無(wú)論采取何種方式控制燃燒效率,，快速,、準(zhǔn)確的測(cè)量煙氣中O?含量和CO含量都是實(shí)現(xiàn)最佳燃燒的前提條件。因此,，這里介紹一些典型的煙氣分析儀器的工作原理及其使用方法,。
一、煙氣分析儀（或燃燒效率測(cè)定儀）
煙氣分析儀是抽氣采樣爐窯煙道氣體并自動(dòng)進(jìn)行成分分析的儀表,，分為在線監(jiān)測(cè)式和便攜式,。一般可以測(cè)量分析煙氣中的CO、O?,、NOx,、SO?等氣體含量，以及煙氣溫度、壓力等,，并通過(guò)計(jì)算獲得CO?含量,、過(guò)剩空氣系數(shù),、煙氣露點(diǎn),、燃燒效率、排煙熱損失,、煙氣流量等熱工參數(shù),。
煙氣分析儀中一般安裝多個(gè)傳感器，分為電化學(xué)傳感器和紅外傳感器,。電化學(xué)傳感器測(cè)量原理是將待測(cè)氣體經(jīng)過(guò)除塵,、去濕后進(jìn)入傳感器室，經(jīng)由滲透膜進(jìn)入電解槽,，使在電解液中被擴(kuò)散吸收的氣體在規(guī)定的氧化電位下進(jìn)行電位電解,，根據(jù)耗用的電解電流求出其氣體的濃度。
紅外傳感器主要由紅外光源,、紅外吸收池,、紅外接收器、氣體管路,、溫度傳感器等組成,。它是利用各種元素對(duì)某個(gè)特定波長(zhǎng)的吸收原理，當(dāng)被測(cè)氣體進(jìn)入紅外吸收池后會(huì)對(duì)紅外光有不同程度的吸收,，從而計(jì)算出氣體含量,。紅外傳感器具有抗中毒性好、量程范圍廣,、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn),。
二、氧氣分析儀
測(cè)量煙氣中含氧量的儀表稱為氧分析儀（氧量計(jì)）,。常用的氧分析儀主要有熱磁式和氧化鋯式兩種,。
（1）熱磁式氧分析儀
其原理是利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來(lái)測(cè)定煙氣中含氧量,。氧氣為順磁性氣體（氣體能被磁場(chǎng)所吸引的稱為順磁性氣體）,，在不均勻磁場(chǎng)中受到吸引而流向磁場(chǎng)較強(qiáng)處。在該處設(shè)有加熱絲,，使此處氧的溫度升高而磁化率下降,，因而磁場(chǎng)吸引力減小，受后面磁化率較高的未被加熱的氧氣分子推擠而排出磁場(chǎng),，由此造成“熱磁對(duì)流”或“磁風(fēng)”現(xiàn)象,。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下，通過(guò)測(cè)量磁風(fēng)大小就可測(cè)得氣樣中氧氣含量,。由于熱敏元件（鉑絲）既作為不平衡電橋的兩個(gè)橋臂電阻,，又作為加熱電阻絲，在磁風(fēng)的作用下出現(xiàn)溫度梯度,，即進(jìn)氣側(cè)橋臂的溫度低于出氣側(cè)橋臂的溫度,。不平衡電橋?qū)㈦S著氣樣中氧氣含量的不同,，輸出相應(yīng)的電壓值,。
熱磁式氧分析儀雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造和調(diào)整等優(yōu)點(diǎn),，但由于其反應(yīng)速度慢,、測(cè)量誤差大、容易發(fā)生測(cè)量環(huán)室堵塞和熱敏元件腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn),，已逐漸被氧化鋯氧分析儀所取代,。
（2）氧化鋯傳感器式氧分析儀
氧化鋯（ZrO?）是一種陶瓷,，一種具有離子導(dǎo)電性質(zhì)的固體,。在常溫下為單斜晶體，當(dāng)溫度升高到1150℃時(shí),，晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄w,，同時(shí)約有7%的體積收縮；當(dāng)溫度降低時(shí),，又變?yōu)閱涡本w,。若反復(fù)加熱與冷卻，ZrO?就會(huì)破裂,。因此,，純凈的ZrO?不能用作測(cè)量元件。如果在ZrO2中加入一定量的氧化鈣（CaO）或氧化釔（Y?O?）作穩(wěn)定劑,，再經(jīng)過(guò)高溫焙燒,，則變?yōu)榉€(wěn)定的氧化鋯材料，這時(shí),，四價(jià)的鋯被二價(jià)的鈣或三價(jià)的釔置換,，同時(shí)產(chǎn)生氧離子空穴，所以ZrO?屬于陰離子固體電解質(zhì),。ZrO?主要通過(guò)空穴的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電,，當(dāng)溫度達(dá)到600℃以上時(shí)，ZrO?就變?yōu)榱己玫难蹼x子導(dǎo)體,。
在氧化鋯電解質(zhì)的兩面各燒結(jié)一個(gè)鉑電極,，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的氧分壓不同時(shí)，氧分壓高的一側(cè)的氧以離子形式向氧分壓低的一側(cè)遷移，結(jié)果使氧分壓高的一側(cè)鉑電極失去電子顯正電,，而氧分壓低的一側(cè)鉑電極得到電子顯負(fù)電,，因而在兩鉑電極之間產(chǎn)生氧濃差電勢(shì)。此電勢(shì)在溫度一定時(shí)只與兩側(cè)氣體中氧氣含量的差（氧濃差）有關(guān),。若一側(cè)氧氣含量已知（如空氣中氧氣含量為常數(shù)）,，則另一側(cè)氧氣含量（如煙氣中氧氣含量）就可用氧濃差電勢(shì)表示，測(cè)出氧濃差電勢(shì),，便可知道煙氣中氧氣含量,。
氧化鋯氧分析儀具有結(jié)構(gòu)和采樣預(yù)處理系統(tǒng)較簡(jiǎn)單、靈敏度和分辨率高,、測(cè)量范圍寬,、響應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。
三,、產(chǎn)品及應(yīng)用
煙氣分析儀器應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,，例如：
（1）熱電廠循環(huán)流化床鍋爐用于燃燒控制室的煙道氣體監(jiān)測(cè),；
?。?）鋼鐵廠軋鋼加熱爐用于解決降低氧化燒損或脫碳層厚度時(shí)的爐氣氣氛檢測(cè)；
?。?）全氫熱處理爐用于檢測(cè)輻射管是否燒穿漏氣
?。?）研制新型燃燒器（蓄熱式、低NOx式,、輻射管式）時(shí)用于燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)研究,；
（5）汽車(chē)尾氣排放檢測(cè),；
?。?）其他環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
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