高温(wen)直(zhi)插式氧与(yu)一氧化(hua)碳(tan)在线(xian)分析(xi)仪

　　一、高温直(zhi)插(cha)式氧与(yu)一(yi)氧化(hua)碳(tan)在线(xian)分(fen)析仪(yi)技术(shu)现(xian)状

　　随(sui)着国家对(dui)锅炉大气(qi)污染物排放标(biao)准(zhun)提高，NOx排放要(yao)求日(ri)益(yi)严(yan)格，为进一步降低(di)NOx排(pai)放，大型(xing)锅(guo)炉(lu)普遍进(jin)行(xing)低(di)氮燃(ran)烧器改(gai)造(zao)，采用低(di)氮燃烧(shao)技(ji)术后由于(yu)炉内(nei)不合(he)理(li)空气(qi)分级(ji)导致炉膛局部(bu)区(qu)域被(bei)还原(yuan)性(xing)气氛(fen)填(tian)充，CO、H2及(ji)H2S浓(nong)度偏(pian)高，O2量偏低。由此(ci)产(chan)生大(da)量(liang)的(de)自(zi)由(you)S原子(zi)与(yu)水冷壁(bi)发生反(fan)应形(xing)成(cheng)高(gao)温(wen)腐蚀(shi)，高温腐蚀导(dao)致(zhi)壁厚减薄(bao)，强(qiang)度降(jiang)低(di)，造成机(ji)组(zu)非停(ting)或大(da)面积(ji)换管(guan)问题突(tu)出(chu)；

　　由(you)于(yu)锅(guo)炉(lu)排烟(yan)CO、H2浓(nong)度(du)大幅(fu)度(du)升高，对(dui)锅(guo)炉效(xiao)率(lv)造(zao)成(cheng)一定影(ying)响(xiang)；

　　现有检(jian)测(ce)装(zhuang)置在高(gao)温烟气(qi)区(qu)域特别是易(yi)发生(sheng)高(gao)温(wen)腐(fu)蚀区(qu)域没有(you)任(ren)何(he)检(jian)测(ce)手(shou)段，运(yun)行调(diao)节及燃(ran)烧(shao)调整(zheng)缺(que)少(shao)数据支持(chi)。

　　二、高温直插(cha)式(shi)氧与(yu)一氧化(hua)碳在线分(fen)析(xi)仪应用意义

　　（1）实(shi)践(jian)表(biao)明(ming)低(di)氮燃烧改(gai)造(zao)后排(pai)烟CO浓(nong)度对炉(lu)膛(tang)氧量(liang)的变化比较(jiao)敏感，实(shi)时监测各区域(yu)特(te)别(bie)是(shi)高(gao)温区(qu)的CO及(ji)O2能够在降低(di)排烟(yan)NOX的同时(shi)保(bao)证(zheng)锅炉(lu)效率(lv)；

　　1.通过燃烧(shao)调(diao)整试验发现(xian)，主(zhu)燃(ran)区(qu)和(he)燃(ran)尽区两侧(ce)墙近(jin)壁(bi)区O2、CO、H2和H2S浓度水(shui)平受机(ji)组(zu)负(fu)荷、运(yun)行氧量(liang)、燃(ran)尽(jin)风开度及燃(ran)烧配风(feng)方式影(ying)响(xiang)；机组(zu)负荷越高(gao)，侧(ce)墙(qiang)近壁(bi)区O2浓度(du)越(yue)低，CO、H2和(he)H2S越高，机(ji)组(zu)负荷高(gao)于(yu)75%BRL时，两侧(ce)墙(qiang)水冷壁(bi)近(jin)壁(bi)区存(cun)在(zai)大(da)面积(ji)O2浓(nong)度(du)为0情况，通(tong)过(guo)对缺氧区域CO及(ji)O2监控(kong)，可有效指导运行(xing)人(ren)员(yuan)进(jin)行燃烧(shao)调(diao)整，避(bi)免或减缓(huan)高温腐(fu)蚀，提高(gao)锅(guo)炉(lu)可靠性；

