高温(wen)直插(cha)式氧与一氧化(hua)碳(tan)在线(xian)分(fen)析仪

　　一、高(gao)温(wen)直插式(shi)氧(yang)与(yu)一氧化碳(tan)在线(xian)分(fen)析(xi)仪(yi)技(ji)术现(xian)状(zhuang)

　　随(sui)着(zhe)国家(jia)对锅(guo)炉大(da)气污染(ran)物(wu)排(pai)放标准提高，NOx排放(fang)要(yao)求日益(yi)严格，为(wei)进一步(bu)降低(di)NOx排放，大型锅炉(lu)普(pu)遍进(jin)行低氮燃(ran)烧器(qi)改(gai)造，采(cai)用(yong)低(di)氮燃烧技(ji)术(shu)后由于炉(lu)内(nei)不(bu)合理空气分级导致炉(lu)膛(tang)局部(bu)区(qu)域被(bei)还(hai)原(yuan)性(xing)气氛(fen)填(tian)充，CO、H2及H2S浓(nong)度(du)偏(pian)高，O2量偏(pian)低(di)。由此产(chan)生(sheng)大(da)量的(de)自(zi)由(you)S原子与(yu)水冷(leng)壁(bi)发(fa)生反应(ying)形成(cheng)高(gao)温(wen)腐(fu)蚀(shi)，高温腐(fu)蚀导(dao)致(zhi)壁(bi)厚(hou)减薄(bao)，强度降低(di)，造成机组非(fei)停或大(da)面(mian)积换管问题(ti)突(tu)出(chu)；

　　由(you)于(yu)锅(guo)炉(lu)排(pai)烟CO、H2浓(nong)度(du)大(da)幅度(du)升(sheng)高，对锅(guo)炉(lu)效率(lv)造(zao)成(cheng)一定(ding)影响(xiang)；

　　现有检(jian)测装(zhuang)置在高温烟气(qi)区(qu)域(yu)特别(bie)是易发生高(gao)温腐蚀区域没有(you)任何(he)检(jian)测手(shou)段，运行(xing)调(diao)节(jie)及燃(ran)烧(shao)调整缺少(shao)数据(ju)支(zhi)持。

　　二(er)、高(gao)温(wen)直插式(shi)氧与(yu)一氧(yang)化(hua)碳在(zai)线(xian)分析仪(yi)应用意(yi)义

　　（1）实践(jian)表明低氮(dan)燃烧(shao)改(gai)造后(hou)排(pai)烟(yan)CO浓(nong)度对炉(lu)膛氧量的(de)变(bian)化(hua)比(bi)较敏感，实时(shi)监(jian)测各区(qu)域(yu)特(te)别(bie)是(shi)高温(wen)区的(de)CO及O2能够在降低(di)排烟NOX的(de)同(tong)时(shi)保证锅(guo)炉(lu)效率(lv)；

　　1.通过(guo)燃烧(shao)调(diao)整(zheng)试验发现，主燃(ran)区和燃(ran)尽区(qu)两(liang)侧(ce)墙(qiang)近壁区O2、CO、H2和H2S浓(nong)度水平(ping)受(shou)机组(zu)负荷、运(yun)行氧(yang)量(liang)、燃(ran)尽(jin)风开(kai)度(du)及燃烧(shao)配风方式(shi)影(ying)响；机(ji)组负荷(he)越(yue)高，侧墙(qiang)近(jin)壁区O2浓(nong)度越低，CO、H2和H2S越高，机组(zu)负(fu)荷(he)高(gao)于(yu)75%BRL时，两侧(ce)墙(qiang)水冷壁(bi)近(jin)壁区存在大(da)面(mian)积O2浓度为0情况，通过对缺(que)氧(yang)区域(yu)CO及O2监(jian)控，可有效(xiao)指导运行(xing)人员进(jin)行(xing)燃烧调整(zheng)，避免或减缓高(gao)温(wen)腐蚀，提高锅(guo)炉可(ke)靠(kao)性；

