氧化锆烟气氧量分析仪

一、 概述

   氧化锆烟气氧量分析仪是近几十年发展起来的新型测氧仪器，因其具有结构简单、维护方便、反应速度快、测量范围广等特点，而广泛应用于电力、冶金、供暖、建材、电子等部门，分析各种工业锅炉及窑炉中烟气的氧含量，提高燃烧效率，节约能源，减少环境污染。

  ZrO2-III 氧化锆氧量分析仪由转换器和检测器（俗称氧探头）组成，在检测器的核心元件氧化锆浓差电池上，采用了纳米材料和*的生产工艺，在电极涂层上添加抑制电极老化的添加剂。大大提高了氧化锆测量探头的精度和使用寿命。检测器采用直插式探头结构，不需取样系统，能及时反映锅炉内燃烧状况，如与自控装置配合使用，可有效地控制燃烧状况。转换器采用单片机智能化设计，汉字液晶显示，使数据显示、功能控制更具有人性化；可与各类型DCS数据接入设备连接。使仪表的操作变的简单，容易掌握。具有以下特点：

 1. 通用性较强，可以直接替换其它厂家氧量分析仪。

   2. 大屏幕蓝底白字ＬＣＤ显示。

 3. 全中文操作菜单(出口产品可以提供英文菜单)。

 4. 氧量量程0-２５％内自由设定（zui低量程0-5%）。

   5. 温度采用ＰＩＤ控温，恒温点７００℃和７５０℃（可现场选择）。

 6. 可设置氧量上、下限报警指示，温度上、下限报警指示。

 7. 本底电势一键校正。

 8. 可用标准气在线校准。

 9.  4-20mA标准电流输出与主电路光电隔离，可直接远传进入DCS系统。

  10. 多种故障信息提示。

二、工作原理

        氧化锆是一种高温电解质浓差电池，在数的高温环境下，具有能

产生氧离子迁移的导电性能，由于被测气体（烟气或其它气体）与参比气

体（空气或其它气体）在氧化锆两侧铂电极的氧分压不同，在两极间有一

定数量的氧离子迁移而产生了氧浓差电势，其电势值与氧浓度的关系，可

以用能斯特（Nernst）公式来表示：

             E=RT/4F×LnP1/P2

式中：E—氧浓差电势（V）

      R—理想气体常数（8.314J/moLK）

      T—温度值（K）

      F—法拉第常数（96500c/moL）

      P1—参比气体分压（空气）

      P2—被测气体分压

    变送器把所测量出的数据，经单片机计算转换，将氧含量在液晶屏上显示出来，同时转换成电流信号供计算机或计录仪使用。

    700℃和750℃时氧浓度与氧浓差电势关系见附表．

三、 技术指标

? 量程：     0.01～25.0%O2(量程从5.00％－25.00％内自由设置） 

     输出信号： 4 ～20mA 负载电阻≤500Ω 隔离

     重复性：   满量程的±0.5%

     基本误差： ≤±2%（满量程）

     稳定性：   ≤±1%（仪器连续检定4h）

     响应时间： 当标准气体从检测器入口引入时计，5秒内达到90%的响应

     环境温度： 检测器 -10℃～80℃   转换器 0℃～40℃

     电源及功耗：电源220±10%VAC，功耗zui大为150W

? 样气温度：   ≤700℃（700℃以上协商供货）

   样气压力范围：-500～+500mmH2

? 检测器长度：  0.4m;0.8m;1.0m;1.2m；（其他长度可根据用户要求生产）

四、 检测器的构造

     检测器由防尘装置、高温密封垫、氧化锆管、加热炉、热电偶、气体导管、接线盒以及壳体等主要部件组成。整个装置采用全封闭型结构，以增加整个装置的密封性能，提高使用寿命。对高粉尘的检测环境，为达到更好的过滤效果，加装了多孔陶瓷过滤器。

    检测器内的氧化锆管是核心元件 ，属陶瓷易碎品，运输和安装使用过程中应避免剧烈震动，以免损坏。检测器内加热炉的作用是提供氧化锆元件正常工作所需的温度，为延长加热炉的寿命，在工艺上作了特殊的处理。因检测器本身带有加热装置，从而在低于６００℃的环境中能正常工作。

  检测器的外形和尺寸见下图：

五、 检测器的现场安装条件

  5.1氧量检测器的现场安装条件

?避开震动场合；

?环境温度要在仪器规定范围内；

?接线盒要避开高辐射热源；

?尽可能避开腐蚀性气体；

?要有足够的工作空间；

5.2  取样点的位置选择

?取出的气样能快速反映工艺状态的变化情况，即气体要具有代表性。

为避免SO2 的冷凝，取样点气体温度应高于300℃，其范围为300—600℃  *。 

取样点的温度、压力、流量等参数不应变化太大。

?取样探头的长度应达到烟道中心部位，至少不能少于烟道直径的1/3。

?切忌在管道、烟道底部开口取样。

?取样点的附近炉堂、烟道应无泄漏，否则将造成测量误差。

?要选择在易于维护、检修的地方。

5.3 氧量检测器的安装

   预先加工好带法兰的设备短接管，孔径为Φ76，长度约为400mm。按要求选好取样位置(炉壁或管道)，开一个Φ76 的孔，将短接水平焊接到炉壁上，焊接时要保证焊接处不漏气。把检测器插入短接管中，接管法兰与检测器法兰之间垫上2—4mm 厚的石棉垫，旋紧4 个螺栓，使其不漏气即可。

