高(gao)温(wen)直插(cha)式氧(yang)与(yu)一氧(yang)化碳在(zai)线(xian)分析(xi)仪(yi)

　　一(yi)、高温直插(cha)式氧与一(yi)氧化(hua)碳在(zai)线(xian)分析仪(yi)技术(shu)现(xian)状

　　随着国家对锅炉(lu)大气(qi)污染(ran)物(wu)排放(fang)标(biao)准(zhun)提高，NOx排(pai)放要求(qiu)日(ri)益严(yan)格(ge)，为进(jin)一步降低(di)NOx排放，大型锅炉普(pu)遍进行低(di)氮(dan)燃(ran)烧器(qi)改(gai)造(zao)，采用(yong)低氮(dan)燃烧技(ji)术(shu)后(hou)由(you)于炉内不(bu)合(he)理空(kong)气(qi)分级导致炉膛(tang)局(ju)部(bu)区(qu)域(yu)被还原(yuan)性(xing)气(qi)氛(fen)填(tian)充，CO、H2及(ji)H2S浓(nong)度偏高，O2量(liang)偏(pian)低。由此(ci)产生(sheng)大(da)量的(de)自由S原(yuan)子(zi)与水(shui)冷(leng)壁(bi)发(fa)生(sheng)反(fan)应形成(cheng)高温(wen)腐(fu)蚀(shi)，高(gao)温(wen)腐蚀导(dao)致壁厚(hou)减(jian)薄，强(qiang)度降低(di)，造(zao)成(cheng)机组非停(ting)或(huo)大(da)面积(ji)换管问题(ti)突出(chu)；

　　由(you)于锅炉排(pai)烟(yan)CO、H2浓度大幅度(du)升高(gao)，对锅炉效率造成(cheng)一(yi)定(ding)影响(xiang)；

　　现有(you)检(jian)测(ce)装置在(zai)高(gao)温烟(yan)气(qi)区(qu)域特别是(shi)易发生(sheng)高(gao)温腐(fu)蚀区域没(mei)有(you)任(ren)何检测手(shou)段，运(yun)行调(diao)节及(ji)燃(ran)烧(shao)调整缺(que)少数据(ju)支(zhi)持。

　　二(er)、高温直插式(shi)氧(yang)与一(yi)氧化碳(tan)在(zai)线分析(xi)仪应用意义(yi)

　　（1）实(shi)践(jian)表明低(di)氮燃烧改造后(hou)排(pai)烟CO浓度(du)对(dui)炉膛(tang)氧量(liang)的变化(hua)比较敏(min)感(gan)，实(shi)时(shi)监测各区域(yu)特(te)别是(shi)高温区的(de)CO及O2能够(gou)在降低排烟(yan)NOX的(de)同(tong)时保(bao)证锅(guo)炉效(xiao)率(lv)；

　　1.通过(guo)燃烧(shao)调整试验发(fa)现，主(zhu)燃区(qu)和燃(ran)尽区(qu)两侧墙近壁(bi)区(qu)O2、CO、H2和H2S浓(nong)度水(shui)平受机(ji)组负(fu)荷(he)、运(yun)行(xing)氧量、燃(ran)尽(jin)风(feng)开(kai)度及(ji)燃(ran)烧配(pei)风(feng)方(fang)式(shi)影响；机(ji)组(zu)负荷(he)越(yue)高(gao)，侧(ce)墙近(jin)壁(bi)区(qu)O2浓度越(yue)低，CO、H2和H2S越(yue)高，机组负荷高(gao)于75%BRL时(shi)，两侧墙水冷壁(bi)近壁区存(cun)在(zai)大(da)面积O2浓度为0情(qing)况，通过(guo)对缺(que)氧区(qu)域CO及(ji)O2监(jian)控(kong)，可有效指(zhi)导运(yun)行人(ren)员(yuan)进(jin)行燃烧(shao)调(diao)整，避(bi)免(mian)或减缓高(gao)温腐蚀(shi)，提高(gao)锅(guo)炉(lu)可(ke)靠性；