　　2.锅(guo)炉(lu)的燃烧优(you)化调(diao)整(zheng)试(shi)验可(ke)以看出(chu)，锅炉烟(yan)气成(cheng)分(fen)中(zhong)的(de)CO和O2有(you)很(hen)强的(de)关(guan)联(lian)性，通(tong)过监测CO排放浓(nong)度(du)数(shu)值(zhi)及变化幅度(du)，可以更(geng)加准(zhun)确找出最(zui)佳(jia)运行氧(yang)量，更加(jia)准(zhun)确地确定(ding)当前(qian)锅(guo)炉(lu)燃(ran)烧效(xiao)率(lv)的高(gao)低；通(tong)过(guo)对关键(jian)区域的CO和O2的(de)监(jian)测(ce)，实(shi)现对CO与(yu)O2的(de)综合(he)控制，对锅(guo)炉经济(ji)运行(xing)十(shi)分(fen)有(you)利；

　　3.通过(guo)在(zai)高(gao)温(wen)区加装CO和(he)O2测(ce)量(liang)装置，可为高温腐蚀的(de)成因分(fen)析及(ji)治(zhi)理方案(an)提(ti)供数(shu)据支(zhi)持；

　　4.通过(guo)在高温区加装CO和(he)O2测(ce)量装(zhuang)置(zhi)，可(ke)为锅(guo)炉燃烧优(you)化带(dai)来(lai)更科(ke)学、更(geng)直(zhi)观(guan)的(de)大(da)数(shu)据支(zhi)持，为实(shi)现锅炉(lu)燃烧智能控制打下(xia)基(ji)础(chu)。

　　5.高温(wen)直插式氧(yang)与一(yi)氧化(hua)碳(tan)在(zai)线(xian)分(fen)析(xi)仪(yi)技术(shu)参数

　　（2）仪(yi)器显(xian)示

　　2×20位(wei)5×7点阵液(ye)晶(jing)显示模块(kuai)，背(bei)光可设置(zhi)测(ce)量状态时，显示氧(yang)量(liang)、一氧(yang)化(hua)碳含量、氧电(dian)势(shi)、温(wen)度、毫安电流(liu)及各种(zhong)报警记录

　　（3）测量(liang)及(ji)精度(du)

　　0%-100%氧浓(nong)度；0-1000ppm一氧(yang)化碳浓度；±0.2%相(xiang)对精(jing)度；±0.5%的重(zhong)复性精(jing)度(du)

　　（4）测量气体(ti)温度(du)

　　0℃-1400℃

　　（5）标(biao)准气校(xiao)准(zhun)

　　半(ban)自(zi)动单(dan)点(dian)校准，一(yi)种标(biao)准(zhun)气(qi)（可(ke)以是空气(qi)）校准探(tan)头的(de)电池(chi)常数(shu)、对数(shu)斜率全(quan)自动(dong)校(xiao)准(zhun)（可(ke)选功(gong)能(neng)），仪(yi)器(qi)定(ding)时(shi)控制(zhi)电磁阀(fa)通断标准气，自动校准系(xi)统

　　（6）水份(fen)和压力(li)补偿功能(neng)

　　仪(yi)器通过被(bei)测(ce)气(qi)体(ti)水(shui)份(fen)含(han)量和压(ya)力对(dui)氧(yang)测(ce)量误差进行补偿

　　（7）两路(lu)标(biao)准(zhun)电流(liu)输出(chu)

　　光电隔(ge)离4-20MA（或(huo)0-10MA）两路有源标(biao)准(zhun)电流(liu)输出(chu)，负载600-1200欧姆(mu)

　　第(di)一路输出(chu)氧(yang)量(liang)；第二路输(shu)出(chu)一氧化碳含(han)量

　　（8）输(shu)出范围设(she)置

　　输(shu)出毫安电(dian)流(liu)在量(liang)程范围(wei)内线性对(dui)应氧(yang)量与一氧化(hua)碳含(han)量

　　（9）环境温度和(he)湿度

　　温度(du)0℃-55℃；湿(shi)度5-99%RH（无结露）

　　（10）机箱(xiang)

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

　　（11）自(zi)动诊断报(bao)警

　　自(zi)动诊断(duan)功(gong)能(neng)，对(dui)探(tan)头温(wen)度超限(xian)、热(re)电偶断(duan)开(kai)、热(re)电偶(ou)接反、校验参(can)数非法(fa)、电路故(gu)障等报(bao)警指(zhi)示(shi)

　　（12）通讯(xun)接(jie)口(kou)（可(ke)选(xuan)功能(neng)）

　　串(chuan)行输(shu)入(ru)输出口(kou)RS232；网络(luo)通(tong)讯(xun)口RS485；现(xian)场总线(xian)通讯协议(yi)选(xuan)件

