燃煤鍋爐燃燒質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電廠燃料消耗率的高低，鍋爐煙氣中氧量自動(dòng)分析就是為了連續(xù)監(jiān)督燃燒質(zhì)量，以便及時(shí)控制燃料和空氣的比例，使燃燒保持在較好的狀態(tài)下進(jìn)行;為了使燃料達(dá)到完全燃燒，同時(shí)又不過(guò)多地增加排煙量和降低燃燒溫度，首先要控制燃料與空氣的比例，使過(guò)剩空氣系數(shù)α保持在一定范圍內(nèi)。

二、測(cè)氧原理

OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)是用來(lái)測(cè)量燃燒過(guò)程中煙氣和其他非可燃性氣體中所含氧氣濃度的儀器。

氧氣的含量可由恒溫的氧化鋯電池所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(EMF)來(lái)表征。

這種測(cè)量是直插在線式測(cè)量，也即測(cè)量電池位于被測(cè)煙氣之中，探頭頂端處于煙道當(dāng)中三分之一處的位置。

測(cè)量電池由一片如一元硬幣大小的氧化鋯基片組成，它的兩面涂以多孔鉑金層，并密封地焊在用不銹鋼管制成的電池套的頂部。

測(cè)量電池由內(nèi)部加熱器加熱，而加熱器受溫度控制器控制，使溫度保持恒定。在這種恒溫條件下，氧化鋯電池的mV輸出可以按下式計(jì)算：

E=R/4F×Tm×logeP1/P2+C(mv)

式中：P1=電池內(nèi)側(cè)參考?xì)怏w(比如，參考空氣)的氧分壓

P2=電池外側(cè)被測(cè)氣體(比如，煙氣中的氧氣)的氧分壓

R=氣體常數(shù)

F=法拉第(Faraday’s)常數(shù)

Tm=絕對(duì)溫度=273+t

C(mV)=電池常數(shù)-mV

參考?xì)怏w(如儀表氣)應(yīng)該是清潔，干燥和無(wú)油的空氣(其中含氧20.5%)。

當(dāng)測(cè)量電池的參考側(cè)和測(cè)量側(cè)的氧含量不同時(shí)，氧離子就會(huì)從氧分壓較高的一面向較低的一面遷移。此時(shí)，電池的mV輸出信號(hào)與被測(cè)氣體的氧含量的對(duì)數(shù)成反比關(guān)系,也就是說(shuō),測(cè)量電池的mV輸出隨被測(cè)氣體的氧含量的降低而增大。如果電池外側(cè)的被測(cè)氣體用空氣代替的話，氧化鋯電池的電動(dòng)勢(shì)大約為0mV±5mV(即電池常數(shù))，而用氧氣濃度為2.1%的氣體代替被測(cè)氣體時(shí)，電池的電動(dòng)勢(shì)大約為+50mV(即特性曲線的上升率，或稱為十倍程電壓)。

三、OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)由安裝在煙道中直接檢測(cè)煙氣氧分壓的測(cè)量探頭，電纜和氣纜，以及電子變送器組成。它們被詳細(xì)地示于以下圖中。

3.1氧化鋯探頭

探頭由接線盒，帶加熱器、熱電偶和信號(hào)線的內(nèi)芯組件，帶測(cè)試氣體導(dǎo)管的測(cè)量探頭管,測(cè)量電池本身由幾層組成：即多孔的鉑金涂層和氧化鋯基片，測(cè)量電池有自己的4孔連斷的參考(清潔，干燥無(wú)油的儀表氣(含氧20.5%)。因?yàn)殡姵貎蛇吺莾煞N不同的氣體，過(guò)濾頭組件上有一個(gè)被稱為V型板的氣體導(dǎo)流罩。正極引線和參考?xì)鈱?dǎo)管。帶法蘭盤的探頭管就是整個(gè)系統(tǒng)的電氣負(fù)極它的作用是保護(hù)測(cè)量電池參考內(nèi)側(cè)的信號(hào)氧化鋯電池，過(guò)濾頭組件和保護(hù)管等組成。接法蘭，它是氣密的，用戶可以根據(jù)要求自行在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更換。接線盒包括測(cè)量電池連接端子(端{(lán)-1/+2})，熱電偶連接端子(端{(lán)+3/-4})，加熱器(端6—8)和通參考?xì)怏w的端口。所以它將產(chǎn)生一個(gè)成對(duì)數(shù)關(guān)系mV輸出(被測(cè)氣體氧含量高時(shí)，輸出電壓低(比如，氧含量為20.5%時(shí)，電壓為0mV);反之電壓高(比如，氧含量為2.06%時(shí)，約為50mV)。這個(gè)mV電壓通過(guò)電子變送器轉(zhuǎn)換為4—20mA的電流，其最大負(fù)載為500Ω這個(gè)電流直接與所測(cè)得的氧含量成比例關(guān)系，可以從端子上引出，作為一個(gè)隔離的輸出信號(hào)。點(diǎn)用以對(duì)測(cè)量電池環(huán)境需溫度的變化進(jìn)行要加熱到750℃(補(bǔ)償843(即，℃)，加熱器就裝在探頭冷端補(bǔ)償)。里面。為了保證溫度恒定Ni-Cr-Ni被測(cè)氣體通過(guò)過(guò)濾器熱電偶用于測(cè)溫，而加熱電壓充入測(cè)量電池的煙氣一側(cè)。電池的則由溫控控制。OCM-4另一側(cè)電子變送器內(nèi)部有溫度參考則是經(jīng)過(guò)探頭內(nèi)芯連續(xù)不測(cè)量電池信號(hào)

3.2電子變送器

OCM-4電子變送器要與氧量測(cè)量探頭連接。測(cè)量電池的mV輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，然后在變送器中(變送器完全14Bit是自動(dòng)控制的。系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換發(fā)為數(shù)生故障字信號(hào)時(shí)，可以以微處理文字器根據(jù)測(cè)量電池所的形式清晰地顯示在采用的顯示能思屏上，特(的Nernst020mA)公式線性化并加以或420mA的修隔正。離輸出最后---氧含量以這可在百鍵分比的盤上選擇形式。顯示來(lái)，同時(shí)對(duì)外有標(biāo)準(zhǔn)––的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)形限值內(nèi))。式的變送器有兩個(gè)測(cè)量量程。它們的初值和終值都可以任意地設(shè)定(在系統(tǒng)規(guī)定并給用戶除出在線非氧量測(cè)量探頭界面幫助菜單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明信息。已經(jīng)達(dá)到，操它的作直預(yù)設(shè)觀。溫度，否則系統(tǒng)出錯(cuò)繼電器觸點(diǎn)始終打開，顯示器則顯示探頭正在