氧化鋯氧量分析儀，又稱氧(yang)(yang)化(hua)鋯氧(yang)(yang)分析(xi)(xi)儀、氧(yang)(yang)化(hua)鋯分析(xi)(xi)儀、氧(yang)(yang)化(hua)鋯氧(yang)(yang)量計、氧(yang)(yang)化(hua)鋯氧(yang)(yang)量表(biao)，主(zhu)要用于(yu)(yu)測(ce)量燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)過(guo)程中煙(yan)氣的(de)(de)含氧(yang)(yang)濃(nong)(nong)(nong)度，同樣也(ye)適用于(yu)(yu)非(fei)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)氣體氧(yang)(yang)濃(nong)(nong)(nong)度測(ce)量。在傳感器內(nei)溫度恒(heng)定的(de)(de)電化(hua)學(xue)電池產生一(yi)個毫(hao)伏(fu)電勢，這個電勢直接(jie)反(fan)應出(chu)(chu)(chu)煙(yan)氣中含氧(yang)(yang)濃(nong)(nong)(nong)度值。 將(jiang)此分析(xi)(xi)儀應用于(yu)(yu)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)監視與控制(zhi)(zhi)，將(jiang)有助于(yu)(yu)充分燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)，減少CO2、SOx及NOx的(de)(de)排放(fang)，從而為防止全球變暖及空氣污染做出(chu)(chu)(chu)貢獻(xian)。同時，氧(yang)(yang)化(hua)鋯氧(yang)(yang)量分析(xi)(xi)儀還可用于(yu)(yu)氣氛(fen)控制(zhi)(zhi)，準確(que)控制(zhi)(zhi)工藝(yi)生產過(guo)程；采用兩(liang)只探(tan)頭測(ce)出(chu)(chu)(chu)干氧(yang)(yang)、濕氧(yang)(yang)可以換算(suan)出(chu)(chu)(chu)水(shui)分含量。

氧(yang)化鋯(gao)氧(yang)量分析儀(yi)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于多(duo)種行(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)的燃(ran)燒(shao)監視(shi)與(yu)控制(zhi)(zhi)過程，并且幫助各(ge)行(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)領域取(qu)得了相當可觀的節能效果。應(ying)用(yong)領域包括能耗行(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)，如鋼鐵業(ye)(ye)(ye)(ye)、電子(zi)電力業(ye)(ye)(ye)(ye)、石(shi)油化工業(ye)(ye)(ye)(ye)、制(zhi)(zhi)陶業(ye)(ye)(ye)(ye)、造紙(zhi)業(ye)(ye)(ye)(ye)、食品業(ye)(ye)(ye)(ye)、紡織品業(ye)(ye)(ye)(ye)，還包括各(ge)種燃(ran)燒(shao)設備，如焚燒(shao)爐、中小型鍋爐等。

氧含量監測

隨著人們環(huan)保和(he)節能意識(shi)的(de)(de)逐漸提(ti)高，眾(zhong)多大中型企(qi)業(ye)如鋼鐵冶金、石油化工、火(huo)力(li)發電廠等，已將提(ti)高燃燒(shao)效率(lv)(lv)、降(jiang)低能源消耗、降(jiang)低污染物(wu)排放(fang)、保護環(huan)境等作為提(ti)高產(chan)品質量和(he)增強產(chan)品競(jing)爭能力(li)的(de)(de)重(zhong)要途徑。鋼鐵行(xing)業(ye)的(de)(de)軋鋼加(jia)熱爐(lu)、電力(li)行(xing)業(ye)的(de)(de)鍋爐(lu)等燃燒(shao)裝置和(he)熱工設(she)備，是各行(xing)業(ye)的(de)(de)能源消耗大戶。因此，如何測量和(he)提(ti)高燃燒(shao)裝置的(de)(de)燃燒(shao)效率(lv)(lv)、確定(ding)***佳(jia)燃燒(shao)點，是十分令人關(guan)心的(de)(de)。