　　2.锅(guo)炉(lu)的(de)燃(ran)烧(shao)优(you)化(hua)调整(zheng)试(shi)验可(ke)以看(kan)出，锅(guo)炉烟(yan)气成分(fen)中的CO和(he)O2有(you)很强(qiang)的关联(lian)性，通(tong)过监(jian)测(ce)CO排(pai)放浓(nong)度(du)数值(zhi)及变(bian)化幅度(du)，可以更加(jia)准确(que)找(zhao)出最佳(jia)运(yun)行氧(yang)量(liang)，更(geng)加(jia)准(zhun)确(que)地(di)确定当前(qian)锅(guo)炉燃烧(shao)效(xiao)率的(de)高(gao)低(di)；通过(guo)对关键(jian)区(qu)域(yu)的CO和O2的(de)监(jian)测，实现对(dui)CO与(yu)O2的(de)综合(he)控制(zhi)，对锅炉(lu)经(jing)济(ji)运(yun)行十(shi)分有(you)利；

　　3.通(tong)过在高温(wen)区加装(zhuang)CO和O2测(ce)量装(zhuang)置(zhi)，可(ke)为高温(wen)腐蚀(shi)的成因(yin)分析及(ji)治(zhi)理方案提供数据支持；

　　4.通过(guo)在(zai)高(gao)温(wen)区(qu)加(jia)装(zhuang)CO和O2测量(liang)装置，可(ke)为(wei)锅(guo)炉燃(ran)烧(shao)优化(hua)带来(lai)更科学、更(geng)直(zhi)观的大数(shu)据(ju)支(zhi)持(chi)，为(wei)实现锅炉(lu)燃(ran)烧智能控(kong)制打(da)下基(ji)础(chu)。

　　5.高温(wen)直插式(shi)氧(yang)与(yu)一氧化碳在(zai)线分(fen)析仪(yi)技(ji)术参数(shu)

　　（2）仪(yi)器显示

　　2×20位5×7点阵(zhen)液晶显示(shi)模(mo)块(kuai)，背光(guang)可设置测量(liang)状态时(shi)，显示(shi)氧(yang)量(liang)、一(yi)氧(yang)化(hua)碳含(han)量、氧(yang)电(dian)势(shi)、温(wen)度(du)、毫(hao)安(an)电流及(ji)各(ge)种(zhong)报警(jing)记录(lu)

　　（3）测(ce)量(liang)及精度(du)

　　0%-100%氧浓度(du)；0-1000ppm一(yi)氧(yang)化碳(tan)浓(nong)度；±0.2%相对精度；±0.5%的(de)重复性精度

　　（4）测(ce)量(liang)气(qi)体(ti)温(wen)度

　　0℃-1400℃

　　（5）标准(zhun)气(qi)校(xiao)准

　　半(ban)自(zi)动单点(dian)校(xiao)准(zhun)，一(yi)种标准(zhun)气(qi)（可(ke)以(yi)是(shi)空气(qi)）校准探(tan)头的电池(chi)常数、对(dui)数(shu)斜(xie)率全(quan)自动校准(zhun)（可选功能(neng)），仪器(qi)定时控(kong)制(zhi)电磁阀通断(duan)标(biao)准气，自动(dong)校准系(xi)统

　　（6）水份(fen)和(he)压(ya)力补偿功能

　　仪(yi)器通过(guo)被(bei)测(ce)气体水(shui)份含(han)量和压力(li)对(dui)氧(yang)测量误差(cha)进行(xing)补(bu)偿

　　（7）两路标(biao)准(zhun)电流输出

　　光(guang)电(dian)隔(ge)离4-20MA（或(huo)0-10MA）两路(lu)有源标(biao)准(zhun)电流(liu)输(shu)出(chu)，负(fu)载600-1200欧姆(mu)

　　第(di)一路(lu)输出(chu)氧量(liang)；第(di)二路(lu)输出一氧(yang)化(hua)碳(tan)含量

　　（8）输出范(fan)围(wei)设置(zhi)

　　输(shu)出毫安(an)电(dian)流(liu)在量(liang)程范围内(nei)线性对(dui)应(ying)氧量(liang)与(yu)一(yi)氧化碳含量

　　（9）环(huan)境(jing)温度和湿(shi)度

　　温(wen)度0℃-55℃；湿(shi)度(du)5-99%RH（无结露）

　　（10）机(ji)箱

　　标准(zhun)型(xing)H300×W500×160约(yue)8KG

　　（11）自(zi)动诊断(duan)报(bao)警(jing)

