概要

在爐窯燃燒過程中，當(dāng)空氣過剩系數(shù)過小，即氧含量不足時，由于未完全燃燒損失增加而導(dǎo)致熱效率降低和冒黑煙；當(dāng)氧含量過大時，又由于排煙損失大，SO₂和NO_X量增加，也將導(dǎo)致熱效率低和污染環(huán)境。因此，只有利用本系列氧量分析儀能自動地對各種爐窯煙氣中氧含量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測的特性，來控制最佳的空/燃比，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒，才能得到最佳的熱效率和減少對環(huán)境的污染。FY-ZOY氧量分析儀不僅能為操作人員調(diào)節(jié)空/燃比提供有用參數(shù)，更能實現(xiàn)熱控的自動化，達(dá)到節(jié)能增產(chǎn)目的。

氧量分析儀的核心元件氧傳感器是由穩(wěn)定氧化鋯材料制造的，材料的熔點(diǎn)在2200℃以上，它本身耐高溫、抗腐蝕的性能較好。氧化鋯煙氣氧分析儀能適應(yīng)高溫、大粉塵、有腐蝕性的環(huán)境，是其他方法無法比擬的，是近幾十年來各國普遍采用的首選儀器。

1.檢測器

在本系統(tǒng)中，檢測器是最重要的工作部件，它直接影響著整個系統(tǒng)的性能、壽命，其中，鋯管組件是主要的工作器件，它是把氧濃度變化轉(zhuǎn)變成電信號變化的關(guān)鍵。其測氧原理如下，鋯管是在純氧化鋯中摻入氧化釔或氧化鈣，在高溫下燒結(jié)成的穩(wěn)定氧化鋯，它是一種固體電解質(zhì)，一般做成管狀。在600℃以上高溫條件下，它是氧離子的良好導(dǎo)體。如果在氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)涂制鉑電極，用電爐對鋯管加熱，使其內(nèi)外壁接觸氧濃度不同的氣體，氧化鋯管就成為一個氧濃差電池，在兩個鉑電極上將發(fā)生如下反應(yīng)：

在空氣邊（參比邊）電極上：O₂＋4e → 2O^2－           

在低氧邊（被測邊）電極上：2O^2－→ O₂＋4e

即空氣中一個氧分子奪取電極上四個電子而變成兩個氧離子。氧離子在氧濃差勢的驅(qū)動下通過氧化鋯遷移到低氧邊電極上，留給該電極四個電子而復(fù)合為氧分子，電池處于平衡狀態(tài)時，兩電極間電勢值E恒定不變。其電勢值E符合能斯特方程：

式中： R——?dú)怏w常數(shù)      T——絕對溫度   

F——法拉第常數(shù)    Px——被測氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)

Pa——參比氣體氧濃度百分?jǐn)?shù)，一般為20.60%

這樣，如果把氧電池加熱至指定溫度，鋯管兩側(cè)分別流過被測氣體和參比氣體則產(chǎn)生的電勢與它們的濃度有一定的關(guān)系，如果知道參比氣體的濃度，則很容易定出被測氣體的氧濃度。檢測器正是利用這一原理，提供鋯管正常工作的條件以達(dá)到實用目的。

2．變送器

氧變送器的作用使將檢測器的氧電勢信號與溫度信號根據(jù)能斯特公式轉(zhuǎn)換成氧含量，并對鋯管工作溫度進(jìn)行控制。歸納為測溫、控溫、氧轉(zhuǎn)換、輸出等功能，為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合，其外表可分為盤式橫表、盤式豎表和壁掛表三種形式以便選擇。不同種類的變送器在功能上是一致的。