***佳燃燒點

供給加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)、鍋爐(lu)等加(jia)熱(re)(re)(re)設備的(de)(de)燃料燃燒熱(re)(re)(re)并不是全部被利(li)用了(le)。以(yi)軋鋼加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)或鍋爐(lu)為(wei)例，有(you)效熱(re)(re)(re)是為(wei)了(le)使物料加(jia)熱(re)(re)(re)或熔化(hua)（以(yi)及工藝過(guo)(guo)程的(de)(de)進行）所須***傳入的(de)(de)熱(re)(re)(re)量，爐(lu)子煙(yan)氣(qi)(qi)帶走的(de)(de)物理熱(re)(re)(re)是熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)中(zhong)主要部分。當鼓風量過(guo)(guo)大(da)(da)時(shi)（即空燃比α偏大(da)(da)），雖然能使燃料充分燃燒，但煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)過(guo)(guo)剩空氣(qi)(qi)量偏大(da)(da)，表現為(wei)煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)O2含量高，過(guo)(guo)剩空氣(qi)(qi)帶走的(de)(de)熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)Q1值增(zeng)(zeng)大(da)(da)，導(dao)致熱(re)(re)(re)效率η偏低(di)。與此同(tong)時(shi)，過(guo)(guo)量的(de)(de)氧氣(qi)(qi)會與燃料中(zhong)的(de)(de)S、煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)N2反應生成(cheng)SO2、NOX等有(you)害物質。而對于(yu)軋鋼加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)，煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)氧含量過(guo)(guo)高還會導(dao)致鋼坯氧化(hua)鐵皮增(zeng)(zeng)厚，增(zeng)(zeng)加(jia)氧化(hua)燒損(sun)。

當鼓風量偏低時（即空燃(ran)(ran)比α減小），表現為煙(yan)(yan)氣中O2含量低，CO含量高，雖說排煙(yan)(yan)熱(re)損(sun)失小，但(dan)燃(ran)(ran)料沒有完(wan)全(quan)燃(ran)(ran)燒(shao)，熱(re)損(sun)失Q2增(zeng)大，熱(re)效率η也將降低。另外，煙(yan)(yan)囪也會冒黑煙(yan)(yan)而(er)污染環境。

所謂提高燃(ran)燒(shao)效率(lv)(lv)，就是要適量(liang)(liang)的(de)燃(ran)料與(yu)適量(liang)(liang)的(de)空氣組成***佳比(bi)例進行燃(ran)燒(shao)。熱(re)效率(lv)(lv)與(yu)煙(yan)氣中(zhong)的(de)CO、O2、CO2含量(liang)(liang)以及排(pai)煙(yan)溫度、供熱(re)負(fu)荷、霧(wu)化條(tiao)件等因素有關。因此，可通過測量(liang)(liang)并控(kong)制(zhi)煙(yan)道氣體中(zhong)CO、O2、CO2的(de)含量(liang)(liang)來調節空氣消耗系數λ，來達到(dao)***高燃(ran)燒(shao)效率(lv)(lv)。

燃(ran)燒效率控制由來(lai)已久，上世(shi)紀60年代(dai)(dai)，曾廣泛采用CO2分(fen)析儀監測煙(yan)道氣體(ti)中CO2含(han)(han)量來(lai)控制空(kong)氣消耗(hao)系數λ以達到***佳，但CO2含(han)(han)量受燃(ran)料品種影響較大。70年代(dai)(dai)后，逐漸采用煙(yan)氣中O2含(han)(han)量或(huo)O2含(han)(han)量和(he)CO含(han)(han)量相結(jie)合(he)的方法(fa)來(lai)控制燃(ran)燒效率。

提高燃(ran)燒效率***直(zhi)接的(de)方(fang)法就(jiu)是使用煙氣(qi)分(fen)(fen)析(xi)(xi)儀(yi)器（如煙氣(qi)分(fen)(fen)析(xi)(xi)儀(yi)、燃(ran)燒效率測(ce)定儀(yi)、氧(yang)化鋯氧(yang)含量(liang)(liang)檢測(ce)儀(yi)）連(lian)續監測(ce)煙道氣(qi)體成分(fen)(fen)，分(fen)(fen)析(xi)(xi)煙氣(qi)中O2含量(liang)(liang)和CO含量(liang)(liang)，調節助燃(ran)空氣(qi)和燃(ran)料的(de)流量(liang)(liang)，確定***佳的(de)空氣(qi)消(xiao)耗系數。

