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氧化鋯氧量分析儀
一、用途
RZ-ZOY-4系列智能氧化鋯氧量分析儀是一種實(shí)用可靠的自動(dòng)化分析儀表。能與各種電動(dòng)單元儀表、常規(guī)顯示記錄儀表及DCS集散控制系統(tǒng)配合作用,可對鍋爐、窯爐、加熱爐等燃燒設(shè)備在燃燒過程中所產(chǎn)生的煙氣含量進(jìn)行快速、正確的在線檢測分析。以實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制,達(dá)到節(jié)能目的,減少環(huán)境污染。
RZ-ZOY-4系列智能氧化鋯氧量分析儀有ZOY型氧化鋯探頭(一次儀表)和ZOY氧量變送器(二次儀表)二部分組成。
二、工作原理
?。?、氧化鋯鋯管是一種金屬氧化物,在高溫下形成固態(tài)電解質(zhì)具有傳導(dǎo)氧離子的特性。被測氣體(煙氣)通過探頭過濾器,進(jìn)入氧化鋯鋯管的內(nèi)側(cè),參比氣體(空氣)通過自然對流進(jìn)入探頭氧化鋯鋯管的外側(cè)。當(dāng)鋯管內(nèi)外側(cè)氧濃度不同時(shí),在氧化鋯鋯管內(nèi)外兩側(cè)間會(huì)產(chǎn)生氧濃差電動(dòng)勢。(見圖一)
這種氧濃差電動(dòng)勢可用奈斯特(Nerast)公式表示如下:
式中:EZ—氣濃差電動(dòng)勢,單位mV
R—理想氣體常數(shù),8.314焦耳/度·克分子
T—**工作溫度K,273.16+T℃
n—參加反應(yīng)的電子數(shù),為4
F—法拉弟常數(shù),96500庫侖
PA—參比氣體(空氣)嘗試取20.6%
PO—被測氣體(煙氣)濃度,單位%
在參比氣體氣體確定下,氧化鋯探頭輸出的氣深度差電動(dòng)勢Ez僅于探頭工
作溫度和被測氣體濃度成函數(shù)對應(yīng)關(guān)系。
?。病OY型氣量變送器主要作用就是將氣化鋯探頭輸出的氣濃差電動(dòng)勢Ez轉(zhuǎn)
換成與被測煙氣含氣量成線性關(guān)系的電流信號(hào)輸出。
型號(hào)規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)
3.1 型號(hào)規(guī)格
RZ-ZOY-4系列智能氧化鋯氧量分析儀是一種實(shí)用可靠的自動(dòng)化分析儀表。能與各種電動(dòng)單元儀表、常規(guī)顯示記錄儀表及DCS集散控制系統(tǒng)配合作用,可對鍋爐、窯爐、加熱爐等燃燒設(shè)備在燃燒過程中所產(chǎn)生的煙氣含量進(jìn)行快速、正確的在線檢測分析。以實(shí)現(xiàn)低氧燃燒控制,達(dá)到節(jié)能目的,減少環(huán)境污染。
RZ-ZOY-4系列智能氧化鋯氧量分析儀有ZOY型氧化鋯探頭(一次儀表)和ZOY氧量變送器(二次儀表)二部分組成。
二、工作原理
?。?、氧化鋯鋯管是一種金屬氧化物,在高溫下形成固態(tài)電解質(zhì)具有傳導(dǎo)氧離子的特性。被測氣體(煙氣)通過探頭過濾器,進(jìn)入氧化鋯鋯管的內(nèi)側(cè),參比氣體(空氣)通過自然對流進(jìn)入探頭氧化鋯鋯管的外側(cè)。當(dāng)鋯管內(nèi)外側(cè)氧濃度不同時(shí),在氧化鋯鋯管內(nèi)外兩側(cè)間會(huì)產(chǎn)生氧濃差電動(dòng)勢。(見圖一)
這種氧濃差電動(dòng)勢可用奈斯特(Nerast)公式表示如下:
式中:EZ—氣濃差電動(dòng)勢,單位mV
R—理想氣體常數(shù),8.314焦耳/度·克分子
T—**工作溫度K,273.16+T℃
n—參加反應(yīng)的電子數(shù),為4
F—法拉弟常數(shù),96500庫侖
PA—參比氣體(空氣)嘗試取20.6%
PO—被測氣體(煙氣)濃度,單位%
在參比氣體氣體確定下,氧化鋯探頭輸出的氣深度差電動(dòng)勢Ez僅于探頭工
作溫度和被測氣體濃度成函數(shù)對應(yīng)關(guān)系。
?。病OY型氣量變送器主要作用就是將氣化鋯探頭輸出的氣濃差電動(dòng)勢Ez轉(zhuǎn)
換成與被測煙氣含氣量成線性關(guān)系的電流信號(hào)輸出。
型號(hào)規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)
3.1 型號(hào)規(guī)格
3.2 技術(shù)指標(biāo)
