技術文章
Technical articles一、 概述
氧化鋯煙氣氧量分析儀是近幾十年發(fā)展起來的新型測氧器,因其具有結構簡單、維護方便、反應速度快、測量范圍廣等特點,而廣泛應用于電力、冶金、供暖、建材、電子等部門,分析各種工業(yè)鍋爐及窯爐中煙氣的氧含量,提高燃燒效率,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。
氧化鋯氧量分析儀由轉(zhuǎn)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,采用了納米材料和先進的生產(chǎn)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(tǒng),能及時反映鍋爐內(nèi)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(zhuǎn)換器采用單片機智能化設計,漢字液晶顯示,使數(shù)據(jù)顯示、功能控制更具有人性化;可與各類型DCS數(shù)據(jù)接入設備連接。使儀表的操作變的簡單,容易掌握。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(chǎn)品可以提供英文菜單)。
? 4. 氧量量程0.01-25.00%內(nèi)自由設定(量程0-5%)。
5. 溫度采用PID控溫,恒溫點700℃和750℃(可現(xiàn)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(tǒng)。
? 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(zhì)濃差電池,在數(shù)百℃的高溫環(huán)境下,具有能
產(chǎn)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(cè)鉑電極的氧分壓不同,在兩極間有一
定數(shù)量的氧離子遷移而產(chǎn)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(shù)(8.314J/moLK)
T—絕對溫度值(K)
F—法拉第常數(shù)(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(shù)據(jù),經(jīng)單片機計算轉(zhuǎn)換,將氧含量在液晶屏上顯示出來,同時轉(zhuǎn)換成電流信號供計算機或計錄儀使用。
700℃和750℃時氧濃度與氧濃差電勢關系見附表.
三、 技術指標
?? 量程: 0.01~25.00%O2(量程從5.00%-25.00%內(nèi)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(wěn)定性: ≤±1%(儀器連續(xù)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(nèi)達到90%的響應
環(huán)境溫度: 檢測器 -10℃~80℃ 轉(zhuǎn)換器 0℃~40℃
?? 樣氣溫度: ≤700℃(700℃以上協(xié)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(jù)用戶要求生產(chǎn))
四、 檢測器的構造
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(huán)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(nèi)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(nèi)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,在工藝上作了特殊的處理。因檢測器本身帶有加熱裝置,從而在低于700℃的環(huán)境中能正常工作。
五、 檢測器的現(xiàn)場安裝條件
5.1氧量檢測器的現(xiàn)場安裝條件
??避開震動場合;
??環(huán)境溫度要在儀器規(guī)定范圍內(nèi);
??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;
5.2 取樣點的位置選擇
??取出的氣樣能快速反映工藝狀態(tài)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℃ 最 佳。
取樣點的溫度、壓力、流量等參數(shù)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。