　　自(zi)动(dong)诊(zhen)断功能(neng)，对(dui)探头(tou)温度(du)超限(xian)、热(re)电偶(ou)断开(kai)、热电偶(ou)接(jie)反、校验(yan)参(can)数(shu)非法(fa)、电路故障(zhang)等报(bao)警(jing)指(zhi)示(shi)

　　（12）通讯(xun)接口(kou)（可(ke)选功(gong)能(neng)）

　　串行(xing)输(shu)入(ru)输(shu)出口RS232；网络通(tong)讯口(kou)RS485；现场(chang)总(zong)线(xian)通讯(xun)协(xie)议(yi)选件(jian)

　　三(san)、探(tan)头(tou)优点

　　（1）免(mian)维(wei)护

　　本(ben)底(di)电势不(bu)漂(piao)移，不(bu)需(xu)要(yao)周期(qi)性校准；

　　（2）耐腐(fu)蚀

　　高(gao)硫高(gao)氟(fu)酸性(xing)腐(fu)蚀恶(e)劣环(huan)境；

　　（3）耐磨(mo)损(sun)

　　三(san)层壳(ke)体保(bao)护(hu)，高粉尘(chen)环(huan)境(jing)；

　　（4）耐(nai)高(gao)温(wen)

　　超(chao)宽温度范围(wei)：探头0-1400℃，锆(gao)管1700℃；

　　（5）抗(kang)冷(leng)热冲击

　　高水(shui)分环境(jing)抗(kang)水冲淋特性；

　　（6）结构简(jian)单(dan)，便于(yu)维(wei)修(xiu)

　　不(bu)需要(yao)拆下整只探(tan)头(tou)打开(kai)接线(xian)盒(he)即可(ke)更换锆管(guan)、

　　热(re)电偶、内电极(ji)等零(ling)部件；

　　（7）准(zhun)确

　　直(zhi)接(jie)插入(ru)炉内避(bi)免(mian)抽(chou)气系统的(de)维(wei)修问题，避(bi)免抽气(qi)时空气(qi)中(zhong)的泄(xie)漏，提高(gao)测(ce)量(liang)的(de)准确(que)性。

　　四(si)、高(gao)温直(zhi)插(cha)式氧与(yu)一(yi)氧化(hua)碳(tan)在线(xian)分析仪应用(yong)范围

　　实(shi)时测量在(zai)锅(guo)炉、熔(rong)炉(lu)、窑(yao)炉(lu)、焚(fen)烧(shao)炉(lu)以及各种(zhong)工(gong)艺及燃(ran)烧过程中(zhong)或(huo)工艺及燃烧后排(pai)出气体(ti)中的氧与(yu)一氧化(hua)碳的含量。

　　五、高(gao)温(wen)直(zhi)插式(shi)氧与(yu)一氧化碳在(zai)线(xian)分析仪技(ji)术问(wen)答

　　1.为何本(ben)产品(pin)探(tan)头不漂(piao)移(yi)，无(wu)需(xu)校(xiao)准(zhun)?

　　一般(ban)的(de)氧(yang)探(tan)头本(ben)底电势(shi)漂移(yi)，需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)校(xiao)准，在(zai)每(mei)一(yi)次校准后(hou)的(de)一段时间(jian)内能保证一定精度，但漂(piao)移会(hui)使(shi)测量(liang)误(wu)差(cha)随时(shi)间越来(lai)越大，只能(neng)通(tong)过频繁的校准来校正(zheng)。

　　本底电势(shi)漂移原因是(shi)在使用过(guo)程(cheng)中，组成(cheng)探(tan)头的各(ge)个(ge)零(ling)件(jian)（包括内电极、氧化锆、外电(dian)极）的材料(liao)会随时间(jian)老(lao)化，材(cai)质发生变(bian)化，使内电极与氧化(hua)锆(gao)接触(chu)电(dian)势(shi)（热电(dian)势即(ji)热(re)电偶效应(ying)）发生变化，同样(yang)氧化锆(gao)与(yu)外(wai)电(dian)极(ji)接(jie)触(chu)电(dian)势也发生(sheng)变化(hua)。如果内(nei)外电(dian)极(ji)与氧化(hua)锆(gao)接点(dian)的温度不(bu)相(xiang)等(deng)，热电(dian)势(shi)发生变(bian)化(hua)就(jiu)是本底(di)电(dian)势(shi)漂移(yi)。

