抽吸式氧化鋯氧分析儀工作原理

抽吸式氧化鋯氧分析工作原理

   抽吸式氧化鋯氧分析也叫煙道氧分析儀，本文主要講抽吸式氧化鋯氧分析（煙道氧分析儀）工作原理。

   這類分析器的氧化鋯探頭安裝在煙道壁或爐壁之外，將煙氣抽出后再進行分析。它主要

用于以下兩種場合。

   (1)用于700~1400⁰C的場合。

   例如，鋼鐵廠的有些加熱爐煙氣溫度高達900~1400⁰C這種場合就不能采用直插式探頭進行測量，而將高溫煙氣從爐內(nèi)引出，散熱后溫度降低，再流過恒溫的氧化鋯探頭就可以獲得滿意的結(jié)果。

   如前所述，高溫直插式氧化鋯探頭可用于700~900⁰C的煙氣測量，但當燃燒系統(tǒng)不穩(wěn)定時這種探頭易受煙氣溫度波動和高溫煙氣的影響，使其應用收到一定限制。這種場合也可采用抽吸式氧化鋯氧分析器時，易造成取樣管堵塞，維護量較大。抽吸式氧化鋯氧分析器適用于燃油爐和煙塵含量較小的燃煤爐。

   (2)用于燃氣爐

   直播式氧化鋯氧分析器可用于燃煤爐、燃油爐，氮不適用于燃氣爐。這是由于采用天然

氣等氣體燃料的爐子，煙道氣中往往含有少量的可燃性氣體，如H₂、co、CH₄等。氧化鋯探頭的工作溫度約在750⁰C左右，在高溫條件下，由于鉑電極的催化作用，煙氣中的氧和這些氣體成分發(fā)生氧化反應而耗氧，使測得的氧含量偏低。當燃繞不正常煙氣中可燃性體含量較高時，與高溫氧化鋯探頭接觸甚至可能發(fā)生起火、爆炸等危險。

   以前，這種場合一般采用抽吸取樣+順磁式氧分析器的方式進行測量，例如早期的乙烯裂解爐、以天然氣為原料的合成氨一段轉(zhuǎn)化爐等就是如此。順磁式儀器對被測氣樣的要求比氧化鋯式儀器嚴格得多，煙道氣取出后，須經(jīng)降溫、除濕、除塵等處理才能進行測量，由于樣品理系統(tǒng)復雜、維護量大、故障率較高、樣品傳輸滯后時間較長等原因，其使用效果并不理想。

   目前，石化行業(yè)的燃氣爐已采用抽吸式氧化鋯氧分析器取代了順磁式氧分析器，這種分析器在氧化結(jié)探頭之前增加了一個可燃性氣體檢測探頭，可同時測量煙氣中的氧含量和可燃性氣體的含量。其作用有以下幾點:

   1.在可燃氣體檢測探頭上，可燃性氣體與氧發(fā)生催化反應而消耗掉，從而清除了其

對氧化錯探頭的干擾和威脅；

   2.用可燃氣體檢測結(jié)果對氧化鋯探頭的輸出值進行修正和補償，從而使氧含量的測量結(jié)果更為準確；

   3.根據(jù)可燃氣體檢測結(jié)果判斷燃繞工況是否正常，以便及時進行調(diào)節(jié)和控制。

   也有在氧化鋯探頭之前增設兩個檢測探頭的產(chǎn)品，一個是可燃氣探頭，一個是甲烷氣探頭，甲烷氣探頭的作用是為了更準確地判斷天然氣的燃燒工況是否正常。