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耐高溫氧化鋯氧氣傳感器在工業(yè)窯爐氧氣監(jiān)控中的應(yīng)用


關(guān)鍵詞:燃燒,氧氣,工業(yè)作者:佐威發(fā)布時(shí)間:2022-04-27瀏覽次數(shù):202

工業(yè)窯爐是工業(yè)生產(chǎn)中,利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件或物料進(jìn)行熔煉、加熱、烘干、燒結(jié)和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設(shè)備。因其具有高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能等資源特點(diǎn),符合可持續(xù)發(fā)展要求被廣泛應(yīng)用于水泥,冶煉,電力,建材等行業(yè)中。

隨著節(jié)能環(huán)保和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,需要對(duì)工業(yè)窯爐燃燒過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)燃燒學(xué)理論當(dāng)爐窯的實(shí)際供風(fēng)量等于理論需要量時(shí),配風(fēng)最合理(這時(shí)的空氣消耗系數(shù)等于1.0),燃燒溫度最高,燃料消耗和廢氣排放最少,風(fēng)機(jī)耗電也很少。而可惜的是目前我國(guó)爐窯的配風(fēng)都只能靠工人憑經(jīng)驗(yàn)操作,致使其運(yùn)行無(wú)法滿足這一點(diǎn)。

燃燒理論與實(shí)踐證明:工業(yè)爐窯在燃燒過(guò)程中其燃料成份、熱值及燃料量的變化,將導(dǎo)致空氣需要量變化。當(dāng)空氣消耗量過(guò)大(空氣過(guò)剩)時(shí),雖然燃料可以充分燃燒,但廢氣帶走熱量大,燃燒溫度降低,氮氧化物也增加,同時(shí)鼓、引風(fēng)機(jī)電耗將大大升高。特別是軋鋼加熱爐因長(zhǎng)期處在1200℃左右高溫狀態(tài)運(yùn)行,當(dāng)空氣消耗量過(guò)大時(shí),不僅會(huì)使?fàn)t壓升高,爐孔逸氣熱損失增加,而且還會(huì)造成爐內(nèi)鋼坯氧化燒損嚴(yán)重。當(dāng)空氣消耗量過(guò)?。諝獠蛔悖r(shí),不僅燃料無(wú)法充分燃燒,而且爐溫降低滿足不了生產(chǎn)要求,這樣既浪費(fèi)能源、影響生產(chǎn)、也污染了環(huán)境。工采網(wǎng)對(duì)部分工業(yè)爐測(cè)試來(lái)看,爐窯一般均處于濃氧燃燒狀態(tài),空氣消耗系數(shù)一般都在1.5~2.3范圍,煙氣含氧量一般在8~12%,這說(shuō)明實(shí)際供風(fēng)量遠(yuǎn)大于理論需要量。因此檢測(cè)、分析和控制工業(yè)爐窯的燃燒質(zhì)量,對(duì)于節(jié)約能源、降低消耗、保護(hù)環(huán)境,具有顯著成效和重大的實(shí)際意義。

而在我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的粗放式發(fā)展,燃料燃燒一般都只是以滿足生產(chǎn)工藝要求為目的才對(duì)燃料量進(jìn)行必要的控制,而燃料在爐膛里燃燒狀況則是在被控工業(yè)爐窯尾部或煙道內(nèi)插入煙氣采樣管,煙氣在氣泵的推動(dòng)下,從采樣管入口吸入,經(jīng)冷卻、除濕和凈化后進(jìn)入測(cè)量室,再由氣泵送回?zé)煹纼?nèi)。測(cè)量室的氣體傳感器,將煙氣中檢測(cè)到的有關(guān)氣體濃度值,轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)模擬電信號(hào)后輸入控制系統(tǒng),并與控制系統(tǒng)預(yù)先的設(shè)定值進(jìn)行比較、運(yùn)算,經(jīng)處理后輸送到調(diào)速裝置,調(diào)速裝置將按相應(yīng)的比例來(lái)控制鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)合理配風(fēng),達(dá)到科學(xué)燃燒的目的。

由上可知工業(yè)爐窯燃燒質(zhì)量分析與控制系統(tǒng),是從工業(yè)爐窯燃燒過(guò)程的實(shí)際出發(fā),針對(duì)燃燒質(zhì)量差,能源浪費(fèi)大而開(kāi)發(fā)出來(lái)的智能化分析控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)檢測(cè)廢氣中有關(guān)氣體成份,而且還能根據(jù)實(shí)時(shí)空氣消耗系數(shù),通過(guò)自動(dòng)配風(fēng)和引風(fēng),為實(shí)現(xiàn)爐窯的合理燃燒,達(dá)到節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的目的工采網(wǎng)推薦使用英國(guó)SST 螺紋式高溫氧化鋯氧氣傳感器(O2傳感器) - O2S-FR-T2-18C監(jiān)控工業(yè)窯爐氧氣變化情況。

O2S-FR-T2-18C/B/A是氧化鋯氧氣傳感器,敏感元件是氧化鋯,采用兩個(gè)氧化鋯盤,在其中間是一個(gè)密封空間。其中一個(gè)盤起的功能是可逆氧氣泵,依次充滿樣品氣和抽空此小空間。另一個(gè)盤用于測(cè)量氧分壓差比率,得到相對(duì)應(yīng)的傳感電壓。氧化鋯盤作為氧氣泵運(yùn)行時(shí),需要的700 °C的溫度由加熱元件產(chǎn)生(配套的電路板O2I-FLEX-092可以提供加熱和線性模擬量輸出功能。)。氧氣泵使小空間范圍內(nèi)達(dá)到額定的小值和大值壓力所花的時(shí)間和環(huán)境中氧分壓值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系??纱钆溆?guó)SST 氧化鋯氧氣傳感器變送板 - O2I-Flex-092一起使用。

O2I-Flex-092接口板給電子元件提供必要的電源,控制SST動(dòng)態(tài)氧傳感器可以用戶設(shè)置量程0-25%和0-100%。整個(gè)測(cè)量范圍是線性的。出廠默認(rèn)是0-25%。當(dāng)配置0-100%量程時(shí),客戶可以定制模擬輸出范圍以符合實(shí)際應(yīng)用。輸出可以配置為:4-20mA和0-10VDC或RS232接口。



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