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氧传感器用于测量电炉基准氧含量的方法

仪表网 2024-06-11

          氧含量是燃料燃烧时,烟气中含有的多余的自由氧,通常以干基容积百分数表示。在我国当下大气污染物排放标准体系下基准氧含量应运而生的,目前,大气污染物排放标准大部分是以污染物的排放浓度为判定依据,单位是mg/m³,分子是质量单位,分母是体积单位,这就意味着在质量一定时,体积越大,浓度越低。

 
  基准氧含量是用于折算燃烧源大气污染物排放浓度而规定的氧含量的基准值。为了使监测数据具有可比性,本着既满足燃料充分燃烧,又不会因为过量空气的“稀释”作用而改变排放浓度的原则,设定的统一衡量标准。各行业的大气污染物排放标准中都有这样一项规定,实测的排放浓度必须折算为基准氧含量浓度。为确保物质能够充分燃烧,一般会通入过量空气来保证氧气充足。过量空气同时会对烟气排放产生一定的“稀释”作用,污染物被“稀释”后,浓度必然会降低。
 
  在实际生产中,通入多少空气是根据不同工况下的燃烧条件不同设定的,差异较大。如果随意加大通入空气的量使烟气量增大,就会造成实测污染物浓度的大幅降低。基准含氧量以电厂为例,要求燃煤锅炉的烟气污染物排放浓度的折算氧基准是6%的氧气。为什么要进行这样的划定,其原因是:经由折算能够尺度化污染物的排放值,使数值具有可比性。
 
  基准氧含量在电炉运行时保持电炉内氧气浓度稳定的通常值。一般来讲,基准氧含量是通过将进入电炉的气体混合与空气混合,在一定的温度和压力下稳态混合以后的氧浓度而获得的。基准氧含量的测量主要是为了确保电炉的稳定操作,并控制电炉内的气氛,以便保证熔融物的质量。测量基准氧含量的方法很多,在具体测量时应根据电炉的不同类型和使用情况来选择最适合的测量方法。常见的方法包括:比色法、电化学法和红外线法等。其中,电化学法最为常见和可靠。工采网的一款氧传感器(O2传感器) - GMS-10 RVS为适用于多种应用的高精度氧气传感器。该产品系列刚开始用于锅炉,随后开发出适用于商用和军用飞机氧气监控、汽车废弃测试和医疗测试设备的版本。
 
  霍尼韦尔氧传感器采用了两个ZrO2圆片,两个圆片之间有一个小的气密密封室。第1个圆片具有可逆氧气泵的功能,被依次用于充满和抽空密封腔。第二个圆片测量部分压力差比率,并生成相应的传感电压。加热元件产生所需的温度700°C,以便ZrO2起到O2泵的作用。泵使该腔达到指定所耗费的时间,可用于衡量环境的氧气分压。传感器必须通过控制传感器操作和信号处理的电子测量电路运行。本电路或合并到客户自己的电子装置,或作为单独的电子装置箱从霍尼韦尔处购买。
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