① 基本誤差:<±2%F•S,儀表精度1級
② 量 程:0~5%O2;0~10%O2;0~20%O2;0~25%O2
③ 本底修正:-20mV~+20mV
④ 被測煙氣溫度:ZOY-4型低于700℃(低溫型)ZOY-5型700~1200℃(高溫型)
⑤ 輸出信號(hào):可擴(kuò)展雙路隔離輸出,0~10mADC和4~20mADC,采取光電隔離,直接和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)?!?/div>
⑥ 負(fù)載能力:0 ~1.2ΚΩ或0~600Ω
⑦ 環(huán)境條件:0~50℃;相對濕度<90%
⑧ 電 源:220V±10%,50Hz
⑨ 功 耗:變送器約8W,加熱爐平均約50W
⑩ 響應(yīng)時(shí)間:90%約3秒
氧化鋯探頭加熱爐升溫時(shí)間:約20分鐘
氧化鋯探頭壽命:氧化鋯管按國際GB11169-89保用一年。主體壽命5年以上。
3.3 規(guī)格尺寸
① 氧化鋯探頭的外形尺寸:單位mm (圖二)
L=400、800、1200
3.3 規(guī)格尺寸
① 氧化鋯探頭的外形尺寸:單位mm (圖二)
L=400、800、1200
3.4鋯頭及變送器接線
①鋯頭的端子接線圖
② 變送器接線
四、儀表操作,前面板
參數(shù)功能
Loc:若要設(shè)置以下參數(shù),先把Loc設(shè)置為808,設(shè)置結(jié)束后,可把Loc設(shè)置為其他值,防止誤操作改變設(shè)置值
dA:等于零電流輸出為0~10mA,不等于零電流輸出為4~20mA
SC:為傳感器氧電勢遷移值單位為mV
dIL:0 — +20.00,線性輸入零點(diǎn)顯示值
dIH:0 — +20.00,線性輸入滿度顯示值
對應(yīng)dIL~dIH,7、8腳輸出電流4~20mA
CC:加熱溫度設(shè)定值,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),儀表自動(dòng)停止加熱并保持此溫度。
五、氧化鋯探頭的安裝
氧化鋯探頭安裝
⑴ 安裝點(diǎn)的選擇:
探頭安裝點(diǎn)的煙氣溫度應(yīng)符合小于600℃的要求,一般來說,煙氣溫度低,探頭使用壽命長,煙氣溫度高,使用壽命短。探頭不能安裝在煙氣不流動(dòng)的死角,也不能安裝在煙氣流動(dòng)很快的地方(如有些旁路氣道的擴(kuò)容腔內(nèi))。
另外要求煙道漏氣較小,探頭安裝維修方便,對于中、小型鍋爐,建議安裝在省煤器前過熱器后,因?yàn)殄仩t系統(tǒng)煙氣流向從爐膛到汽包,經(jīng)過過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器,由引風(fēng)機(jī)經(jīng)回收處理后從煙囪排放。如果測點(diǎn)過于靠近煙氣爐膛出口,由于溫度過高,流速較快,將對探頭不銹鋼外殼形成沖刷腐蝕,減短使用壽命;如果測點(diǎn)過于偏后,由于煙道系統(tǒng)中漏氣現(xiàn)象,將造成測點(diǎn)處氧量值偏高,不能如實(shí)反映爐膛中的煙氣氧量。
⑵ 爐墻上的探頭固定法蘭:
用鋼材做成如圖六形狀的過渡架,過渡架的法蘭能直接焊在爐墻外壁上或埋入爐墻中,但要求氣密牢固。過渡架另一端法蘭是為固定檢測器而設(shè),因此必須與檢測器固定法蘭的螺孔相匹配。如果用Ф12mm安裝孔,則在過渡法蘭的Ф130mm圓上均布四個(gè)Ф12mm安裝孔,使用4個(gè)M10×40的螺絲,將它與檢測器的固定法蘭緊固,為防止漏氣,兩法蘭間可填充橡膠紙板密封圈。
⑶ 探頭的安裝:
探頭的參比氣是靠空氣自然對流提供的,探頭需水平安裝,參比氣和標(biāo)準(zhǔn)氣接口相應(yīng)朝下,探頭安裝法蘭和過渡架法蘭之間必須填橡膠紙板,以免空氣漏入煙道,影響測量準(zhǔn)確度。
探頭端頭必須離鍋爐內(nèi)壁150mm以上,使過濾器的多孔陶瓷暴露部份背對煙氣的流向(過濾器方向可單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng))以避免陶瓷體受氣體沖刷,延長使用壽命。
當(dāng)探頭推入煙道時(shí),為防止鋯管爆裂,宜分段逐步推入,一般以10~20厘米/分鐘為好。(見圖七)
(圖六 探頭的安裝)
(圖七 過度架法蘭)
(圖六 探頭的安裝)
(圖七 過度架法蘭)
附表一
氧量電勢溫度對照表
附表二
氧氣勢、氧量百分比與輸出電流對照表