江蘇金華儀表為讀者簡單介紹氧化鋯氧分析儀的選型要點,并分析在電廠應用中存在的問題及對策,以期達到正確使用之目的。
氧化鋯氧分析儀可以及時、準確地檢測煙氣中的含氧量,直接反應風煤比是否合理,燃燒是否充分,從而在線指導燃燒調(diào)整,以保持******氧量,減少燃燒產(chǎn)物中SO2、NO2、CO、SO3等氣體的含量,最終達到經(jīng)濟運行和減少環(huán)境污染的目的。
氧化鋯氧分析儀經(jīng)過30多年的應用和發(fā)展,其結構型式和技術性能日趨完善。近年來我省電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。目前,它雖然基本上能用以指導燃燒調(diào)整。但存在的一些問題卻影響其使用壽命和測量準卻度。選型方面需特別注意一下幾點:
1、在750±50℃工作溫度下,探頭電池內(nèi)阻應小于80Ω。
2、氧化鋯管的本底電勢在±4mV以內(nèi)。
3、基本誤差不超過制造廠給出的測量準確度,一般應小于5%
4、當被測氣體含氧量變化時,儀器達到指示含氧量穩(wěn)定值的90%所需的時間(響應時間)不得超過制造廠的規(guī)定值,******不超過30
5、控溫誤差不超過±5℃。
此外,還應向制造廠所取計量器具制造許可證(MC),產(chǎn)品合格證,測試報告,出廠編號,生產(chǎn)日期和安裝說明書,并向使用過的單位了解該產(chǎn)品的有關情況,以便更全面地了解其性能。
根據(jù)對氧化鋯氧分析儀的使用壽命、準確性、穩(wěn)定性和售后服務等的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)氧化鋯氧分析儀的總體質(zhì)量較好,在穩(wěn)定工作下,基本上能用以在線指導燃燒調(diào)整,但仍存在著一些問題,比如:氧化鋯氧分析儀在長期運行后,鋯頭的連接螺栓有燒壞現(xiàn)象,現(xiàn)場難以更換;本底電勢不太穩(wěn)定,容易漂移;內(nèi)外電極密封性欠佳,低氧時參比端有泄漏現(xiàn)象,指示偏大;使用時測點位置距爐膛太近,導致氧化鋯氧分析儀受高溫腐蝕,壽命縮短,氧量指標不穩(wěn)定;若運行人員未能及時調(diào)整風量與燃料量,則會致使氧量指示不準確;還有日常維護與管理制度不健全,不能按期進行校驗與清除探頭過濾器上的集灰等。
要想解決上訴問題,江蘇金華儀表歸納總結了一下幾個方面的對策:
1、合理選擇安裝位置
(1) 測點煙溫在600-800℃比較合適,測點處應燃燒完全,煙氣流動平穩(wěn),無劇烈震動和敲打源。
(2) 測點位置應在鍋爐密封性好,不漏風的部位,應避開入孔門等位置,應為入孔門容易出現(xiàn)關不嚴,漏風等現(xiàn)象,導致氧量指示偏大。
(3) 探頭應稍向下傾斜,以防止煙氣對流和冷凝水進入鋯頭。
(4) 氧化鋯氧分析儀的變送器,指示表應安裝在環(huán)境較好的地方,如集控室內(nèi),指示儀的信號引線應與加熱爐內(nèi)熱電偶的補償導線同型號,以免因溫差造成測量誤差。
2、保持鋯頭溫度恒定
根據(jù)Nernst公式,只有當溫度恒定時,輸出電勢才僅與被測氣體的氧分壓有關,溫度過低不僅達到穩(wěn)定的電勢輸出需較長的時間,同時輸出電勢特性的斜率降低,響應速度變慢,零點電勢增加;溫度過高,則電極和引線會因熔化而脫落。試驗證明,在750℃,氧濃度為5.0%時,溫度變化10℃就會引起1%的誤差。所以,保持鋯頭溫度恒定十分重要。
3、嚴密監(jiān)視電極電阻的變化
在高溫煙氣腐蝕下,探頭經(jīng)一段時間的使用,其內(nèi)外電極將受到污染,表面會附著一層不均勻的覆蓋物,鉑電極的唯孔中也會有雜質(zhì)進入,使電極的多孔性變差,有效面積減少,引起速度變慢,輸出電勢變低,甚至探頭不能正常工作(此時其內(nèi)阻將高達幾百歐),隨著時間的延長,電極污染進一步加劇,輸出電勢偏高理論值更多,一般情況下,電阻大于1000Ω時,應考慮更換探頭。為此,要嚴密監(jiān)視電極電阻的變化,并采取措施防止污染。
4、及時調(diào)整風量與燃料量
運行人員常會發(fā)現(xiàn)裝與爐膛兩側(cè)的氧化鋯氧分析儀氧量指示偏差較大,這不一定是儀器故障,而往往是由于燃燒工況發(fā)生變化后未能及時進行調(diào)整所致,運行人員如能根據(jù)爐膛燃燒工況及時調(diào)整風量和燃料量,幾分鐘后指示就能恢復正常。
5、加強日常維護和管理
新投運的氧化鋯氧分析儀至少每2周校驗1次,以后可根據(jù)實際情況適當延長,定期清楚探頭過濾器上的集灰,必要時可拆下處理,標準氣管應暢通,探頭每季度應在線標定一次,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,鍋爐停用較長時間應切斷加熱爐電源,以延長其壽命,要加強日常的技術管理,對氧化鋯氧分析儀的更換,故障原因,處理結果等應作詳細的記錄。
雖然氧化鋯氧分析儀目前基本上能用以指導在線燃燒調(diào)整,但使用中暴露出來的問題仍需認真對待,不可忽視,隨著電力形式的發(fā)展,廠網(wǎng)分開,競價上網(wǎng)勢在必行,作為指導火電廠經(jīng)濟運行的重要儀表――氧化鋯氧分析儀,必將發(fā)揮更大的作用,因此務必不斷總結經(jīng)驗,使之進一步完善。