氧量計測量在電廠節能與環保中的應用探討

張丹丹

（華電渠東發電有限公司，河南 新鄉 453000）

氧量計測量在電廠節能與環保中的應用探討

張丹丹

（華電渠東發電有限公司，河南 新鄉 453000）

燃煤鍋爐燃燒質量的好壞與電廠的燃料消耗率有著一定的關系的，鍋爐煙氣中氧量的自動分析就是為了更好的監督燃燒質量，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。本文對氧量計測量在電廠節能與環保中的應用進行了簡單的分析。

氧量計；電廠；節能環保

0 前言

在人們的實際生活中，電廠在運行過程中消耗了大量的煤炭，如何有效的降低電廠對煤炭的使用量，并將我國的燒煤材料進行脫硫，做到低氮燃燒技術，從而達到環保目標一致是我國電廠發展的重要工作。電廠在運行過程中要想提升鍋爐的燃燒率，就需要對鍋爐的設備進行改進，從而準確的監測到鍋爐在運行過程中各種參數的變化形式，有效的優化鍋爐的燃燒。

1 氧量測量的理論基礎

1.1 基本原理

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

一般工業的氧化鋯傳感器會在300℃以上的高溫情況下進行工作，將氧離子在氧化鋯傳感器中進行有效的抓安琪，通過對氧化鋯的測量保證氧化鋯點解指標界面的穩定性。要是提高工作的溫度需要改進傳感器的功能，但是，這對傳感器來說一個非常困難的挑戰。因此，一些工業氧化鋯傳感器的工作溫度設置在700-800℃之間。

1.2 測量探頭

在設計工業用氧化鋯傳感器過程中，一般情況會有兩種不同的設計形式：第一種，將氧化鋯電池放在一個密封的鋁制金屬中，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］。

在設計氧化鋯傳感器時，其設計理念是遵循著“套筒式”結構，這種結構在使用過程中具有較好的使用性能，因為氧化鋯電池自身的凸緣特點，在這種結構中應用的比較復雜，同時在制造過程中還會受到高熱度的影響，從而導致氧化鋯電池在使用時不會達到理想中的效果，而且氧化鋯電池在化學反應下也無法保證其的狀態良好。

2 氧量計測量儀的應用

測量煙氣的中氧量儀器被人們成為氧量計，在氧量的分析儀器過程中通常會分成熱磁式與氧化鋯式這兩種。在電廠鍋爐運行時，將燒煤材料進行脫硫，做到低氮燃燒，鍋爐燃燒的材料所生產的熱量沒有被完全的利用出來［3］。通過對鍋爐燃燒的分析得知，將物料形成有效的熱量在進行加熱鍋爐會帶走一部分的熱量，就會導致整個熱量的損失較大。若是在燃燒過程中風量較大，就會使鍋爐進行的燃燒，燒掉一大部分燃料，同時也會增加燃燒過程中的煙氣，使整個煙氣的氧氣含量較高，就會導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，這些剩下的氧氣會根據燃料中的硫、二氧化碳結合形成一種有害物質。若是風量較低，就會降低煙氣中的氧氣含量。雖然說增加適當的一氧化碳，可有有效的將少煙氣熱量的損失，但是就會導致鍋爐中的燃料并沒有完全的燃盡，在一定程度上導致鍋爐熱量的順勢，排出的煙氣也會對人們的生活環境造成極大的影響。

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

3 氧化鋯分析儀監控整個燃燒過程

工業氧化鋯分析儀器在監測燃燒狀態時得到了廣泛的應用，而且在耗能工作中以及對設備的燃燒情況都發揮了重要的作用。在一般情況下，燃燒時的氧氣濃度為零，在燃燒過程中最佳時二氧化碳的濃度才會出現最大。在最佳的燃燒狀態下，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。并將燒煤材料進行脫硫，做到低氮燃燒。在正常情況下來看，氧氣中的主要成為是水和二氧化碳，同時還有一些少量的砌體，比如說有氮氧化合物和二氧化硫等其他，這些氣體是根據燃料所產生的，還有一部分來源于空氣中的氮氣。在電廠運行過程中氮氣的含量較低時就會使鍋爐在燃燒過程中就會降低排放煙氣，同時還會損失那些未燃燒灰碳，使燃燒煤量增加。氧氣的含量會根據燃燒進行一定的控制，從而優化氧氣含量的最佳值。

4 總結

隨著時代不斷的發展，人們的環保意識也在逐漸的提高，越來越多的工業企業都在提高燃料在燃燒過程中的效率，從而降低對能源的使用，減少空氣污染排放量，保護好我們的生活環境。電力企業在發展過程中需采取氧量計測量煙氣中的氧含量，從而達到提高燃燒效率，減少對環境的污染。本文對氧量計測量在電廠節能環保中的應用進行了簡單的分析，文中還存在著一定的不足，希望專業人員加強對其研究。

［1］劉光耀.氧量計測量在電廠節能與環保中的應用探討［J］.中國高新技術企業，2016（09）：84-85.

［2］黃秀芝，唐茂林.氧量計測量在電廠節能和環保中的應用［J］.工業設計，2011（09）：133.

［3］張桂平.某燃煤電廠環保系統綜合升級改造及其實施效果［D］.華南理工大學，2015.

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