　　三、探头(tou)优(you)点(dian)

　　（1）免(mian)维(wei)护

　　本底电(dian)势不(bu)漂移，不需要(yao)周(zhou)期性校准(zhun)；

　　（2）耐腐蚀

　　高硫(liu)高(gao)氟(fu)酸(suan)性(xing)腐(fu)蚀(shi)恶劣环(huan)境；

　　（3）耐(nai)磨损(sun)

　　三(san)层(ceng)壳体(ti)保护，高(gao)粉尘(chen)环(huan)境；

　　（4）耐(nai)高(gao)温

　　超宽温度范(fan)围：探(tan)头(tou)0-1400℃，锆管(guan)1700℃；

　　（5）抗(kang)冷热(re)冲(chong)击

　　高水(shui)分(fen)环境抗(kang)水冲淋(lin)特(te)性；

　　（6）结(jie)构(gou)简(jian)单，便(bian)于(yu)维修(xiu)

　　不(bu)需要(yao)拆(chai)下(xia)整(zheng)只(zhi)探头(tou)打(da)开(kai)接(jie)线盒(he)即可(ke)更换锆管、

　　热(re)电偶、内(nei)电(dian)极(ji)等零(ling)部(bu)件(jian)；

　　（7）准(zhun)确

　　直(zhi)接插(cha)入炉(lu)内(nei)避(bi)免抽气系统(tong)的维(wei)修问题(ti)，避(bi)免抽(chou)气(qi)时(shi)空(kong)气(qi)中(zhong)的泄漏(lou)，提(ti)高(gao)测(ce)量的准(zhun)确性。

　　四、高(gao)温直(zhi)插式(shi)氧与(yu)一氧(yang)化碳在线分(fen)析(xi)仪应用(yong)范围

　　实时(shi)测(ce)量(liang)在(zai)锅炉(lu)、熔炉、窑炉(lu)、焚烧炉(lu)以(yi)及各种(zhong)工艺及燃(ran)烧过程(cheng)中(zhong)或(huo)工艺(yi)及燃(ran)烧后(hou)排(pai)出(chu)气(qi)体中的(de)氧与一氧化碳的(de)含量(liang)。

　　五、高(gao)温直(zhi)插(cha)式氧与(yu)一(yi)氧化碳(tan)在线分(fen)析(xi)仪技术(shu)问答(da)

　　1.为何(he)本(ben)产品探头(tou)不漂(piao)移，无(wu)需(xu)校(xiao)准?

　　一(yi)般(ban)的氧(yang)探头(tou)本(ben)底(di)电势(shi)漂(piao)移，需(xu)要(yao)定期校(xiao)准(zhun)，在(zai)每(mei)一次校准后(hou)的(de)一(yi)段时间(jian)内(nei)能(neng)保(bao)证(zheng)一(yi)定精(jing)度(du)，但漂(piao)移会(hui)使测(ce)量(liang)误差(cha)随(sui)时间(jian)越来(lai)越大(da)，只能(neng)通过(guo)频繁(fan)的校准来校正。

　　本底电势漂移原(yuan)因(yin)是在使用(yong)过程(cheng)中(zhong)，组(zu)成探头(tou)的(de)各个(ge)零(ling)件（包(bao)括(kuo)内电极、氧(yang)化(hua)锆(gao)、外电极(ji)）的(de)材(cai)料会随(sui)时(shi)间老(lao)化(hua)，材(cai)质发(fa)生变(bian)化(hua)，使(shi)内(nei)电(dian)极与(yu)氧化(hua)锆(gao)接(jie)触电(dian)势(shi)（热(re)电势即(ji)热电(dian)偶(ou)效(xiao)应）发生变化，同样氧化锆与(yu)外(wai)电(dian)极接(jie)触(chu)电势(shi)也(ye)发生(sheng)变(bian)化(hua)。如果(guo)内外电极与(yu)氧(yang)化锆接点(dian)的温(wen)度不(bu)相(xiang)等，热(re)电(dian)势发(fa)生(sheng)变(bian)化(hua)就是(shi)本(ben)底电(dian)势漂(piao)移(yi)。

