ZO-12A 森美科技專業(yè)定制氧化鋯氧量分析儀

※森美科技專業(yè)定制氧化鋯氧量分析儀概述
　　氧化鋯氧分析儀主要用于測定鍋爐煙氣中的氧分壓即氧氣的體積百分?jǐn)?shù)含量（簡稱氧含量或氧量），對于保障鍋爐運(yùn)行安全、提高燃料燃燒效率及減少環(huán)境污染將起到重要作用。其應(yīng)用場所主要有：
　　　● 火電廠鍋爐；
　　　● 煉油廠加熱爐和輸油管道加熱爐；
　　　● 冶煉廠加熱爐和均熱爐；
　　　● 化工、輕紡、食品加工、制藥、水泥和采暖等企業(yè)的工業(yè)鍋爐。
　　燃料燃燒效率與空氣過剩系數(shù)密切相關(guān)。在燃燒過程中，當(dāng)空氣過剩系數(shù)太小即氧量不足時，由于燃料未充分燃燒而導(dǎo)致熱效率降低，且排出的未*燃燒氣體也將對導(dǎo)致環(huán)境污染；而當(dāng)空氣過剩系數(shù)太大即氧量過多時，雖然能使燃料充分燃燒，但過剩空氣帶走的熱量多，也導(dǎo)致熱效率降低，同時過量氧氣使煙氣中硫化物和氮氧化物含量增大，同樣導(dǎo)致環(huán)境污染。因此，通過安裝氧化鋯氧分析儀，在線實(shí)時監(jiān)測煙氣中的氧含量，調(diào)節(jié)空氣和燃料的配比，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒，在節(jié)能減排與安全環(huán)保等方面具有重要意義。 
※儀器測量原理
　　ZO系列氧化鋯氧分析儀是利用氧濃差電池原理來測定氣體①中氧含量的電化學(xué)分析儀器。在理想狀態(tài)下，當(dāng)氧化鋯元件達(dá)到工作溫度且內(nèi)外電極表面的氧含量不相等時，便構(gòu)成一個氧濃差電池，產(chǎn)生電池電動勢，電池電動勢與電極表面氧濃度關(guān)系符合能斯特(Nernst)方程：

　　由于受各種因素的影響，實(shí)際測量并非在理想狀態(tài)下進(jìn)行，因此需要對（1）式進(jìn)行校正，校正后得到新的方程：

　　本設(shè)計(jì)中P0為空氣中氧含量（20.6％），k和E0值均可以通過校正得到。通過測定氧化鋯電池電勢信號Em，并將其輸送至變送器，變送器將根據(jù)（2）式，計(jì)算出被測氣體的氧含量P 值。
　　　★① 嚴(yán)格地說，氧化鋯氧分析儀測量的是惰性氣體中的氧含量，當(dāng)煙氣中含有可燃性氣體時，測得的氧含量值將偏小。
※森美科技專業(yè)定制氧化鋯氧量分析儀儀器主要技術(shù)參數(shù)
　　● 測量范圍：0～20.6Vol%O2；
　　● 測量精度：1級；
　　● 量程選擇：0～10Vol%O2，0～20Vol%O2或 0～25Vol%O2
　　● 工作溫度①：750℃±5℃；
　　● 響應(yīng)時間：<3秒（達(dá)到90%）；
　　● 輸出方式：DC0～10mA或DC4mA～20mA電流線性輸出；
　　● 探頭長度②：500mm～1200mm；
　　● 變送器箱體尺寸（高×寬×深）：
　　　　墻掛式（Q型）：320mm×240mm×110mm；
　　　　盤裝式（P型）：160mm×160mm×400mm；
　　　　　　　　　　　　80mm×160mm×320mm（臥式）；
　　　　　　　　　　　160mm×80mm×320mm（立式）；
　　● 探頭安裝點(diǎn)煙氣溫度：≤600℃（350℃～450℃為宜）；
　　● 安裝點(diǎn)允許zui大壓差：2KPa；
　　● 環(huán)境溫度：變送器-5℃～55℃, 探頭＜70℃；
　　● 工作電源：AC 220V±22V，50Hz。
　　　★① 對于不同型號探頭，其值可能略有不同，本文均以工作溫度為750℃的ZO-12B探頭為例說明。若工作溫度不同，將文中涉及溫度750℃改為對應(yīng)工作溫度值即可。
　　　★② 不同型號探頭長度不同。
※型號規(guī)格

