張丹丹

（華電渠東發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

氧量計(jì)測(cè)量在電廠節(jié)能與環(huán)保中的應(yīng)用探討

張丹丹

（華電渠東發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

燃煤鍋爐燃燒質(zhì)量的好壞與電廠的燃料消耗率有著一定的關(guān)系的，鍋爐煙氣中氧量的自動(dòng)分析就是為了更好的監(jiān)督燃燒質(zhì)量，從而更好的控制燃料和控制的比例，使鍋爐中的燃料可以完全燃燒。本文對(duì)氧量計(jì)測(cè)量在電廠節(jié)能與環(huán)保中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

氧量計(jì)；電廠；節(jié)能環(huán)保

0 前言

在人們的實(shí)際生活中，電廠在運(yùn)行過(guò)程中消耗了大量的煤炭，如何有效的降低電廠對(duì)煤炭的使用量，并將我國(guó)的燒煤材料進(jìn)行脫硫，做到低氮燃燒技術(shù)，從而達(dá)到環(huán)保目標(biāo)一致是我國(guó)電廠發(fā)展的重要工作。電廠在運(yùn)行過(guò)程中要想提升鍋爐的燃燒率，就需要對(duì)鍋爐的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，從而準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中各種參數(shù)的變化形式，有效的優(yōu)化鍋爐的燃燒。

1 氧量測(cè)量的理論基礎(chǔ)

1.1 基本原理

在電廠工作運(yùn)行中，所有的氧化鋯傳感器都由以下基本原理進(jìn)行使用：第一個(gè)是電池由固態(tài)氧化鋯電解質(zhì)與兩個(gè)鉑電極而組成的。鉑電極在氧化鋯陶瓷片的兩側(cè)進(jìn)行燃燒，并將燒煤材料進(jìn)行脫硫，做到低氮燃燒技術(shù)，從而暴露在被測(cè)量的氣體中。氧化鋯是一種陶瓷，它本身具有離子導(dǎo)電性，在溫度達(dá)到1150℃時(shí)，氧化鋯就會(huì)由原先的晶體轉(zhuǎn)變成全新的立方晶體型，同時(shí)氧化鋯在一定程度上還會(huì)縮小7%，同時(shí)氧化鋯還會(huì)隨著溫度的降低變成單斜晶體［1］。氧化鋯在經(jīng)過(guò)反復(fù)的加熱與冷卻之后就會(huì)爆裂，正因如此，氧化鋯傳感器在制造過(guò)程中不可以采用任何的純凈氧化鋯作為對(duì)氧量測(cè)量的元件。在制造過(guò)程中需要在氧化鋯內(nèi)添加適量的氧化鈣，作為加熱冷卻過(guò)程中的穩(wěn)定劑，只有這樣才能保證其不會(huì)爆裂，制作完成后經(jīng)過(guò)不斷的高溫燃燒就會(huì)形成一種具有超強(qiáng)穩(wěn)定性質(zhì)的氧化鋯材料。

一般工業(yè)的氧化鋯傳感器會(huì)在300℃以上的高溫情況下進(jìn)行工作，將氧離子在氧化鋯傳感器中進(jìn)行有效的抓安琪，通過(guò)對(duì)氧化鋯的測(cè)量保證氧化鋯點(diǎn)解指標(biāo)界面的穩(wěn)定性。要是提高工作的溫度需要改進(jìn)傳感器的功能，但是，這對(duì)傳感器來(lái)說(shuō)一個(gè)非常困難的挑戰(zhàn)。因此，一些工業(yè)氧化鋯傳感器的工作溫度設(shè)置在700-800℃之間。

1.2 測(cè)量探頭

在設(shè)計(jì)工業(yè)用氧化鋯傳感器過(guò)程中，一般情況會(huì)有兩種不同的設(shè)計(jì)形式：第一種，將氧化鋯電池放在一個(gè)密封的鋁制金屬中，從而保證氧化鋯電池不漏電；另一種是直接樣氧化鋯電池放入鋯管中［2］。

在設(shè)計(jì)氧化鋯傳感器時(shí)，其設(shè)計(jì)理念是遵循著“套筒式”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中具有較好的使用性能，因?yàn)檠趸嗠姵刈陨淼耐咕壧攸c(diǎn)，在這種結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的比較復(fù)雜，同時(shí)在制造過(guò)程中還會(huì)受到高熱度的影響，從而導(dǎo)致氧化鋯電池在使用時(shí)不會(huì)達(dá)到理想中的效果，而且氧化鋯電池在化學(xué)反應(yīng)下也無(wú)法保證其的狀態(tài)良好。

