氧化鋯氧量分析儀是電廠鍋爐燃燒控制系統的核心在線監測設備,其核心作用是實時測量鍋爐煙氣中的氧含量,為燃燒優化、安全運行和能效提升提供關鍵數據支撐,廣泛應用于燃煤、燃氣、生物質等各類電廠鍋爐系統。
一、 核心應用場景
鍋爐燃燒優化與能效提升這是該分析儀最核心的應用。鍋爐燃燒需要維持合理的過量空氣系數(煙氣中氧含量是過量空氣系數的直接體現):
氧含量過高:會導致煙氣帶走大量熱量,增加排煙熱損失,降低鍋爐熱效率;同時過量空氣會加劇鍋爐受熱面的腐蝕和磨損。
氧含量過低:燃料燃燒不充分,產生一氧化碳、碳黑等燃燒產物,不僅浪費燃料,還可能造成爐膛結焦、尾部煙道二次燃燒等安全隱患。氧化鋯氧量分析儀實時輸出氧含量數據,DCS 系統根據該數據自動調節送風機、引風機風量或給煤量,將過量空氣系數控制(燃煤鍋爐通常控制在 3%~5%),實現節能降耗,一般可降低煤耗 1%~3%。
鍋爐安全運行監控
防止尾部煙道二次燃燒:當鍋爐燃燒不充分時,未燃盡的可燃物會沉積在尾部煙道。若此時煙氣氧含量過高,在高溫環境下易引發二次燃燒,燒毀空氣預熱器等設備。分析儀可及時預警氧含量異常,輔助操作人員調整燃燒工況。
監控爐膛負壓與燃燒穩定性:氧含量變化與爐膛負壓、火焰穩定性直接相關。當氧含量驟升或驟降時,可能預示爐膛漏風、燃料供應中斷等問題,為安全聯鎖系統提供判斷依據。
環保排放達標管控電廠煙氣中氮氧化物(NO?)的生成量與燃燒溫度、過量空氣系數密切相關。通過氧化鋯氧量分析儀精準控制氧含量,可減少高溫富氧環境下 NO?的生成,輔助電廠滿足環保排放標準;同時,穩定的燃燒工況也能提升脫硫、脫硝系統的處理效率。
多燃燒器鍋爐的配風平衡調節大型電廠鍋爐通常配備多個燃燒器,氧化鋯氧量分析儀可在爐膛不同位置(如各燃燒器出口、煙道分叉處)布置測點,監測各區域氧含量分布。操作人員根據多點數據調整單個燃燒器的風量,避免局部過氧或缺氧,實現全爐膛均勻燃燒,減少爐膛局部結焦和受熱面熱偏差。
二、 典型安裝位置
為保證測量準確性,分析儀的探頭通常安裝在:
鍋爐省煤器出口煙道:此處煙氣溫度適中(200℃~400℃),能滿足氧化鋯傳感器的工作溫度要求,且煙氣混合均勻,測量數據具有代表性。
脫硝系統入口 / 出口:用于監控脫硝前后的氧含量,為脫硝反應的氨氮配比提供參考。
各燃燒器二次風出口:用于單燃燒器配風調節。
三、 應用優勢
響應速度快:氧化鋯傳感器的電化學特性使其能在數秒內反映氧含量變化,滿足鍋爐燃燒實時調節的需求。
測量精度高:在常規煙氣氧含量范圍(0~21%)內,精度可達 ±0.1%~±0.3%,能精準指導燃燒優化。
穩定性強:耐高溫、抗腐蝕(需配備防塵、防腐蝕保護裝置),適合電廠惡劣的煙氣環境長期運行。