元以上，如果實現熱控自動化，其節能效果更佳。

氧化鋯氧量分析儀由轉換器和檢測器（俗稱氧探頭）組成，在檢測器的核心元件氧化鋯濃差電池上，采用了納米材料和***生產工藝，在電極涂層上添加抑制電極老化的添加劑。大大提高了氧化鋯測量探頭的精度和使用壽命。檢測器采用直插式探頭結構，不需取樣系統，能及時反映鍋爐內燃燒狀況，如與自控裝置配合使用，可有效地控制燃燒狀況。轉換器采用單片機智能化設計，漢字液晶顯示，使數據顯示、功能控制更具有人性化；可與各類型DCS數據接入設備連接。使儀表的操作變的簡單，容易掌握。

產品具有以下特點：

   1. 通用性較強，可以直接替換其它廠家氧量分析儀。

   2. 大屏幕藍底白字ＬＣＤ顯示。

   3. 全中文操作菜單(出口產品可以提供英文菜單)。

   4. 氧量量程0.01-25.00％內自由設定（***量程0-5%）。

   5. 溫度采用ＰＩＤ控溫，恒溫點７００℃和７５０℃（可現場選擇）。

   6. 可設置氧量上、下限報警指示，溫度上、下限報警指示。

   7. 本底電勢一鍵校正。

   8. 可用標準氣在線校準。

   9.  4-20mA標準電流輸出與主電路光電隔離，可直接遠傳進入DCS系統。

   10. 多種故障信息提示。

二、工作原理

        氧化鋯是一種高溫電解質濃差電池，在數度的高溫環境下，具有能產生氧離子遷移的導電性能，由于被測氣體（煙氣或其它氣體）與參比氣體（空氣或其它氣體）在氧化鋯兩側鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一定數量的氧離子遷移而產生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關系，可

以用能斯特（Nernst）公式來表示：

        E=RT/4F×LnP1/P2

式中：E—氧濃差電勢（V）

      R—理想氣體常數（8.314J/moLK）

      T—溫度值（K）

      F—法拉第常數（96500c/moL）

      P1—參比氣體分壓（空氣）

      P2—被測氣體分壓

    變送器把所測量出的數據，經單片機計算轉換，將氧含量在液晶屏上顯示出來，同時轉換成電流信號供計算機或計錄儀使用。

三、 技術指標

      量程：    0.01～25.00%O2(量程從5.00％－25.00％內自由設置）

     輸出信號： 4 ～20mA 負載電阻≤500Ω 隔離

     重復性：   滿量程的±0.5%

     基本誤差： ≤±1%（滿量程）

     穩定性：   ≤±1%（儀器連續檢定4h）

     響應時間： 當標準氣體從檢測器入口引入時計，5秒內達到90%的響應

     環境溫度： 檢測器 -10℃～80℃   轉換器 0℃～40℃

     電源及功耗：電源220±10%VAC，功耗為150W

      樣氣溫度：   ≤700℃（700℃以上協商供貨）

      樣氣壓力范圍：±10KPa

      檢測器長度：  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他長度可根據用戶要求生產）

四、 轉換器安裝尺寸

   盤裝橫式表：外形尺寸160*80mm*250mm，開孔尺寸152*76mm  

   盤裝豎式表：外形尺寸80*160mm*250mm，開孔尺寸76*152mm  

   盤裝方式表：外形尺寸160*160*150mm，開孔尺寸152*152mm

   盤裝方式表：外形尺寸144*144*150mm，開孔尺寸138*138mm

   墻掛式表：  外形尺寸260*200*100mm

五、配套檢測器（探頭）的構造

       檢測器由防塵裝置、氧化鋯管、加熱爐、熱電偶、氣體導管、接線盒以及殼體等主要部件組成。整個裝置采用全封閉型結構，以增加整個裝置的密封性能，提高使用壽命。對高粉塵的檢測環境，為達到更好的過濾效果，加裝了多孔陶瓷過濾器。

       檢測器內的氧化鋯管是核心元件 ，屬陶瓷易碎品，運輸和安裝使用過程中應避免劇烈震動，以免損壞。檢測器內加熱爐的作用是提供氧化鋯元件正常工作所需的溫度，為延長加熱爐的壽命，在工藝上作了***處理。因檢測器本身帶有加熱裝置，從而在低于700℃的環境中能正常工作。

六、 檢測器的現場安裝條件

  6.1氧量檢測器的現場安裝條件

      避開震動場合；

      環境溫度要在儀器規定范圍內；

      接線盒要避開高輻射熱源；

      盡可能避開腐蝕性氣體；

      要有足夠的工作空間；

  6.2  取樣點的位置選擇

      取出的氣樣能快速反映工藝狀態的變化情況，即氣體要具有代表性。

      為避免SO2 的冷凝，取樣點氣體溫度應高于300℃，其范圍為300—600℃  。

      取樣點的溫度、壓力、流量等參數不應變化太大。

      取樣探頭的長度應達到煙道直徑的1/3。

      切忌在管道、煙道底部開口取樣。

      取樣點的附近爐堂、煙道應無泄漏，否則將造成測量誤差。

      要選擇在易于維護、檢修的地方。

6.3 氧量檢測器的安裝

      預先加工好帶法蘭的設備短接管，孔徑為Φ76，長度約為400mm。按要求選好取樣位置(爐壁或管道)，開一個Φ76 的孔，將短接水平焊接到爐壁上，焊接時要保證焊接處不漏氣。把檢測器插入短接管中，接管法蘭與檢測器法蘭之間墊上2—4mm 厚的石棉墊，旋緊4 個螺栓，使其不漏氣即可。