　　2.锅炉(lu)的燃烧(shao)优(you)化调整(zheng)试(shi)验(yan)可以(yi)看出(chu)，锅(guo)炉烟(yan)气(qi)成分中的CO和(he)O2有很(hen)强的(de)关(guan)联性(xing)，通(tong)过(guo)监测CO排(pai)放浓(nong)度(du)数(shu)值(zhi)及变化(hua)幅度(du)，可以(yi)更(geng)加准确找出(chu)最(zui)佳(jia)运(yun)行(xing)氧(yang)量(liang)，更(geng)加准(zhun)确地(di)确定当前(qian)锅(guo)炉燃(ran)烧(shao)效率(lv)的高低(di)；通过对关键区域的CO和(he)O2的监测(ce)，实现(xian)对(dui)CO与(yu)O2的(de)综合(he)控制，对(dui)锅炉经济(ji)运(yun)行十分(fen)有(you)利；

　　3.通(tong)过在高温(wen)区(qu)加装(zhuang)CO和O2测(ce)量装(zhuang)置，可为(wei)高(gao)温(wen)腐(fu)蚀的成因分析及治理方(fang)案(an)提供(gong)数(shu)据(ju)支(zhi)持(chi)；

　　4.通(tong)过在高温区(qu)加(jia)装CO和O2测量(liang)装(zhuang)置(zhi)，可为锅(guo)炉(lu)燃烧(shao)优化带来更科(ke)学(xue)、更直(zhi)观的大(da)数据支(zhi)持(chi)，为(wei)实现锅炉(lu)燃烧智(zhi)能控(kong)制(zhi)打下基础。

　　5.高(gao)温(wen)直(zhi)插(cha)式氧与(yu)一氧化碳在线分析(xi)仪技术(shu)参(can)数

　　（2）仪(yi)器(qi)显(xian)示(shi)

　　2×20位(wei)5×7点(dian)阵液晶显(xian)示(shi)模块(kuai)，背光可(ke)设置(zhi)测量(liang)状态时，显(xian)示(shi)氧量、一氧(yang)化(hua)碳(tan)含量(liang)、氧电势(shi)、温(wen)度(du)、毫(hao)安电(dian)流及(ji)各种(zhong)报(bao)警(jing)记录

　　（3）测(ce)量(liang)及(ji)精度

　　0%-100%氧浓(nong)度；0-1000ppm一氧(yang)化碳浓(nong)度；±0.2%相对精度；±0.5%的(de)重复(fu)性(xing)精度(du)

　　（4）测量气(qi)体(ti)温度(du)

　　0℃-1400℃

　　（5）标准(zhun)气校准(zhun)

　　半自(zi)动(dong)单点(dian)校(xiao)准，一种(zhong)标(biao)准(zhun)气(qi)（可以是空气）校(xiao)准探(tan)头的电池(chi)常(chang)数、对数(shu)斜率(lv)全自动(dong)校准(zhun)（可选功(gong)能），仪器定时控(kong)制(zhi)电(dian)磁阀(fa)通断(duan)标(biao)准气，自动(dong)校准(zhun)系(xi)统(tong)

　　（6）水(shui)份(fen)和压力补(bu)偿(chang)功能(neng)

　　仪(yi)器通过(guo)被(bei)测(ce)气(qi)体(ti)水份含(han)量(liang)和压(ya)力(li)对氧(yang)测量误(wu)差进(jin)行(xing)补偿

　　（7）两路(lu)标(biao)准(zhun)电(dian)流输(shu)出

　　光(guang)电隔离(li)4-20MA（或0-10MA）两路有源(yuan)标准(zhun)电流(liu)输(shu)出(chu)，负载(zai)600-1200欧(ou)姆

　　第(di)一(yi)路输出(chu)氧(yang)量(liang)；第(di)二路输出(chu)一(yi)氧化(hua)碳(tan)含(han)量

　　（8）输(shu)出(chu)范围(wei)设置

　　输出(chu)毫安(an)电(dian)流(liu)在量(liang)程(cheng)范围(wei)内线(xian)性(xing)对(dui)应氧量(liang)与一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)含(han)量

　　（9）环(huan)境(jing)温度(du)和(he)湿(shi)度

　　温(wen)度(du)0℃-55℃；湿度(du)5-99%RH（无(wu)结露(lu)）

　　（10）机(ji)箱(xiang)

　　标(biao)准型H300×W500×160约8KG

　　（11）自(zi)动(dong)诊(zhen)断(duan)报警

　　自(zi)动诊(zhen)断功能(neng)，对探(tan)头温(wen)度(du)超限、热(re)电(dian)偶(ou)断开(kai)、热电偶接反(fan)、校验(yan)参数非(fei)法(fa)、电(dian)路故(gu)障等报警指(zhi)示

