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上海自動化儀表有限公司
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氧化鋯探頭安裝位置選擇

時間:2022/7/15閱讀:663
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氧化鋯氧量分析儀是一種實用可靠的在線氧量自動分析儀表,由氧量檢測器(傳感器)和顯示儀表(變送器)構成測量及顯示系統,其檢測器采用耐高溫、耐腐蝕材料制成,可直接插入煙道內進行氧量的測量,顯示儀采用單片機控制,能與各種電動單元組合儀表、常規(guī)顯示記錄儀及DCS集散控制系統配合使用。

氧化鋯氧量分析儀用于鍋爐、窯爐、加熱爐等燃燒設備在燃燒過程中所產生的煙氣含氧量進行快速、正確的在線檢測分析,以實現低氧燃燒控制,達到節(jié)能及減少環(huán)境污染之目的。

氧化鋯氧量分析儀是一種新穎的智能化工業(yè)自控儀表,它可以對諸多工業(yè)爐窯煙氣中的氧含量快速、準確、在線地進行檢測、比較和分析,實現低氧燃燒控制,確保生產過程的安全和經濟性。因此,氧化鋯氧量分析儀可廣泛適用于電力、化工、冶金、石油、輕工、紡織領域中的燃燒控制,也可應用于電子元件、磁性材料等高溫燒結時的微量含氧分析。

從鍋爐煙道中抽取煙氣樣品要具有代表性,即氧化鋯探頭裝置的安裝位置選擇是保證分析結果準確性的關鍵。

600MW超臨界直流爐,鍋爐系統煙氣的流向主要從爐膛經過過熱器、省煤器、空氣預熱器,經由電除塵處理后,*終由引風機送往煙囪排放大氣。如果測點過于靠近爐膛煙氣的出口,由于溫度過高,流速過快,此時的煙氣勢必會嚴重沖刷腐蝕探頭不銹鋼外殼,嚴重縮短使用壽命;當然,如果測點過于置后,由于風煙系統中存在漏氣因素,探頭的檢測數據會偏高,不能如實反映爐膛中煙氣真實含氧量。

綜合以上因素,為了提升檢測效率和準確度,我們將測點放在省煤器出口 A 側、B 側及空預器出口,主要原因是此處距離爐內燃燒區(qū)的時滯較短。

氧化鋯探頭(傳感器)的安裝。探頭的參比氣是靠空氣自然對流提供的,因此需要水平安裝。同時必須保證探頭端距離鍋爐內壁150mm以上,同時使過濾器的多孔陶瓷暴露部分背對煙氣流向,以此來避免氣體沖刷。為防止探頭受熱不均爆裂,將探頭推入煙道時,應當分階段推入,一般為10~20cm/min。

氧化鋯分析儀.jpg

氧化鋯氧分析儀連續(xù)監(jiān)測爐膛煙氣中的含氧量:

在生產過程必須檢測并控制煙氣中的氧含量。氧化鋯氧分析儀(氧化鋯氧量計、氧量表)的主要作用就是連續(xù)監(jiān)測爐膛煙氣中的含氧量,將氧量值轉換成4~20mA模擬信號并送至DCS參與PI控制,優(yōu)化爐膛燃燒,提升燃燒效率,減少污染物排放。

1、測量原理
工作溫度在650℃以上時,穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷(ZrO2)呈現氧離子導電現象,根據此特性,在高溫條件下,如果在二氧化鋯陶瓷兩側氧分壓不同時,在其內部會發(fā)生氧離子的遷移。此時在二氧化鋯兩側引出的鉑電極上可以測量到穩(wěn)定的毫伏級信號,即為氧電動勢。通常在氧化鋯內外兩側涂上多孔性鉑電極制成氧濃度差電池(以下簡稱電池)。
參比氣體通常為無油干燥清潔的空氣(含氧20.60%)。若參比氣側與被測氣體側氧分壓不同時,氧離子從高的一側遷移到低的一側。電池就以對數顯示被測氣體中的氧濃度值。通過實驗測定,電池工作溫度在700℃時,氧濃度每減少一個數量級,毫伏信號約增加約48mV。
2、系統組成
氧化鋯氧分析儀是由安裝在煙道內的傳感器(探頭)、就地安裝的氧分析儀、氣源及它們之間的連接電纜、氣管組成。以JK型氧化鋯氧分析儀引入為例,做分析解釋說明。
2.1傳感器
傳感器裝置由探頭、法蘭、測量電池、加熱器、過濾元件、參比氣管接頭、校驗氣口等組成。由于測量電池的工作溫度設定為700℃,采用一支K型熱電偶測量電池的工作溫度,通過分析儀內部的溫控器和加熱器來實現溫度恒定。
2.2氧分析儀
氧分析儀*主要的功能是進行氧信號處理,氧傳感器輸入的氧電勢E信號首*行放大,然后將放大的電壓信號經過A/D轉換器轉換為數字信號。根據傳感器測量電池的特性曲線,微處理器將數字信號轉變?yōu)橄鄳难鯘舛戎挡@示在氧分析儀顯示屏上,同時將數字信號轉變?yōu)榫€性標準模擬電流信號輸出至DCS。當然,氧分析還具備內部溫控、校準、故障報警、過熱保護等功能。




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