測量煙氣中含氧(yang)量的(de)儀表稱為氧(yang)分析儀（氧(yang)量計(ji)）。常用的(de)氧(yang)分析儀主要有熱磁式和氧(yang)化鋯式兩種。

熱磁式

其(qi)原理是利(li)用煙氣(qi)組分中(zhong)(zhong)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)的(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)率特別高這一(yi)物理特性來測定煙氣(qi)中(zhong)(zhong)含氧(yang)(yang)(yang)量(liang)。氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)為(wei)順磁(ci)(ci)性氣(qi)體(ti)（氣(qi)體(ti)能被磁(ci)(ci)場所吸引(yin)的(de)(de)稱為(wei)順磁(ci)(ci)性氣(qi)體(ti)），在不均勻磁(ci)(ci)場中(zhong)(zhong)受(shou)(shou)到(dao)吸引(yin)而(er)(er)流向磁(ci)(ci)場較強處(chu)(chu)。在該處(chu)(chu)設有加熱絲(si)，使此(ci)處(chu)(chu)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升高而(er)(er)磁(ci)(ci)化(hua)率下降(jiang)，因而(er)(er)磁(ci)(ci)場吸引(yin)力(li)減小，受(shou)(shou)后面磁(ci)(ci)化(hua)率較高的(de)(de)未被加熱的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)分子推(tui)擠而(er)(er)排出磁(ci)(ci)場，由(you)此(ci)造成(cheng)"熱磁(ci)(ci)對流"或"磁(ci)(ci)風"現(xian)象。在一(yi)定的(de)(de)氣(qi)樣(yang)(yang)壓力(li)、溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和(he)流量(liang)下，通過測量(liang)磁(ci)(ci)風大小就可(ke)測得氣(qi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)含量(liang)。由(you)于(yu)熱敏(min)元件（鉑絲(si)）既(ji)作為(wei)不平(ping)衡電橋的(de)(de)兩個橋臂(bei)電阻，又作為(wei)加熱電阻絲(si)，在磁(ci)(ci)風的(de)(de)作用下出現(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)，即進氣(qi)側橋臂(bei)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低于(yu)出氣(qi)側橋臂(bei)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。不平(ping)衡電橋將(jiang)隨(sui)著氣(qi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)含量(liang)的(de)(de)不同(tong)，輸出相應的(de)(de)電壓值。

熱磁式氧(yang)分(fen)析(xi)儀雖然具有結(jie)構簡單、便于制造和調整等優(you)點，但由于其(qi)反應速度慢、測(ce)(ce)量(liang)誤(wu)差大、容易發生測(ce)(ce)量(liang)環室堵(du)塞和熱敏元件(jian)腐蝕嚴重等缺點，已逐漸被(bei)氧(yang)化鋯氧(yang)分(fen)析(xi)儀所取代。