　　（12）通讯接(jie)口(kou)（可选(xuan)功(gong)能(neng)）

　　串行输入输(shu)出(chu)口(kou)RS232；网络(luo)通讯(xun)口(kou)RS485；现(xian)场(chang)总线(xian)通(tong)讯(xun)协议选件

　　三(san)、探(tan)头优(you)点

　　（1）免(mian)维(wei)护

　　本(ben)底(di)电势(shi)不漂移(yi)，不需(xu)要周(zhou)期性(xing)校(xiao)准(zhun)；

　　（2）耐腐(fu)蚀(shi)

　　高(gao)硫(liu)高氟酸(suan)性(xing)腐蚀(shi)恶(e)劣环(huan)境；

　　（3）耐(nai)磨损

　　三(san)层壳(ke)体(ti)保(bao)护(hu)，高粉(fen)尘(chen)环(huan)境(jing)；

　　（4）耐(nai)高(gao)温(wen)

　　超宽温(wen)度(du)范(fan)围：探(tan)头(tou)0-1400℃，锆(gao)管(guan)1700℃；

　　（5）抗(kang)冷热(re)冲(chong)击(ji)

　　高(gao)水(shui)分(fen)环境(jing)抗水(shui)冲(chong)淋特性(xing)；

　　（6）结构简单(dan)，便于维修

　　不(bu)需(xu)要拆(chai)下(xia)整(zheng)只探头(tou)打(da)开接线(xian)盒(he)即(ji)可(ke)更(geng)换锆(gao)管(guan)、

　　热(re)电(dian)偶、内(nei)电(dian)极(ji)等(deng)零(ling)部件；

　　（7）准确(que)

　　直接(jie)插入(ru)炉(lu)内(nei)避免抽(chou)气系统的维(wei)修(xiu)问题(ti)，避(bi)免抽(chou)气(qi)时(shi)空气(qi)中的(de)泄漏(lou)，提高(gao)测量(liang)的(de)准(zhun)确(que)性。

　　四、高(gao)温直(zhi)插式氧(yang)与(yu)一(yi)氧(yang)化碳(tan)在线(xian)分析(xi)仪应用范围

　　实(shi)时(shi)测(ce)量(liang)在(zai)锅炉、熔炉、窑炉、焚(fen)烧炉(lu)以及(ji)各(ge)种工(gong)艺及(ji)燃烧(shao)过程(cheng)中或工艺(yi)及(ji)燃烧后排出(chu)气体(ti)中(zhong)的氧与(yu)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)含(han)量(liang)。

　　五(wu)、高温(wen)直(zhi)插(cha)式(shi)氧与一氧(yang)化碳在线分(fen)析(xi)仪技术(shu)问(wen)答(da)

　　1.为何本(ben)产品(pin)探(tan)头不(bu)漂移，无(wu)需校(xiao)准?

　　一般的(de)氧(yang)探(tan)头本底(di)电(dian)势漂移(yi)，需(xu)要定(ding)期(qi)校准，在(zai)每(mei)一次校(xiao)准后的一段(duan)时间内(nei)能(neng)保(bao)证(zheng)一(yi)定(ding)精(jing)度(du)，但漂移会使测量误差(cha)随时(shi)间(jian)越来(lai)越大(da)，只(zhi)能(neng)通(tong)过(guo)频繁(fan)的(de)校准(zhun)来校(xiao)正(zheng)。

　　本底(di)电势漂(piao)移原(yuan)因(yin)是(shi)在(zai)使用过(guo)程(cheng)中(zhong)，组成探(tan)头(tou)的各个零件（包括内(nei)电极、氧(yang)化锆(gao)、外(wai)电(dian)极）的材料(liao)会(hui)随时(shi)间(jian)老(lao)化，材质(zhi)发(fa)生变化(hua)，使(shi)内电(dian)极(ji)与(yu)氧化(hua)锆接(jie)触电势(shi)（热(re)电势(shi)即(ji)热电(dian)偶效(xiao)应）发生(sheng)变化(hua)，同样(yang)氧化(hua)锆与外电极(ji)接(jie)触(chu)电(dian)势也(ye)发(fa)生变化(hua)。如果内外(wai)电极(ji)与(yu)氧(yang)化锆(gao)接(jie)点的温度(du)不(bu)相(xiang)等，热电势(shi)发(fa)生(sheng)变(bian)化就(jiu)是(shi)本底(di)电势漂(piao)移。

