氧气传感器在火电厂的应用
火电厂对锅炉烟气含氧量的监测和控制,都要求氧气传感器具有准确、稳定、响应迅速和经久耐用等基本性能。
热磁式氧气传感器虽然具有结构简单、便于制造和调整等优点,但由于其反应速度慢、测量误差大、容易发生测量环室堵塞和热敏元件腐蚀严重等缺点,使热磁式氧气传感器在火电厂的应用日渐减少,逐渐被氧化锆氧气传感器所取代。
氧化锆氧气传感器具有结构和采样预处理系统较简单、灵敏度和分辨率高、测量范围宽、响应较快等优点。某电厂在氧化锆氧气传感器投入正常使用后,对机组有关运行参数进行了一次测定。结果飞灰可燃物降低了4%;炉渣损失降低了5%,排烟温度降低了3℃,煤耗降低了75g,锅炉效率提高了0.5%~1%。2台200MW机组每年节约标准煤 900~1200t,合计人民币约12万元。由此可见,氧化锆氧气传感器的应用情况好于热磁式氧气传感器。
虽然氧化锆氧气传感器与热磁式氧气传感器相比具有优势, 但是在应用中还是存在下列问题:
1、投资大、寿命短。加热炉设计虽然结构小巧,功耗低,但加热炉丝经常烧断,维护量大。
2、测量滞后仍较大(直插式1~5s;炉壁式 3~10s;旁路直插式几十秒),不利于过程的在线监视和提供在线闭环控制所需的反馈信号,影响送风自动控制系统的投入。
3、氧化锆探头虽然设计为可更换结构,但在长期运行后,氧化锆探头的四个螺栓出现烧结现象,以致在现场无法更换,这就需要从结构与金属材料上加以解决。
4、本底电势(两侧氧浓度相等时,应无输出电势,但实际上仍有一定的电势)离散性大,经常需要调整。
5、氧化锆材料在高温下膨胀,易出现裂纹或铂电极脱落。
6、在氧化锆表面有尘粒等污染时往往会造成较大的测量误差,在使用过程中需要经常清理。
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