傳感器式

氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)（ZrO2）是一(yi)(yi)種陶瓷，一(yi)(yi)種具有離(li)(li)子(zi)導電(dian)性質的(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)(ti)。在(zai)(zai)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)為單(dan)斜晶(jing)(jing)體(ti)(ti)，當(dang)(dang)溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高到(dao)(dao)1150℃時，晶(jing)(jing)型(xing)轉變(bian)為立方(fang)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)，同時約有7%的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積收(shou)縮；當(dang)(dang)溫(wen)度(du)(du)降低(di)時，又變(bian)為單(dan)斜晶(jing)(jing)體(ti)(ti)。若反復加(jia)熱與冷(leng)卻，ZrO2就會破裂。因(yin)此(ci)，純(chun)凈的(de)(de)(de)(de)(de)ZrO2不能用作測量(liang)元(yuan)件。如果在(zai)(zai)ZrO2中(zhong)加(jia)入一(yi)(yi)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣（CaO）或氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)釔（Y2O3）作穩定劑，再經過(guo)高溫(wen)焙(bei)燒，則(ze)變(bian)為穩定的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)材料，這(zhe)時，四(si)價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)鋯(gao)被二價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)鈣或三價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)釔置換，同時產生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)空(kong)穴，所以(yi)(yi)ZrO2屬于陰(yin)離(li)(li)子(zi)固體(ti)(ti)電(dian)解質。ZrO2主要通過(guo)空(kong)穴的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動而導電(dian)，當(dang)(dang)溫(wen)度(du)(du)達到(dao)(dao)600℃以(yi)(yi)上時，ZrO2就變(bian)為良好的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)導體(ti)(ti)。 在(zai)(zai)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)電(dian)解質的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)面各燒結一(yi)(yi)個鉑(bo)電(dian)極，當(dang)(dang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鋯(gao)兩(liang)(liang)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)分壓不同時，氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)分壓高的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)以(yi)(yi)離(li)(li)子(zi)形式(shi)向氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)分壓低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)(ce)遷移，結果使(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)分壓高的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)(ce)鉑(bo)電(dian)極失去(qu)電(dian)子(zi)顯(xian)正(zheng)電(dian)，而氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)分壓低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)(ce)鉑(bo)電(dian)極得(de)到(dao)(dao)電(dian)子(zi)顯(xian)負電(dian)，因(yin)而在(zai)(zai)兩(liang)(liang)鉑(bo)電(dian)極之(zhi)間產生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)濃差(cha)(cha)電(dian)勢。此(ci)電(dian)勢在(zai)(zai)溫(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)定時只與兩(liang)(liang)側(ce)(ce)氣體(ti)(ti)中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)（氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)濃差(cha)(cha)）有關(guan)。若一(yi)(yi)側(ce)(ce)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)已知(zhi)（如空(kong)氣中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)為常(chang)(chang)數(shu)），則(ze)另一(yi)(yi)側(ce)(ce)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)（如煙氣中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)）就可用氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)濃差(cha)(cha)電(dian)勢表示(shi)，測出氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)濃差(cha)(cha)電(dian)勢，便(bian)可知(zhi)道煙氣中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣含(han)(han)(han)量(liang)。

氧化鋯氧分析儀具有結構和采樣預處理系統較簡單、靈敏(min)度(du)和分辨率高、測量范圍寬、響應速度(du)較快等優點。

煙氣分析儀器(qi)應用領域(yu)十分廣(guang)泛，例如：

熱(re)電廠(chang)循(xun)環流化(hua)床(chuang)鍋爐(lu)(lu)用(yong)于燃燒(shao)控制(zhi)室的(de)煙道氣(qi)(qi)體監測； 鋼鐵廠(chang)軋鋼加熱(re)爐(lu)(lu)用(yong)于解決降低氧化(hua)燒(shao)損(sun)或脫碳(tan)層厚(hou)度(du)時(shi)的(de)爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)氛檢(jian)測； 全氫熱(re)處(chu)理爐(lu)(lu)用(yong)于檢(jian)測輻射管是否(fou)燒(shao)穿漏(lou)氣(qi)(qi)； 研(yan)制(zhi)新型燃燒(shao)器(qi)（蓄熱(re)式、低NOX式、輻射管式）時(shi)用(yong)于燃燒(shao)器(qi)結(jie)構尺寸的(de)設(she)計研(yan)究； 汽車尾氣(qi)(qi)排(pai)放(fang)檢(jian)測；食品(pin)行(xing)業(ye)(ye)水分測定； 其他工業(ye)(ye)窯(yao)爐(lu)(lu)及垃圾焚燒(shao)爐(lu)(lu)煙氣(qi)(qi)監測。

本文由磁翻(fan)板(ban)液位計://www.ccchzy.cn推薦，轉載(zai)請注(zhu)明出處(chu)