　　本(ben)产品(pin)氧化(hua)锆片(pian)为(wei)直径为(wei)6.5mm厚1mm的(de)圆片，尺寸很(hen)小(xiao)，釆用(yong)螺(luo)旋(xuan)管加热器(qi)套(tao)在锆管(guan)上(shang)加(jia)热(re)，氧(yang)化(hua)锆片处(chu)于(yu)加热(re)器(qi)中间，这(zhe)样就使(shi)氧化锆(gao)片(pian)两侧温(wen)度一致(zhi)，消(xiao)除(chu)了(le)本(ben)地(di)电势的漂移问题。而其(qi)他所(suo)有(you)氧(yang)化(hua)锆探头由于结(jie)构(gou)和(he)尺寸的的原因做不到(dao)这(zhe)一(yi)点。

　　2.为(wei)何本产(chan)品探头(tou)具(ju)有长期的(de)稳(wen)定性和(he)可(ke)靠性(xing)?

　　一(yi)般(ban)的氧(yang)化锆(gao)探头釆用把很(hen)短(duan)的(de)锆管从探头(tou)前(qian)部(bu)装(zhuang)入，通过机(ji)械密封(feng)的方法装(zhuang)配(pei)。由于氧(yang)化(hua)锆(gao)是(shi)陶瓷(ci)材料(liao)，在锆头局(ju)部有加热(re)器(qi)，由(you)于(yu)金属(shu)、密(mi)封(feng)材(cai)料与(yu)陶(tao)瓷材(cai)料的(de)热膨涨系数(shu)不同，在(zai)高温时热(re)应(ying)力(li)会引起(qi)密封(feng)泄露和(he)锆(gao)管破裂漏(lou)气(qi)。这是探头(tou)误(wu)差大直(zhi)至失(shi)效(xiao)的主(zhu)要原因。

　　本(ben)产(chan)品探头(tou)结构不同，锆(gao)管(guan)采(cai)用(yong)陶(tao)瓷焊(han)接法(fa)，把直(zhi)径为(wei)6.5mm厚1mm的圆形氧化锆片(pian)焊(han)接在外径8mm内径(jing)6mm的钢玉瓷管(guan)一端组成(cheng)氧化(hua)锆锆管，锆(gao)管长度(du)接近(jin)探头(tou)长度(du)。探(tan)头从后面(mian)装入锆(gao)管，采(cai)用O型圈(quan)柔(rou)性密(mi)封(feng)。由于(yu)不是(shi)在(zai)前(qian)端高温部位(wei)密(mi)封(feng)，而(er)是(shi)在(zai)靠近接线盒处的低温处密(mi)封(feng)，因此(ci)可(ke)以有效(xiao)的(de)密封(feng)，这(zhe)样(yang)彻(che)底解(jie)决(jue)了密(mi)封(feng)不(bu)严和热(re)应力引起锆管破裂漏气(qi)的问题，使得(de)探头(tou)在全量程范围(wei)内严格(ge)满(man)足能(neng)斯(si)特(te)方(fang)程(cheng)，测(ce)氧(yang)分别率达到(dao)10-30%。

　　3.为(wei)何本(ben)产(chan)品探(tan)头(tou)适用(yong)于(yu)高温(wen)、高(gao)水(shui)分(fen)的环(huan)境(jing)?

　　一般的(de)氧(yang)探(tan)头(tou)的(de)锆(gao)管(guan)釆用金(jin)属(shu)和氧化(hua)锆(gao)通过(guo)胶结(jie)和焊接组(zu)成，温(wen)度(du)越高热(re)应力(li)越(yue)大(da)，锆管(guan)越容易发生(sheng)密(mi)封(feng)泄(xie)露(lu)和锆管(guan)破(po)裂漏气，所(suo)以(yi)当烟气(qi)温(wen)度(du)超(chao)过400°C探(tan)头(tou)寿(shou)命(ming)会显(xian)著(zhu)下降(jiang)。

　　本(ben)产(chan)品(pin)探头的(de)锆管(guan)釆(bian)用(yong)全(quan)陶(tao)瓷材(cai)料(liao)，锆管本(ben)身(shen)能承受的(de)温(wen)度高(gao)达(da)1700°C。探(tan)头使用(yong)温(wen)度(du)髙(gao)达(da)1400°C,大(da)大(da)髙(gao)于(yu)普通(tong)探头(tou)600°C温(wen)度限制(zhi)，相(xiang)同(tong)温度下锆(gao)管(guan)寿命(ming)大(da)大延长。