　　本(ben)产品氧(yang)化(hua)锆片(pian)为(wei)直(zhi)径(jing)为6.5mm厚1mm的(de)圆片(pian)，尺(chi)寸(cun)很(hen)小(xiao)，釆(bian)用(yong)螺(luo)旋(xuan)管加(jia)热(re)器(qi)套(tao)在锆管上(shang)加(jia)热，氧(yang)化锆(gao)片(pian)处(chu)于(yu)加(jia)热(re)器(qi)中间(jian)，这(zhe)样(yang)就使氧(yang)化锆片(pian)两侧(ce)温(wen)度(du)一(yi)致(zhi)，消除了(le)本地(di)电(dian)势的(de)漂(piao)移(yi)问(wen)题(ti)。而(er)其他(ta)所(suo)有氧化(hua)锆(gao)探(tan)头(tou)由(you)于结构(gou)和(he)尺(chi)寸的(de)的(de)原(yuan)因(yin)做不(bu)到(dao)这一点(dian)。

　　2.为何(he)本(ben)产(chan)品探(tan)头具(ju)有长(zhang)期的稳定性(xing)和(he)可(ke)靠性?

　　一(yi)般(ban)的(de)氧(yang)化(hua)锆(gao)探(tan)头(tou)釆用把很(hen)短(duan)的(de)锆(gao)管从(cong)探头前(qian)部装(zhuang)入(ru)，通(tong)过(guo)机(ji)械(xie)密封的方法装(zhuang)配。由(you)于氧(yang)化(hua)锆是陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)，在锆头局部(bu)有加热(re)器(qi)，由于金属(shu)、密(mi)封(feng)材(cai)料与(yu)陶(tao)瓷材(cai)料(liao)的热膨涨系数(shu)不同(tong)，在(zai)高(gao)温时(shi)热应力(li)会(hui)引起(qi)密封泄(xie)露和(he)锆(gao)管(guan)破裂漏(lou)气(qi)。这是探头误(wu)差(cha)大直至失(shi)效(xiao)的(de)主要(yao)原(yuan)因。

　　本(ben)产品(pin)探(tan)头(tou)结(jie)构不同(tong)，锆(gao)管(guan)采用陶瓷焊(han)接法，把直径(jing)为(wei)6.5mm厚1mm的(de)圆(yuan)形(xing)氧(yang)化(hua)锆片焊(han)接(jie)在(zai)外(wai)径(jing)8mm内径(jing)6mm的钢玉瓷(ci)管(guan)一端(duan)组(zu)成氧化(hua)锆(gao)锆管，锆(gao)管(guan)长(zhang)度接近探头长(zhang)度。探头从(cong)后(hou)面(mian)装(zhuang)入(ru)锆(gao)管，采用(yong)O型(xing)圈(quan)柔性密(mi)封(feng)。由(you)于不(bu)是在(zai)前(qian)端高(gao)温部位(wei)密封，而(er)是(shi)在(zai)靠近接(jie)线(xian)盒处的(de)低(di)温(wen)处密(mi)封(feng)，因(yin)此(ci)可以有效的(de)密封，这(zhe)样(yang)彻(che)底(di)解决(jue)了密(mi)封(feng)不严和热应力引起(qi)锆管破(po)裂漏气的(de)问题(ti)，使(shi)得(de)探(tan)头在(zai)全(quan)量程范(fan)围内严格满(man)足能(neng)斯特方(fang)程(cheng)，测(ce)氧(yang)分(fen)别(bie)率(lv)达(da)到(dao)10-30%。

　　3.为何本产品探(tan)头适(shi)用于(yu)高(gao)温(wen)、高(gao)水分的(de)环(huan)境?

　　一(yi)般(ban)的氧探头(tou)的锆管釆(bian)用(yong)金(jin)属和(he)氧(yang)化(hua)锆(gao)通(tong)过(guo)胶(jiao)结(jie)和(he)焊(han)接组(zu)成，温(wen)度越高热应(ying)力越大(da)，锆(gao)管越容易(yi)发生(sheng)密封泄(xie)露和(he)锆管(guan)破(po)裂漏气(qi)，所(suo)以当(dang)烟气(qi)温度超过(guo)400°C探(tan)头(tou)寿命(ming)会(hui)显(xian)著(zhu)下降(jiang)。