　　本产品氧化(hua)锆片(pian)为直(zhi)径(jing)为(wei)6.5mm厚(hou)1mm的圆片，尺(chi)寸(cun)很小(xiao)，釆(bian)用(yong)螺(luo)旋管(guan)加(jia)热器(qi)套在锆(gao)管(guan)上加(jia)热，氧化(hua)锆片(pian)处(chu)于加(jia)热器(qi)中间(jian)，这样就(jiu)使(shi)氧化锆片两(liang)侧(ce)温度一(yi)致(zhi)，消(xiao)除(chu)了(le)本地(di)电(dian)势(shi)的漂(piao)移问(wen)题(ti)。而其他(ta)所(suo)有氧(yang)化(hua)锆探(tan)头(tou)由(you)于结构和(he)尺寸(cun)的(de)的原因(yin)做不(bu)到这(zhe)一点(dian)。

　　2.为(wei)何(he)本产(chan)品探(tan)头具有长期(qi)的(de)稳(wen)定(ding)性(xing)和可靠(kao)性?

　　一般的氧(yang)化(hua)锆探(tan)头(tou)釆用把(ba)很(hen)短(duan)的锆管从探头(tou)前部(bu)装(zhuang)入(ru)，通过机(ji)械(xie)密(mi)封(feng)的方法(fa)装(zhuang)配。由于(yu)氧化(hua)锆(gao)是(shi)陶(tao)瓷材(cai)料(liao)，在(zai)锆头局(ju)部(bu)有加热器(qi)，由于(yu)金(jin)属、密封(feng)材(cai)料(liao)与陶瓷材料(liao)的(de)热(re)膨(peng)涨(zhang)系数(shu)不同，在高温时热应力(li)会引起密封(feng)泄(xie)露(lu)和锆(gao)管破(po)裂漏(lou)气。这(zhe)是(shi)探头(tou)误差(cha)大(da)直至(zhi)失(shi)效的主要(yao)原因。

　　本产品探(tan)头结构不同(tong)，锆管采用陶瓷焊接法(fa)，把直径为(wei)6.5mm厚(hou)1mm的(de)圆形(xing)氧(yang)化锆片(pian)焊(han)接在外径(jing)8mm内径(jing)6mm的钢玉瓷(ci)管(guan)一端(duan)组(zu)成(cheng)氧化(hua)锆锆管(guan)，锆(gao)管(guan)长(zhang)度(du)接近(jin)探头(tou)长度(du)。探头从后(hou)面装入锆(gao)管，采(cai)用O型(xing)圈(quan)柔性(xing)密封。由(you)于(yu)不是(shi)在前(qian)端(duan)高温(wen)部位(wei)密封(feng)，而是在(zai)靠近接(jie)线盒(he)处的(de)低温(wen)处密封，因(yin)此(ci)可以有效的(de)密封，这(zhe)样彻底(di)解决了(le)密封不(bu)严(yan)和(he)热(re)应(ying)力(li)引起(qi)锆(gao)管(guan)破裂漏气(qi)的问题(ti)，使(shi)得(de)探头(tou)在全(quan)量程范(fan)围内严格满(man)足能(neng)斯(si)特(te)方(fang)程(cheng)，测(ce)氧分(fen)别率达到10-30%。

　　3.为(wei)何本(ben)产品(pin)探头(tou)适(shi)用于高(gao)温、高水分(fen)的环境(jing)?

　　一(yi)般的(de)氧探(tan)头(tou)的锆管(guan)釆用(yong)金(jin)属(shu)和(he)氧(yang)化(hua)锆通(tong)过(guo)胶(jiao)结和(he)焊(han)接组(zu)成(cheng)，温度越高(gao)热(re)应(ying)力越大(da)，锆(gao)管(guan)越(yue)容(rong)易发(fa)生(sheng)密(mi)封(feng)泄(xie)露(lu)和锆(gao)管破(po)裂漏(lou)气，所以(yi)当(dang)烟(yan)气温度超过(guo)400°C探(tan)头寿命(ming)会显著下(xia)降(jiang)。

　　本产品(pin)探(tan)头的(de)锆管釆用(yong)全陶瓷材(cai)料，锆(gao)管(guan)本(ben)身能(neng)承受(shou)的温(wen)度(du)高(gao)达1700°C。探头使(shi)用(yong)温度髙(gao)达(da)1400°C,大(da)大髙(gao)于(yu)普通探头600°C温(wen)度限制，相同(tong)温度下(xia)锆管(guan)寿(shou)命大大(da)延(yan)长。

