电厂中氧化锆分析仪安装形式及应用

 氧化锆氧量分析仪已经在火力发电厂和垃圾发电厂应用十分广泛，作为测量锅炉烟气含氧量的关键设备，已成为现代电厂的监测工具。它的正常工作直接关系到整个锅炉运行状况的好坏，对降低燃耗、减少环境污染具有重要意义。通过对燃烧过程中所产生的氧气含量进行快速、准确的在线检测分析，实现了低氧燃烧控制。 

氧化锆分析仪的工作原理 ：

氧化锆分析仪基于氧浓差电池原理工作。在氧化锆内外两侧涂有多孔性铂电极并对其加热，当参比气侧（通常为空气）与被测气体侧（烟气）氧浓度不同时，氧离子从高浓度一侧迁移至低浓度一侧，产生氧浓差电势。这种电势值与氧浓度的关系符合能斯特公式，通过对电势的测量，可以准确计算出烟气中的氧含量。氧化锆传感器能够在高温环境下稳定工作，具有使用寿命长、检测精度高、后期无需维护等优点。

氧化锆分析仪的典型安装形式： 

氧化锆分析仪的安装形式多样，需根据具体烟道条件和测量需求选择合适的方式： 

直插式安装：这是最常见的安装方式，将氧化锆探头直接插入烟道中，可快速检测烟气中的氧含量。安装时需确保探头插入深度达到烟道中心气流区域，避免死区影响。 

垂直向下安装：这是最为推荐的安装角度，有助于防止烟气遇冷产生的凝结水流入探头内部，保护锆管不受损害。 

水平倾斜安装：当必须水平安装时，探头应向下倾斜至少20度，同样是为了防止冷凝水积聚和流入。 

安装过程中的技术细节也不容忽视：探头插入烟道时应缓慢进行，以每分钟插入10cm为宜，避免锆管因突然遇高温而爆裂。法兰连接处需要使用石棉垫密封，防止空气渗入影响测量精度。

安装中的常见问题与解决方案： 

在实际安装过程中，经常会遇到一些问题需要特别关注：

温度突变问题：锅炉点火前1-2天，应先接通氧化锆分析仪的加热电源，避免氧化锆管因骤冷骤热而断裂。探头从安装到正式投运需要约2小时的预热时间，使其温度稳定在650-700℃。 

漏风隐患：炉墙漏风是影响测量准确性的常见因素。安装点附近的炉墙必须无漏风，上游5米内不应有人孔及明显漏点。 

信号传输干扰：信号转换器应安装在远离腐蚀性气体、剧烈震动、热辐射和强磁场的部位。转换器与检测器之间的距离不宜超过100米，最好控制在更近的范围内。

氧化锆分析仪在电厂的应用：

氧化锆分析仪在电厂中的应用价值主要体现在三个方面：

节能减排：在某热电厂项目中，氧化锆分析仪投运三年来，运行稳定，测量数据准确，为工艺操作控制提供了可靠依据。通过实时监测氧含量，工作人员可计算过剩空气系数并控制在合理范围内，实现低氧合理燃烧。 

自动化控制：氧化锆分析仪可将信号送入计算机进行处理，实现系统自动控制。DCS系统通过含氧量模拟信号（4-20mA）控制送风机开度，调整进入锅炉的风量，保证燃料经济稳定燃烧。 

经济效益：准确的氧量测量使锅炉燃烧保持在最佳状态，显著降低燃料消耗，为电厂创造更高的经济效益。随着负荷变化所需的最佳氧量也会变化，氧化锆分析仪能实时跟踪这一变化，确保始终控制在范围内。 

维护保养：确保长期稳定运行 

为保证氧化锆分析仪的长期稳定运行，定期的维护保养： 

定期标定：新投运的氧化锆分析仪至少每两周标定1次，探头应每季度在线标定一次。标定时使用标准气体，将流量调至500ml/min，通入3-5分钟后调整显示值与标气值一致。 

清洁保养：烟气中的粉尘容易堵塞陶瓷过滤器和进气孔，使用一段时间后必须定期拆出清理。锅炉停炉检修时，应将探头从烟道中抽出，清除积灰后妥善保管。 

故障处理：当氧化锆电极接触强还原性气体（如SO2、CO）时可能失效，可通过吹入空气进行清洗，若无效则需更换锆头。更换后需重新校正氧浓度显示值。 

系统自检：现代氧化锆分析仪具有连续自检功能，出现故障时会显示相应代码，可根据提示进行相应维护。 

随着技术的进步，新型氧化锆分析仪不断涌现，如MK-400-A系列直插式氧化锆氧量分析变送器，具备更先进的传感器诊断功能，能与数字通讯系统集成，LCD液晶显示，壁挂式，0.00-25.00%，输出4-20MA，支持HART协议，中英文切换，RS485通讯全功能，单片机集成电路。