喷射自吸式高温氧化锆分析仪在工业窑炉上的应用与原理
发布日期： 2016-07-19 00:00:00 阅读量（629） 作者：喷射自吸式氧化锆分析仪主要用于钢铁冶金行业的加热炉、均热炉等高温烟气中测定氧含量，以便指导合理的空燃气配比。该仪器采用独特的高温气体射流自吸技术，以炉膛高温气为动力源，将取样和环化为一体化，使氧化锆电池处在最佳烟温区，该仪器工作性能稳定，安装、使用、维护方便。
国内化工、钢铁冶金、新型建材等企业的工业窑炉很多，其中尤以钢铁行业的焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等分别使用各式各样的炉窑，消耗大量的能源，一般大型窑炉的燃料多为重油，轻柴油、煤气、天然气，由于历史原因，窑炉一般没有自动化监测设备，要使加热炉优化燃烧，只有将空燃气配比合理，才能达到较高的燃烧温度，取得最大的经济效益。
如果空气供给过大，致使炉温降低，炉内呈现氧化性气氛，工件烧耗增加，成品率降低。反之燃气供给过大，也同样造成炉温降低且燃烧不完全，既浪费燃气又污染环境。所以采用氧化锆分析仪指导燃烧就是一个直接有效的方法。
目前，直插式氧化锆测氧仪在高温(>800℃)下，探头使用寿命短，尤其是在工业窑炉，炉膛温度一般在1200-1300℃，有的窑炉甚至达到1600度或以上。以前一些厂家也尝试用过国内生产的氧化锆测氧仪，但均由于不适用于高温烟气而无法正常使用，也有一些公司，为了避开高温而将氧探头装在炉外，再加装喷射泵取出样气，但喷射泵要有气源才能使用，比较局限且气源压力的忽高忽低以致很难测出氧量的正确数据。
国外虽有同类产品适用，但仪器构造复杂且价格昂贵，难以在国内推广使用。鉴于这种情况，经多次试验，目前已研制成功一种新型的既安装使用简单、实用、成本低、功效高、使用寿命长且不需要气源的喷射自吸式高温氧化锆分析仪。喷射自吸式高温氧化锆分析仪采用直插式安装，取样管直接插到窑炉中心点取样，数据真实，实时、正确，喷射自吸式高温氧化锆分析仪主要特点：可以将氧化锆分析仪在800°C-1800°C的高温中长期正常工作，该产品的开发成功为各行业加热窑炉提供合适的测氧装置提供了极大的便利，弥补了国内在高温条件下采用直插式测氧的办法控制窑炉燃烧的缺陷。
一、产品的组成
喷射自吸式高温氧化锆分析仪由三个部分组成：
1、耐高温氧探头；
2、高温氧样气采集装置；
3、高温导气管；高温导气管一头装在耐高温氧探头顶部的气囊上，另一头直接插到窑炉中心采样点。
二、工作原理
喷射自吸式高温氧化锆分析仪是根据高温气体射流自吸原理设计而成，整套系统在工作时，高温氧样气采集装置产生的高压气流，直接使氧探头顶部的气囊引成真空状态，炉膛燃烧时形成的气体经过导气管快速的汇向采集装置，从而使氧探头完成检测，整个采样过程是直接利用高压流体作为工作动力来引射和抽吸低压气体混合物，并能在进行气体输送的同时保证氧探头快速的采样，同时把采集到的数据送分析仪处理，显示与远传，该技术已广泛应用于航空航天、水利水电、交通、化工、环保、核能等领域。整个系统在工作状态下无污染、无噪音。
三、正确度、使用寿命、响应时间、使用效果
1、喷射自吸式高温氧化锆分析仪的的氧探头是采用在线直插式安装，样气直接在炉膛中心采集，保证了数据的绝对真实正确性；
2、产品根据高温气体射流自吸原理设计而成，导气管采用陶瓷或航空合金材料，高温气在采样过程中采用控温检测技术，控制烟气流速，从而对防止探头老化收到良好的效果，经现场专家估算，在1000°C左右，探头的使用寿命可以长达2-3年，在1600°C左右，预计也不会低于1-2年；
3、响应快。3s后开始响应，50s后便达到满量程的90%,30min后基本稳定。采用了喷射自吸式高温氧化锆分析仪，可以实时监测到炉膛氧含量的变化值，从而采用合理的空燃比，控制窑炉的燃烧，使窑炉提高了热效率，降低了能耗和物件烧耗，减少了氮氧化物与硫氧化物排放污染。
4、氧量分析仪可带两路报警输出，可以直接带动连锁，实现窑炉燃烧自动化控制。
5、仪表另带4-20mA与计算机232或485接口，实现远程监测与控制。
喷射自吸式高温氧化锆分析仪采用炉膛中心取样和分析一体化的高温气体射流自吸技术(在线插入式,负压射流取样)，以高温样气为动力，顺流进入烟气导流管后经负压喷射泵，产生一定负压(>150Pa),抽取烟道中的高温烟气，经冷却后到气囊检测室，为氧探头提供直接的样气检测信号，从而完成从高温炉中心采样到分析到远传的工作。
喷射自吸式高温氧化锆分析仪采用高温气体射流自吸技术，确保了高温氧探头可以长期工作在1000°C以上的高温下，甚至可以承受1800°C以下的超高温而不会被烧毁；
以往众多的工业窑炉解决不了高温测氧的问题，也就不能以氧量值来选择合理的空燃比，喷射自吸式高温氧化锆分析仪的开发成功，以实时监测到的氧量值利用合理的空燃比来控制窑炉的燃烧将不再是个梦想，可以相信随着开发生产的喷射自吸式高温氧化锆分析仪的在工业窑炉上的推广应用，利用控制烟气内的氧气含量，以致于使炉内燃烧物充分燃烧，减少加热物件的烧损烧毁，降低废气的排放，不仅给企业带来巨大的经济效益，同时降低环境污染减少排污物达到社会总体效益。
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