　　本产品探(tan)头的锆(gao)管(guan)釆(bian)用很(hen)小(xiao)尺寸(cun)氧化锆(gao)片(pian)，热(re)容(rong)量(liang)小，急冷急(ji)热不会产(chan)生热(re)应力破(po)坏(huai)，因此探(tan)头在(zai)高水分(fen)环境也能(neng)使用，短(duan)时(shi)间(jian)遇水不会损(sun)坏，适(shi)用(yong)于(yu)髙(gao)水(shui)分测量(liang)。而一(yi)般的氧(yang)化锆由(you)于锆(gao)管(guan)结(jie)构(gou)和(he)尺寸的(de)原因(yin)，遇水(shui)即(ji)破裂(lie)损(sun)坏。

　　4.为何本(ben)产(chan)品探头(tou)适用(yong)于(yu)高(gao)硫(liu)的恶(e)劣(lie)环(huan)境(jing)？

　　一(yi)般的(de)氧探(tan)头(tou)电极(ji)引线(xian)通常釆(bian)用白金丝焊接的方式(shi)，但(dan)烟(yan)气中(zhong)的(de)硫(liu)对白(bai)金(jin)有(you)腐蚀作(zuo)用(yong)，含硫偏(pian)高(gao)时白(bai)金(jin)丝会腐(fu)蚀(shi)断(duan)线，另(ling)外硫(liu)也会腐(fu)蚀(shi)锆管的白(bai)金涂(tu)层（称(cheng)氧化(hua)锆管(guan)中(zhong)毒(du)）。

　　本(ben)产品(pin)探(tan)头用(yong)特(te)殊的(de)涂层(ceng)材料（电(dian)极(ji)抗硫性强），同(tong)时(shi)采用不同的电极(ji)接(jie)触方(fang)式，探头中(zhong)的锆管采用自动(dong)伸缩的弹(dan)簧(huang)弹顶(ding)接触方(fang)式。电极(ji)不会(hui)由于硫腐蚀(shi)以(yi)及热胀(zhang)冷缩而出现(xian)问(wen)题(ti)，可靠性大大增强(qiang)，可在(zai)烟气含硫高(gao)达(da)14%浓(nong)度(du)环(huan)境(jing)下(xia)工作(zuo)。内部(bu)还(hai)由一根(gen)直(zhi)径较(jiao)小的(de)金(jin)属(shu)管支(zhi)承着(zhe)锆管，这样实(shi)际(ji)上(shang)有(you)锆管刚(gang)玉(yu)管、金(jin)属(shu)支(zhi)承(cheng)管、外(wai)管(guan)三层(ceng)防(fang)磨(mo)保护。

　　5.为(wei)何本产品探(tan)头适用(yong)于高粉尘(chen)磨(mo)损(sun)严(yan)重(zhong)的(de)的(de)场合(he)？

　　一般(ban)的氧(yang)探头是(shi)将(jiang)很(hen)短的锆(gao)管(guan)安(an)装在探(tan)头(tou)前(qian)部，探头的管壁(bi)内侧与参(can)比(bi)气(qi)联(lian)通，这(zhe)样(yang)一旦管(guan)壁(bi)被(bei)磨(mo)损穿(chuan)孔(kong)，被(bei)测(ce)气(qi)体进入(ru)参(can)比气中，测(ce)量功(gong)能(neng)就(jiu)被(bei)破坏。本(ben)产(chan)品(pin)探头的锆(gao)管(guan)釆(bian)用很小尺寸(cun)氧(yang)化锆(gao)片，热(re)容(rong)量小，急(ji)冷(leng)急热不会产(chan)生(sheng)热(re)应力破(po)坏，因此探(tan)头(tou)在高(gao)水分(fen)环境(jing)也能使(shi)用，短时间遇(yu)水不(bu)会损坏，适用(yong)于(yu)髙水(shui)分测量。而一般的(de)氧化(hua)锆(gao)由于(yu)锆(gao)管(guan)结(jie)构(gou)和(he)尺寸的原(yuan)因(yin)，遇(yu)水(shui)即(ji)破(po)裂损坏(huai)。