　　本产品(pin)探(tan)头(tou)的(de)锆管(guan)釆用(yong)全(quan)陶瓷(ci)材料，锆(gao)管本身能承受(shou)的温(wen)度高达1700°C。探(tan)头使(shi)用温(wen)度髙达(da)1400°C,大(da)大髙于(yu)普(pu)通探头(tou)600°C温度(du)限制，相同温度(du)下(xia)锆(gao)管寿(shou)命(ming)大(da)大(da)延长(zhang)。

　　本产品(pin)探头的(de)锆(gao)管釆(bian)用(yong)很小尺(chi)寸氧(yang)化(hua)锆片，热(re)容(rong)量(liang)小(xiao)，急冷急(ji)热(re)不会产生(sheng)热应(ying)力破坏(huai)，因(yin)此探头在(zai)高水分(fen)环境也(ye)能使用，短(duan)时(shi)间遇水不会(hui)损(sun)坏，适用(yong)于(yu)髙(gao)水分测(ce)量(liang)。而(er)一般(ban)的(de)氧化锆由于锆(gao)管结(jie)构(gou)和(he)尺(chi)寸的(de)原因，遇水即破(po)裂(lie)损坏(huai)。

　　4.为(wei)何(he)本(ben)产(chan)品探(tan)头适(shi)用(yong)于(yu)高硫的恶劣(lie)环(huan)境(jing)？

　　一般(ban)的氧(yang)探(tan)头电极(ji)引(yin)线(xian)通常(chang)釆(bian)用(yong)白(bai)金丝焊(han)接(jie)的方式，但烟(yan)气中的(de)硫对(dui)白(bai)金有腐(fu)蚀(shi)作用(yong)，含(han)硫(liu)偏(pian)高(gao)时白金(jin)丝(si)会(hui)腐蚀(shi)断(duan)线(xian)，另(ling)外硫(liu)也(ye)会(hui)腐蚀(shi)锆管(guan)的(de)白金涂(tu)层(ceng)（称氧化锆管中(zhong)毒(du)）。

　　本(ben)产品探(tan)头(tou)用特殊(shu)的涂层(ceng)材料（电极(ji)抗硫性强），同时采用不(bu)同(tong)的(de)电极接触方(fang)式，探(tan)头中的锆管(guan)采(cai)用自动(dong)伸缩(suo)的弹簧弹顶(ding)接触方(fang)式。电极(ji)不(bu)会由于(yu)硫腐蚀(shi)以(yi)及(ji)热(re)胀冷缩(suo)而(er)出现(xian)问题(ti)，可靠性(xing)大大(da)增强(qiang)，可(ke)在(zai)烟(yan)气(qi)含硫高达14%浓(nong)度环(huan)境(jing)下(xia)工作(zuo)。内部(bu)还由(you)一(yi)根直径(jing)较小的金属(shu)管(guan)支承着锆管，这(zhe)样实际上有锆(gao)管(guan)刚(gang)玉(yu)管(guan)、金(jin)属支(zhi)承(cheng)管、外(wai)管三(san)层(ceng)防(fang)磨保(bao)护。

　　5.为何(he)本(ben)产品(pin)探头(tou)适用(yong)于(yu)高(gao)粉(fen)尘磨损严重的(de)的(de)场合(he)？

　　一(yi)般的(de)氧探头(tou)是将很(hen)短的(de)锆(gao)管(guan)安装(zhuang)在(zai)探头(tou)前部(bu)，探头(tou)的(de)管壁(bi)内(nei)侧与参(can)比(bi)气联通，这(zhe)样一旦(dan)管(guan)壁被磨(mo)损(sun)穿孔(kong)，被(bei)测(ce)气体进入(ru)参比(bi)气中，测量(liang)功(gong)能(neng)就被破(po)坏(huai)。本产品探头(tou)的(de)锆管釆用(yong)很(hen)小(xiao)尺寸(cun)氧(yang)化(hua)锆(gao)片(pian)，热容(rong)量(liang)小，急冷(leng)急热(re)不会产生热应(ying)力(li)破(po)坏(huai)，因(yin)此(ci)探头在(zai)高水(shui)分(fen)环(huan)境也(ye)能(neng)使(shi)用(yong)，短时(shi)间遇(yu)水(shui)不(bu)会(hui)损坏(huai)，适用于(yu)髙(gao)水(shui)分测(ce)量(liang)。而一(yi)般的氧(yang)化(hua)锆(gao)由(you)于(yu)锆管结构(gou)和尺寸的(de)原(yuan)因，遇(yu)水即破裂损(sun)坏(huai)。