氧化锆氧分析仪在焦炉和锅炉系统中的应用
刘伟虹
（寅化钢铁集团有限责任公司焦化厂河北宣化075100)
之达到节能减排，实现标准化管理. 摘要：通过利用氧化皓氧量分析仅对焦炉、锅炉系统烟道合氧量进行监测和分析的方法，及时合理地控制焦护、锅护在生产中的空/燃比例使
关键词：氧含量氧化浩空/燃比
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号:1007-9416(2013)09-0087-01
1概述
为规律的电势（两侧的氧浓度差愈大，电势信号愈大），毫伏信号经氧分析仅转换成0-10mA或4-20mA标准电流，此电流由氧分析仪接线端子输出.
焦化厂炼焦车间焦炉，净化车间锅护在微烧过程中，由于燃烧成分、送料速率以及一些工艺条件的随时变化，直接反应在烟气中 氧的含量.空气量过多或过少都会造成燃料、设备、材料损耗增加，同时造成环境污染.
测量电池的工作温度设置为高于650C的恒定温度，为了保持仅内的温度控制器调节加热器的加热电压，当测量烟气温度高于 工作温度恒定，用一支K型热电偶测量电池的工作温度，经氧分析700C时，传感器组成中省去加热器和测温热电偶.
针对上述问题，为了随时掌握燃烧情况，使空/燃比调控在最佳以达到节能和减少有害气体排放的效果，必须对無炉，锅护系统 婚道进行准确的氧含量分析.目前，我们一般采取烟气抽样化验化学分析的方法，但准确率低，时间长、效果不好.
22氧分析仪
为了使测量电池的工作温度达到700C，氧分析仪接受传感器相比较，从面控制电池温度，氧分析仪采用环境温度作为热电偶冷 端比较点，对氧传感器输入的氧mV信号进行放大，然后将放大的电压信号经过A/D转换器转换为数字信号.根据氧分析仪预先校准或 者预置的氧传感器测量电池的特性曲线，微处理器将数字信号转变转变为线性标准模拟电流信号0-10mA或4-20mA输出. 为相应的氧浓度值并显示在氧分析仪显示屏上，同时，将数字信号
因此，利用对焦炉、锅炉系统烟道含氧量进行监测和分析的方法，及时合理地控制焦护、锅炉在生产中的空/燃比例，使之达到节 能减排，对提高经济效益，实现标准化管理起到非常重要的作用.
2氧化错氧分析仪的基本原理
同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量，在传感器内温度恒定的电化 氧化错氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，学电池即氧浓差电池，产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟 气中含氧浓度值.
3实施方案
3.1设备选型
多孔性铂电极制成氧浓度差电池，它位于传感器的顶端.为了使电 氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化错元件的内外两涂上泡保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器.用氧控制器内 的温度控制器控制氧化锆温度恒定.
（1）焦炉烟道的温度通常在400℃左右，增气排放环境平稳，焦炉系统采用国内生产的YB-88含氧分析仅产品，使用寿命和分析精度比较 可靠，其耐温高、合金抗腐蚀性能强（2）由于锅炉生产中烟道排放烟尘和硫化物的烟气较多，环境恶劣、锅炉系统选用日本产模河产品，
在额定的温度下，电池输出电势用下面的公式计算：
3.2合理选点
mV = (RT/4F)In(P0/P)
动，锅炉系统氧分析仪，选在烟尘少、烟气流量平均的地方，这样不 焦炉系统的氧分析仅安装在分烟道总控点上，位置固定不能变但测量准确，面且设备寿命长、维护量小.
式中P1一在电池内侧参比气体（如空气）的氧分压，P2一在电数，T-绝对温度=（2731C），C-电池常数. 池外侧被测气体（如烟气）的氧分压，R-气体常数，F-法拉第常
3.3严格配型
与被测气体侧氧浓度不同时，氧离子从高的一侧迁移到低的一 参比气体应为干燥清洁无油的空气（含氧20.60%）在参比气侧.电池输出就以对数的规律反应出被测气体中的氧浓度值.
一是温度配型：依据烟道实际温度选定检测器，避免数据出现偏差.二是长度选型：焦炉系统要求长度为100cm，锅炉系统要求长 度为80kcm，使检测器插头位于烟道中央、气流平均，信号准确.三是炉系统现场燃烧状况. 信号数据转换必须能与计算机相连接，这样在中控室能实时观测焦
2.1氧传感器
以及电缆接线端子等组成.测量电池本体分为3层：铂电极一氧化锆 传感器装置由金属外壳、测量电池、加热器、热电偶、过滤元件
（电解质）铂电极，如图.烟道气体 通过过滤器或校验气体通过传导（%0902号）一 管进入测量电池被测气体一侧，而
4自动调节的实现
含氧量作为一个调节参数，参与到煤气使用的调节中，使工艺控制 含氧量的检测信号可以进到DCS系统，通过控制系统的组态，原理见（图2）. 过程中燃烧更充分，提高了煤气的使用效率，减少废气的排放，控制
下，在氧化错管两氧浓度不等的 氧化锆管在600-1200C高湿该侧氧化锆管表面电极上结合两 情况下，浓度大的一侧的氧分子在个电子形成氧离子，然后通过氧化子形成氧分子放出，于是在电极 时在该侧电极上释放两个电生电势，此电势阻碍这种迁移的 上造成电荷积累，两电极之间产进一步进行，直到达到动平衡状 态，就形成氧浓差电池.
5运行效果
节时可控制燃料燃烧的过剩空气系数，在保证燃烧充分的条件下， 应用后，炼焦系统耗热量降低平均值为11KJ/Kg：锅炉运行调提高锅炉热效率，可提高约1%的热效率.
图1测氧电池结构原理图
图中：1-氧化错管：2-测量电极材料品格中的氧离子空穴向氧（P）：3-参比电池（PO)）:P0-空气浓度低的一游动，当到达低浓度
6结语
氧化锆氧分析仪在焦炉、锅炉系统应用后，有效减少了燃料、设以稳定炉温，提高焦炭质量，并可以提高高炉冶炼水平. 备、材料的损耗，减少有害气体排放，具有一定的环保意义，同时可
参考文献
图2
[1]那光真陈庆灵.一种氧化锆氧分析仪数据采集与处理系统[]分 析仪界，1999年03期.
用在测量电池，便产生一个以对数 两种含氧浓度不同的气体作
含氧量：P-烟气含氧量.