※儀器組成
　　該儀器主要由探頭和變送器兩大部分組成。探頭實(shí)際上是一種裝有氧化鋯電池的氧傳感器，其主要作用就是輸出被測氧量所對應(yīng)的電勢信號值。變送器主要有兩大功能：一是穩(wěn)定控制探頭的工作溫度；二是將從探頭輸入的電勢信號值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的氧量值，并將氧量值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電流值輸出。
　探頭簡介
　　探頭由氧化鋯元件、加熱爐、K型熱電偶、過濾器、信號引線、接線盒及不銹鋼殼體等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

　　1.過濾器  2.氧化鋯元件  3.加熱爐  4.外殼  5. 信號引線 6.標(biāo)氣管  7.元件法蘭    8.K型熱電偶  9.法蘭  10.接線盒
　　各主要部件作用：氧化鋯元件是探頭的核心部件，由其產(chǎn)生電勢信號；加熱爐將氧化鋯元件加熱到設(shè)定的工作溫度；熱電偶作為溫度傳感器，用來測量加熱爐的溫度；信號引線將氧化鋯元件所產(chǎn)生的電勢信號輸送到變送器。
※儀器安裝
　探頭安裝位置的選擇
　　正確選擇探頭安裝點(diǎn)，對于提高測量準(zhǔn)確性和延長探頭使用壽命有著重要意義。選擇安裝點(diǎn)的原則：
　　● 安裝點(diǎn)的煙氣溫度不宜過高，否則會縮短探頭的使用壽命，*安裝點(diǎn)煙氣溫度在350℃～450℃范圍內(nèi)；
　　● 安裝點(diǎn)應(yīng)選在煙氣流動性好的位置，切忌安裝在爐內(nèi)側(cè)、死角、渦流或縮口處。因?yàn)闋t內(nèi)側(cè)和死角處氧量變化響應(yīng)滯緩，渦流處氧量波動大，而縮口處沖刷大易灰堵；
　　● 安裝點(diǎn)處應(yīng)有操作平臺，有利于探頭的安裝、校準(zhǔn)和維護(hù)；
　　● 安裝點(diǎn)負(fù)壓不能過大，一般應(yīng)≤2KPa，以免產(chǎn)生測量偏差；
　　● 安裝點(diǎn)附近應(yīng)密封，不應(yīng)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，否則會使氧量測量值偏高；
　　● 探頭安裝位置應(yīng)符合鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對于電廠鍋爐和工業(yè)爐來說，*安裝點(diǎn)如圖6所示。旁路煙道安裝圖如圖7所示。

　爐體法蘭的焊接 
　　ZO系列氧化鋯氧分析儀的爐體法蘭大小相同，但長度不同。爐體法蘭結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。為了保證爐體法蘭在焊接后有良好的密封性，用戶需自備一段長度等于爐壁厚的Ф102mm×5mm的爐墻管和一塊約5mm厚的方形鋼板（大小視現(xiàn)場情況而定）。在方板中心開一個 圖8 爐體法蘭Ф90mm的圓孔，將爐體法蘭焊在該孔中，方板再與爐墻管焊接在一起（參考圖9）。

※現(xiàn)場布線
　變送器與探頭之間用3組導(dǎo)線連接，分別為：
　　● 氧電勢信號線：1.0mm2～1.5mm2，雙芯金屬屏蔽電纜；
　　● 熱 電 偶  線：1.0mm2～1.5mm2，雙芯鎳鉻-鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線；
　　● 加 熱 爐  線：1.2mm2～1.5mm2，雙芯普通電纜。