燃煤鍋爐燃燒質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電廠燃料消耗率的高低，鍋爐煙氣中氧量自動分析就是為了連續(xù)監(jiān)督燃燒質(zhì)量，以便及時控制燃料和空氣的比例，使燃燒保持在較好的狀態(tài)下進(jìn)行;為了使燃料達(dá)到完全燃燒，同時又不過多地增加排煙量和降低燃燒溫度，首先要控制燃料與空氣的比例，使過剩空氣系數(shù)α保持在一定范圍內(nèi)。

二、測氧原理

OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)是用來測量燃燒過程中煙氣和其他非可燃性氣體中所含氧氣濃度的儀器。

氧氣的含量可由恒溫的氧化鋯電池所產(chǎn)生的電動勢(EMF)來表征。

這種測量是直插在線式測量，也即測量電池位于被測煙氣之中，探頭頂端處于煙道當(dāng)中三分之一處的位置。

測量電池由一片如一元硬幣大小的氧化鋯基片組成，它的兩面涂以多孔鉑金層，并密封地焊在用不銹鋼管制成的電池套的頂部。

測量電池由內(nèi)部加熱器加熱，而加熱器受溫度控制器控制，使溫度保持恒定。在這種恒溫條件下，氧化鋯電池的mV輸出可以按下式計算：

E=R/4F×Tm×logeP1/P2+C(mv)

式中：P1=電池內(nèi)側(cè)參考?xì)怏w(比如，參考空氣)的氧分壓

P2=電池外側(cè)被測氣體(比如，煙氣中的氧氣)的氧分壓

R=氣體常數(shù)

F=法拉第(Faraday’s)常數(shù)

Tm=絕對溫度=273+t

C(mV)=電池常數(shù)-mV

參考?xì)怏w(如儀表氣)應(yīng)該是清潔，干燥和無油的空氣(其中含氧20.5%)。

當(dāng)測量電池的參考側(cè)和測量側(cè)的氧含量不同時，氧離子就會從氧分壓較高的一面向較低的一面遷移。此時，電池的mV輸出信號與被測氣體的氧含量的對數(shù)成反比關(guān)系,也就是說,測量電池的mV輸出隨被測氣體的氧含量的降低而增大。如果電池外側(cè)的被測氣體用空氣代替的話，氧化鋯電池的電動勢大約為0mV±5mV(即電池常數(shù))，而用氧氣濃度為2.1%的氣體代替被測氣體時，電池的電動勢大約為+50mV(即特性曲線的上升率，或稱為十倍程電壓)。

三、OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

OCMHKS4000型氧量分析系統(tǒng)由安裝在煙道中直接檢測煙氣氧分壓的測量探頭，電纜和氣纜，以及電子變送器組成。它們被詳細(xì)地示于以下圖中。

3.1氧化鋯探頭

探頭由接線盒，帶加熱器、熱電偶和信號線的內(nèi)芯組件，帶測試氣體導(dǎo)管的測量探頭管,測量電池本身由幾層組成：即多孔的鉑金涂層和氧化鋯基片，測量電池有自己的4孔連斷的參考(清潔，干燥無油的儀表氣(含氧20.5%)。因為電池兩邊是兩種不同的氣體，過濾頭組件上有一個被稱為V型板的氣體導(dǎo)流罩。正極引線和參考?xì)鈱?dǎo)管。帶法蘭盤的探頭管就是整個系統(tǒng)的電氣負(fù)極它的作用是保護測量電池參考內(nèi)側(cè)的信號氧化鋯電池，過濾頭組件和保護管等組成。接法蘭，它是氣密的，用戶可以根據(jù)要求自行在現(xiàn)場進(jìn)行更換。接線盒包括測量電池連接端子(端{(lán)-1/+2})，熱電偶連接端子(端{(lán)+3/-4})，加熱器(端6—8)和通參考?xì)怏w的端口。所以它將產(chǎn)生一個成對數(shù)關(guān)系mV輸出(被測氣體氧含量高時，輸出電壓低(比如，氧含量為20.5%時，電壓為0mV);反之電壓高(比如，氧含量為2.06%時，約為50mV)。這個mV電壓通過電子變送器轉(zhuǎn)換為4—20mA的電流，其最大負(fù)載為500Ω這個電流直接與所測得的氧含量成比例關(guān)系，可以從端子上引出，作為一個隔離的輸出信號。點用以對測量電池環(huán)境需溫度的變化進(jìn)行要加熱到750℃(補償843(即，℃)，加熱器就裝在探頭冷端補償)。里面。為了保證溫度恒定Ni-Cr-Ni被測氣體通過過濾器熱電偶用于測溫，而加熱電壓充入測量電池的煙氣一側(cè)。電池的則由溫控控制。OCM-4另一側(cè)電子變送器內(nèi)部有溫度參考則是經(jīng)過探頭內(nèi)芯連續(xù)不測量電池信號

3.2電子變送器

OCM-4電子變送器要與氧量測量探頭連接。測量電池的mV輸出信號經(jīng)過放大，然后在變送器中(變送器完全14Bit是自動控制的。系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換發(fā)為數(shù)生故障字信號時，可以以微處理文字器根據(jù)測量電池所的形式清晰地顯示在采用的顯示能思屏上，特(的Nernst020mA)公式線性化并加以或420mA的修隔正。離輸出最后---氧含量以這可在百鍵分比的盤上選擇形式。顯示來，同時對外有標(biāo)準(zhǔn)––的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)形限值內(nèi))。式的變送器有兩個測量量程。它們的初值和終值都可以任意地設(shè)定(在系統(tǒng)規(guī)定并給用戶除出在線非氧量測量探頭界面幫助菜單結(jié)構(gòu)簡明信息。已經(jīng)達(dá)到，操它的作直預(yù)設(shè)觀。溫度，否則系統(tǒng)出錯繼電器觸點始終打開，顯示器則顯示探頭正在