  ※注意: 新建炉膛或烟道要等几次烘炉干燥后再安装氧探头，否则，过于潮湿的烟气可能降低新探头使用寿命。

   由于探头的参比气是靠空气自然对流提供的,探头必须水平安装, 参比气和标准气接口相应朝下.探头端部防护套管的缺口位置(可调整方向)也应垂直向下,以防积灰.

六、 转换器安装尺寸

?盘装横式表：外形尺寸160*80mm，开孔尺寸152*76mm  

?盘装竖式表：外形尺寸80*160mm，开孔尺寸76*152mm  

?盘装方式表：外形尺寸160*160*150mm，开孔尺寸152*152mm

?盘装方式表：外形尺寸144*144*150mm，开孔尺寸138*138mm

?盘装方式表：外形尺寸96*96mm，开孔尺寸78*78mm

?墙挂式表：  外形尺寸260*200*100mm

七、 仪器接线示意图：

7.1.锆头信号引线用RVVP2×1.5带屏蔽二芯电缆线

7.2.热电偶选用K分度号KX-G型2×1.5带屏蔽二芯补偿导线

7.3.加热器选用RVV2×2.5二芯电缆线

※注意：锆头信号线、电偶导线要与加热器线分开走线。

八、 操作说明

8.1 开机

    打开电源，二十分钟后仪器显示如下：

当温度达到700℃后，仪器稳定一小时以上进行下列设置：

8.2参数设置与校正：

8.2.1 本底自动校正：

将标气入口的密封螺钉拧下，通入空气（流量≤100ml/min），或将氧探头直截放在空气中，待数据稳定后按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量参数校正”菜单， 按 “”键进入校正子菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“本底自动校正”菜单，按 “”键，本底自动校正后，按 “”键返回测量状态。氧量显示20.6左右即可。 再将标气入口的密封螺钉拧上。※注意：此步骤在每次新探头投运前必须进行本底校正。

8.2.2 标气自动校正：

    将标气入口的密封螺钉拧下，通入标准气（一般选用5%左右的氮中氧，流量≤100ml/min），待数据稳定后，按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量参数校正”菜单， 按 “”键进入校正子菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“标气自动校正”菜单，按 “”键进入校正进入校正页面，按“↑ ” “↓ ”键将数据修正到和标准气值相同，按 “”键完成标气校正。按 “”键返回测量状态。再将标气入口的密封螺钉拧上。

8.2.3 氧量上限报警值：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量上限报警值”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整氧量上限数据，按 “”键完成调整，按 “”键返回测量状态。

8.2.4 氧量下限报警值：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量下限报警值”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整氧量下限数据，按 “”键完成调整，按 “”键返回测量状态。

8.2.5 温度上限报警值：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“温度上限报警值”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整温度上限数据，按 “”键完成调整，按 “”键返回测量状态。

8.2.6 温度下限报警值：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“温度下限报警值”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整温度下限数据，按 “”键完成调整，按 “”键返回测量状态。

8.2.7 氧量量程设置：

按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量量程设置”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整氧量量程数据(量程从５％－２５％内自由设定)，按 “”键完成调整，按 “”键返回测量状态。4-20mA电流输出将自动和量程对应。※注意：出厂量程一般默认设置为0-25%。

8.2.8 恒温温度设置：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“恒温温度设置”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键调整恒温温度值(恒温点７００℃和７５０℃两档选择)，按 “”键完成，按 “”键返回测量状态。※注意：出厂恒温点一般默认设置为７００℃。

8.2.9 温度报警控制：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“温度报警控制”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键选择报警“开”或“关”，按 “”键完成，按 “”键返回测量状态。

8.2.10氧量报警控制：

    按 “SET”键进入主菜单，按“↑ ” “↓ ”键将光标选中“氧量报警控制”菜单， 按 “”键进入调整页面，按“↑ ” “↓ ”键选择报警“开”或“关”，按 “”键完成，按 “”键返回测量状态。

九、贮存

    仪器在仓库存放时，应包装完好，存放温度为0～40℃，相对湿度不大于85％，没有强腐蚀性气体。

十、仪器的成套及附件

    氧量分析仪一套（转换器、检测器各一台，也可以单独购买）

    使用说明书 一本

    出厂合格证 一份

 附录一   氧量电流对照表

附录二  氧量--氧电势对照表(参比气氧浓度20.6%，工作温度700℃或750℃)