氧量计测量在电厂节能与环保中的应用探讨

北极星环保网讯:摘要：燃煤锅炉燃烧质量的好坏与电厂的燃料消耗率有着一定的关系的，锅炉烟气中氧量的自动分析就是为了更好的监督燃烧质量，从而更好的控制燃料和控制的比例，使锅炉中的燃料可以完全燃烧。本文对氧量计测量在电厂节能与环保中的应用进行了简单的分析。

0 前言

在人们的实际生活中，电厂在运行过程中消耗了大量的煤炭，如何有效的降低电厂对煤炭的使用量，并将我国的烧煤材料进行脱硫，做到低氮燃烧技术，从而达到环保目标一致是我国电厂发展的重要工作。电厂在运行过程中要想提升锅炉的燃烧率，就需要对锅炉的设备进行改进，从而准确的监测到锅炉在运行过程中各种参数的变化形式，有效的优化锅炉的燃烧。

1 氧量测量的理论基础

1.1 基本原理

在电厂工作运行中，所有的氧化锆传感器都由以下基本原理进行使用：第一个是电池由固态氧化锆电解质与两个铂电极而组成的。铂电极在氧化锆陶瓷片的两侧进行燃烧，并将烧煤材料进行脱硫，做到低氮燃烧技术，从而暴露在被测量的气体中。氧化锆是一种陶瓷，它本身具有离子导电性，在温度达到1150℃时，氧化锆就会由原先的晶体转变成全新的立方晶体型，同时氧化锆在一定程度上还会缩小7%，同时氧化锆还会随着温度的降低变成单斜晶体[1]。氧化锆在经过反复的加热与冷却之后就会爆裂，正因如此，氧化锆传感器在制造过程中不可以采用任何的纯净氧化锆作为对氧量测量的元件。在制造过程中需要在氧化锆内添加适量的氧化钙，作为加热冷却过程中的稳定剂，只有这样才能保证其不会爆裂，制作完成后经过不断的高温燃烧就会形成一种具有超强稳定性质的氧化锆材料。

一般工业的氧化锆传感器会在300℃以上的高温情况下进行工作，将氧离子在氧化锆传感器中进行有效的抓安琪，通过对氧化锆的测量保证氧化锆点解指标界面的稳定性。要是提高工作的温度需要改进传感器的功能，但是，这对传感器来说一个非常困难的挑战。因此，一些工业氧化锆传感器的工作温度设置在700-800℃之间。

1.2 测量探头

在设计工业用氧化锆传感器过程中，一般情况会有两种不同的设计形式：第一种，将氧化锆电池放在一个密封的铝制金属中，从而保证氧化锆电池不漏电;另一种是直接样氧化锆电池放入锆管中[2]。

在设计氧化锆传感器时，其设计理念是遵循着“套筒式”结构，这种结构在使用过程中具有较好的使用性能，因为氧化锆电池自身的凸缘特点，在这种结构中应用的比较复杂，同时在制造过程中还会受到高热度的影响，从而导致氧化锆电池在使用时不会达到理想中的效果，而且氧化锆电池在化学反应下也无法保证其的状态良好。

2 氧量计测量仪的应用

测量烟气的中氧量仪器被人们成为氧量计，在氧量的分析仪器过程中通常会分成热磁式与氧化锆式这两种。在电厂锅炉运行时，将烧煤材料进行脱硫，做到低氮燃烧，锅炉燃烧的材料所生产的热量没有被完全的利用出来[3]。通过对锅炉燃烧的分析得知，将物料形成有效的热量在进行加热锅炉会带走一部分的热量，就会导致整个热量的损失较大。若是在燃烧过程中风量较大，就会使锅炉进行的燃烧，烧掉一大部分燃料，同时也会增加燃烧过程中的烟气，使整个烟气的氧气含量较高，就会导致剩余的空气增加锅炉的燃烧从而造成一定的损失，降低锅炉的使用效率。另外，这些剩下的氧气会根据燃料中的硫、二氧化碳结合形成一种有害物质。若是风量较低，就会降低烟气中的氧气含量。虽然说增加适当的一氧化碳，可有有效的将少烟气热量的损失，但是就会导致锅炉中的燃料并没有完全的燃尽，在一定程度上导致锅炉热量的顺势，排出的烟气也会对人们的生活环境造成极大的影响。

早在20世纪60年代中，人们就不断的使用二氧化碳对烟气进行测量，从而掌握住空气中消耗系数控制住锅炉燃烧的效率，并将烧煤材料进行脱硫，做到低氮燃烧。不同的燃烧方式产生的二氧化碳含量也是不同的，所有在测量过程中无法取得良好的效果。随着时代不断的发展，人们通过研究，逐渐的提高了测量烟气中氧气含量的方法，从而有效的提高了对锅炉的控制，提高了锅炉的燃烧效率。

3 氧化锆分析仪监控整个燃烧过程

工业氧化锆分析仪器在监测燃烧状态时得到了广泛的应用，而且在耗能工作中以及对设备的燃烧情况都发挥了重要的作用。在一般情况下，燃烧时的氧气浓度为零，在燃烧过程中最佳时二氧化碳的浓度才会出现最大。在最佳的燃烧状态下，锅炉中的燃料以及氧气的比例是完全符合理想中的比例的。并将烧煤材料进行脱硫，做到低氮燃烧。在正常情况下来看，氧气中的主要成为是水和二氧化碳，同时还有一些少量的砌体，比如说有氮氧化合物和二氧化硫等其他，这些气体是根据燃料所产生的，还有一部分来源于空气中的氮气。在电厂运行过程中氮气的含量较低时就会使锅炉在燃烧过程中就会降低排放烟气，同时还会损失那些未燃烧灰碳，使燃烧煤量增加。氧气的含量会根据燃烧进行一定的控制，从而优化氧气含量的最佳值。

4 总结

随着时代不断的发展，人们的环保意识也在逐渐的提高，越来越多的工业企业都在提高燃料在燃烧过程中的效率，从而降低对能源的使用，减少空气污染排放量，保护好我们的生活环境。电力企业在发展过程中需采取氧量计测量烟气中的氧含量，从而达到提高燃烧效率，减少对环境的污染。本文对氧量计测量在电厂节能环保中的应用进行了简单的分析，文中还存在着一定的不足，希望专业人员加强对其研究。

延伸阅读：

大型燃煤电厂环保监督网络平台建设