2 氧量計(jì)測(cè)量?jī)x的應(yīng)用

測(cè)量煙氣的中氧量?jī)x器被人們成為氧量計(jì)，在氧量的分析儀器過(guò)程中通常會(huì)分成熱磁式與氧化鋯式這兩種。在電廠鍋爐運(yùn)行時(shí)，將燒煤材料進(jìn)行脫硫，做到低氮燃燒，鍋爐燃燒的材料所生產(chǎn)的熱量沒(méi)有被完全的利用出來(lái)［3］。通過(guò)對(duì)鍋爐燃燒的分析得知，將物料形成有效的熱量在進(jìn)行加熱鍋爐會(huì)帶走一部分的熱量，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)熱量的損失較大。若是在燃燒過(guò)程中風(fēng)量較大，就會(huì)使鍋爐進(jìn)行的燃燒，燒掉一大部分燃料，同時(shí)也會(huì)增加燃燒過(guò)程中的煙氣，使整個(gè)煙氣的氧氣含量較高，就會(huì)導(dǎo)致剩余的空氣增加鍋爐的燃燒從而造成一定的損失，降低鍋爐的使用效率。另外，這些剩下的氧氣會(huì)根據(jù)燃料中的硫、二氧化碳結(jié)合形成一種有害物質(zhì)。若是風(fēng)量較低，就會(huì)降低煙氣中的氧氣含量。雖然說(shuō)增加適當(dāng)?shù)囊谎趸?，可有有效的將少煙氣熱量的損失，但是就會(huì)導(dǎo)致鍋爐中的燃料并沒(méi)有完全的燃盡，在一定程度上導(dǎo)致鍋爐熱量的順勢(shì)，排出的煙氣也會(huì)對(duì)人們的生活環(huán)境造成極大的影響。

早在20世紀(jì)60年代中，人們就不斷的使用二氧化碳對(duì)煙氣進(jìn)行測(cè)量，從而掌握住空氣中消耗系數(shù)控制住鍋爐燃燒的效率，并將燒煤材料進(jìn)行脫硫，做到低氮燃燒。不同的燃燒方式產(chǎn)生的二氧化碳含量也是不同的，所有在測(cè)量過(guò)程中無(wú)法取得良好的效果。隨著時(shí)代不斷的發(fā)展，人們通過(guò)研究，逐漸的提高了測(cè)量煙氣中氧氣含量的方法，從而有效的提高了對(duì)鍋爐的控制，提高了鍋爐的燃燒效率。

3 氧化鋯分析儀監(jiān)控整個(gè)燃燒過(guò)程

工業(yè)氧化鋯分析儀器在監(jiān)測(cè)燃燒狀態(tài)時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，而且在耗能工作中以及對(duì)設(shè)備的燃燒情況都發(fā)揮了重要的作用。在一般情況下，燃燒時(shí)的氧氣濃度為零，在燃燒過(guò)程中最佳時(shí)二氧化碳的濃度才會(huì)出現(xiàn)最大。在最佳的燃燒狀態(tài)下，鍋爐中的燃料以及氧氣的比例是完全符合理想中的比例的。并將燒煤材料進(jìn)行脫硫，做到低氮燃燒。在正常情況下來(lái)看，氧氣中的主要成為是水和二氧化碳，同時(shí)還有一些少量的砌體，比如說(shuō)有氮氧化合物和二氧化硫等其他，這些氣體是根據(jù)燃料所產(chǎn)生的，還有一部分來(lái)源于空氣中的氮?dú)?。在電廠運(yùn)行過(guò)程中氮?dú)獾暮枯^低時(shí)就會(huì)使鍋爐在燃燒過(guò)程中就會(huì)降低排放煙氣，同時(shí)還會(huì)損失那些未燃燒灰碳，使燃燒煤量增加。氧氣的含量會(huì)根據(jù)燃燒進(jìn)行一定的控制，從而優(yōu)化氧氣含量的最佳值。

4 總結(jié)

隨著時(shí)代不斷的發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)也在逐漸的提高，越來(lái)越多的工業(yè)企業(yè)都在提高燃料在燃燒過(guò)程中的效率，從而降低對(duì)能源的使用，減少空氣污染排放量，保護(hù)好我們的生活環(huán)境。電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中需采取氧量計(jì)測(cè)量煙氣中的氧含量，從而達(dá)到提高燃燒效率，減少對(duì)環(huán)境的污染。本文對(duì)氧量計(jì)測(cè)量在電廠節(jié)能環(huán)保中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，文中還存在著一定的不足，希望專業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)其研究。

［1］劉光耀.氧量計(jì)測(cè)量在電廠節(jié)能與環(huán)保中的應(yīng)用探討［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（09）：84-85.

［2］黃秀芝，唐茂林.氧量計(jì)測(cè)量在電廠節(jié)能和環(huán)保中的應(yīng)用［J］.工業(yè)設(shè)計(jì)，2011（09）：133.

［3］張桂平.某燃煤電廠環(huán)保系統(tǒng)綜合升級(jí)改造及其實(shí)施效果［D］.華南理工大學(xué)，2015.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.053