技术文章
Technical articles一、 概述
氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧器,因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点,而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门,分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量,提高燃烧效率,节约能源,减少环境污染。
氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器(俗称氧探头)组成,在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上,采用了纳米材料和先进的生产工艺,在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构,不需取样系统,能及时反映锅炉内燃烧状况,如与自控装置配合使用,可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计,汉字液晶显示,使数据显示、功能控制更具有人性化;可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单,容易掌握。具有以下特点:
� 1. 通用性较强,可以直接替换其它厂家氧量分析仪。
2. 大屏幕蓝底白字LCD显示。
� 3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。
� 4. 氧量量程0.01-25.00%内自由设定(量程0-5%)。
5. 温度采用PID控温,恒温点700℃和750℃(可现场选择)。
� 6. 可设置氧量上、下限报警指示,温度上、下限报警指示。
� 7. 本底电势一键校正。
� 8. 可用标准气在线校准。
� 9. 4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离,可直接远传进入DCS系统。
� 10. 多种故障信息提示。
二、工作原理
氧化锆是一种高温电解质浓差电池,在数百℃的高温环境下,具有能
产生氧离子迁移的导电性能,由于被测气体(烟气或其它气体)与参比气
体(空气或其它气体)在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同,在两极间有一
定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势,其电势值与氧浓度的关系,可
以用能斯特(Nernst)公式来表示:
E=RT/4F×LnP1/P2
式中:E—氧浓差电势(V)
R—理想气体常数(8.314J/moLK)
T—绝对温度值(K)
F—法拉第常数(96500c/moL)
P1—参比气体分压(空气)
P2—被测气体分压
变送器把所测量出的数据,经单片机计算转换,将氧含量在液晶屏上显示出来,同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。
700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表.
三、 技术指标
量程: 0.01~25.00%O2(量程从5.00%-25.00%内自由设置)
输出信号: 4 ~20mA 负载电阻≤500Ω 隔离
重复性: 满量程的±0.5%
基本误差: ≤±1%(满量程)
稳定性: ≤±1%(仪器连续检定4h)
响应时间: 当标准气体从检测器入口引入时计,5秒内达到90%的响应
环境温度: 检测器 -10℃~80℃ 转换器 0℃~40℃
样气温度: ≤700℃(700℃以上协商供货)
� 样气压力范围:±10KPa
检测器长度: 0.4m;0.8m;1.0m;1.2m;(其他长度可根据用户要求生产)
四、 检测器的构造
检测器由防尘装置、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒以及壳体等主要部件组成。整个装置采用全封闭型结构,以增加整个装置的密封性能,提高使用寿命。对高粉尘的检测环境,为达到更好的过滤效果,加装了多孔陶瓷过滤器。
检测器内的氧化锆管是核心元件 ,属陶瓷易碎品,运输和安装使用过程中应避免剧烈震动,以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度,为延长加热炉的寿命,在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置,从而在低于700℃的环境中能正常工作。
五、 检测器的现场安装条件
5.1氧量检测器的现场安装条件
避开震动场合;
环境温度要在仪器规定范围内;
接线盒要避开高辐射热源;
尽可能避开腐蚀性气体;
要有足够的工作空间;
5.2 取样点的位置选择
取出的气样能快速反映工艺状态的变化情况,即气体要具有代表性。
为避免SO2 的冷凝,取样点气体温度应高于300℃,其范围为300—600℃ 最 佳。
取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大。
取样探头的长度应达到烟道直径的1/3。
切忌在管道、烟道底部开口取样。
取样点的附近炉堂、烟道应无泄漏,否则将造成测量误差。
要选择在易于维护、检修的地方。