　　本(ben)产(chan)品(pin)探头的锆(gao)管釆(bian)用(yong)很小尺寸氧(yang)化(hua)锆(gao)片(pian)，热(re)容量(liang)小(xiao)，急(ji)冷急热不会(hui)产生热应(ying)力破坏(huai)，因此探(tan)头(tou)在(zai)高(gao)水分(fen)环(huan)境也(ye)能(neng)使用(yong)，短(duan)时间遇水不(bu)会损(sun)坏(huai)，适(shi)用(yong)于(yu)髙(gao)水分(fen)测(ce)量。而(er)一般的氧化(hua)锆(gao)由(you)于(yu)锆(gao)管结构和(he)尺(chi)寸(cun)的原因，遇(yu)水(shui)即(ji)破裂损(sun)坏。

　　4.为何本(ben)产品(pin)探(tan)头(tou)适(shi)用于高硫的(de)恶劣环(huan)境(jing)？

　　一般的(de)氧探头(tou)电(dian)极(ji)引线(xian)通常釆(bian)用(yong)白(bai)金(jin)丝(si)焊接的方(fang)式，但(dan)烟(yan)气中的硫对白金(jin)有腐(fu)蚀(shi)作(zuo)用，含(han)硫偏高(gao)时(shi)白(bai)金(jin)丝(si)会(hui)腐蚀(shi)断(duan)线(xian)，另(ling)外(wai)硫也会腐(fu)蚀锆(gao)管的(de)白金涂(tu)层(ceng)（称(cheng)氧化锆(gao)管中毒）。

　　本(ben)产品(pin)探头(tou)用特殊的涂层材料（电极(ji)抗硫性(xing)强），同(tong)时(shi)采(cai)用(yong)不同(tong)的(de)电极接(jie)触(chu)方(fang)式(shi)，探(tan)头中的锆(gao)管采用(yong)自(zi)动(dong)伸(shen)缩(suo)的(de)弹簧弹顶(ding)接(jie)触方(fang)式(shi)。电(dian)极不会(hui)由于硫腐蚀(shi)以(yi)及(ji)热(re)胀冷缩(suo)而出现问题，可靠性(xing)大大(da)增强，可在(zai)烟(yan)气(qi)含硫高达(da)14%浓(nong)度(du)环境(jing)下(xia)工(gong)作。内(nei)部(bu)还(hai)由(you)一(yi)根(gen)直(zhi)径较(jiao)小(xiao)的(de)金(jin)属(shu)管(guan)支(zhi)承(cheng)着锆管，这样(yang)实际上(shang)有(you)锆(gao)管(guan)刚玉(yu)管、金(jin)属(shu)支承管(guan)、外管(guan)三(san)层(ceng)防(fang)磨(mo)保护。

　　5.为(wei)何本产品探(tan)头适用(yong)于(yu)高(gao)粉尘磨损(sun)严重的(de)的场(chang)合(he)？

　　一(yi)般(ban)的氧探(tan)头(tou)是将很(hen)短的锆(gao)管(guan)安装(zhuang)在探头前(qian)部，探(tan)头(tou)的(de)管(guan)壁(bi)内(nei)侧与参比(bi)气联(lian)通(tong)，这(zhe)样一旦管壁被磨(mo)损穿(chuan)孔(kong)，被测气体进(jin)入参(can)比(bi)气(qi)中(zhong)，测量功(gong)能(neng)就(jiu)被破坏(huai)。本产品探头(tou)的锆(gao)管釆(bian)用很(hen)小尺(chi)寸(cun)氧(yang)化锆(gao)片(pian)，热容量(liang)小，急冷急热不会产(chan)生热应力破坏(huai)，因(yin)此探(tan)头在(zai)高水(shui)分(fen)环(huan)境也(ye)能使用，短时间(jian)遇水(shui)不会损(sun)坏，适(shi)用于(yu)髙水(shui)分测量。而(er)一般的氧(yang)化锆(gao)由于(yu)锆管(guan)结(jie)构(gou)和尺寸的原(yuan)因(yin)，遇(yu)水即(ji)破(po)裂(lie)损(sun)坏(huai)。