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(jìn)行分析。它主要

用于以下兩種場(chǎng)合。

   (1)用于700~1400⁰C的場(chǎng)合。

   例如，鋼鐵廠的有些加熱爐煙氣溫度高達(dá)900~1400⁰C這種場(chǎng)合就不能采用直插式探頭進(jìn)行測(cè)量，而將高溫?zé)煔鈴臓t內(nèi)引出，散熱后溫度降低，再流過(guò)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(cè)量，但當(dāng)燃燒系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)這種探頭易受煙氣溫度波動(dòng)和高溫?zé)煔獾挠绊懀蛊鋺?yīng)用收到一定限制。這種場(chǎng)合也可采用抽吸式氧化鋯氧分析器時(shí)，易造成取樣管堵塞，維護(hù)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?xì)鉅t

   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?xì)鉅t。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(yīng)而耗氧，使測(cè)得的氧含量偏低。當(dāng)燃繞不正常煙氣中可燃性體含量較高時(shí)，與高溫氧化鋯探頭接觸甚至可能發(fā)生起火、爆炸等危險(xiǎn)。

   以前，這種場(chǎng)合一般采用抽吸取樣+順磁式氧分析器的方式進(jìn)行測(cè)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(duì)被測(cè)氣樣的要求比氧化鋯式儀器嚴(yán)格得多，煙道氣取出后，須經(jīng)降溫、除濕、除塵等處理才能進(jìn)行測(cè)量，由于樣品理系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)量大、故障率較高、樣品傳輸滯后時(shí)間較長(zhǎng)等原因，其使用效果并不理想。

   目前，石化行業(yè)的燃?xì)鉅t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(gè)可燃性氣體檢測(cè)探頭，可同時(shí)測(cè)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(diǎn):

   1.在可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭上，可燃性氣體與氧發(fā)生催化反應(yīng)而消耗掉，從而清除了其

對(duì)氧化錯(cuò)探頭的干擾和威脅；

   2.用可燃?xì)怏w檢測(cè)結(jié)果對(duì)氧化鋯探頭的輸出值進(jìn)行修正和補(bǔ)償，從而使氧含量的測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確；

   3.根據(jù)可燃?xì)怏w檢測(cè)結(jié)果判斷燃繞工況是否正常，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

   也有在氧化鋯探頭之前增設(shè)兩個(gè)檢測(cè)探頭的產(chǎn)品，一個(gè)是可燃?xì)馓筋^，一個(gè)是甲烷氣探頭，甲烷氣探頭的作用是為了更準(zhǔn)確地判斷天然氣的燃燒工況是否正常。