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1、1、氧化锆工作原理及特性：氧化锆陶瓷是一种固体电介质,它具有离子导电性质,是测量装置中将烟气氧浓度转换成电信号的关键元件。在一定温度下,氧化锆测量管内外两侧通以氧浓度的气体,例如内侧通空气,作为参比气体,外则通过被测烟气。当内外两侧气体的氧浓度不同时,氧化锆测管内外两侧将产生氧浓度差电势,内侧多孔性铂参比电势为正极,外侧多孔性铂电极为负极。两根引线将氧浓差电势送至二次仪表进行放大显示,也可转换为标准信号用作其他控制。%n7~2f*R+c%Z+A(G5t5w+t 在高温600℃以上时,氧化锆管的高氧分压面（通空气的氧化锆管内壁）发生还原反应：O
2、2+4e→2O2-管内壁氧化锆给出电子而带正电,生成的O2-通过氧化锆空穴到达低氧分界面。低氧分压在氧化锆管外侧.,它的表面发生氧化反应：2O2-→O2+4e氧化反应生成电子,使管外壁电极带负电，从而产生浓差电势E。氧浓差电势E的大小,不仅与参比气体氧分压（一般用空气,值为20.6）和烟气中的氧分压有关，还和氧化锆的工作温度有关,更为重要的是氧化锆的导电特性和温度有直接关系。对氧化锆的导电特性——工作温度关系,一般情况下：7z!@!P3F7r8m%L'p$N f%q9A:e,l0p7U.U"H/f(c"
3、6S 氧化锆的导电特性——工
4、作温度关系测试结果&S!
5、.I;@$^4j 氧化锆工作温度/0℃ 300 350 400 450 500 550 600 650 700 7503C {'J/['x/A 氧化锆电极内阻/Ω 136k 23k 18k 13k 8k 2.8k 400 123 44 19"N)U8X(F-m.u6P7n3Y!?*M"o 由此可见,温度过低时,氧化锆探头巨大的内阻影响了它的导体特,二次分析仪已无法得到准确的氧浓差电势。为此,通常把氧化锆的理想工作温度定在650～800℃之间。'?,W0V)P1n2
6、W5M5L'd1F6H)Z0W%l6A6};T#X&S+l2、氧化锆氧量计的主要部件：氧化锆氧量计是由防尘装置、氧化锆管元件(固体电解质元件)、热电偶、加热器、校准气体导管、接线盒以及外壳壳体等主要部件组成。整个装置采用全封闭型结构，以增加整个装置的密封性能。材料采用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料制作，以提高使用寿命。7W/j$a5m3o-d 防尘装置由防尘罩和过滤器组成，能防止烟气中的灰尘进入氧化锆锆管内部，使锆管元件免受污染，并能起到缓冲气样的作用。(C0F-T8X h&V.M J 氧化锆管元件是氧探头的核心部件，由它产生氧浓差电势信号
7、。氧化锆管元件是陶瓷类金属氧化物，使用时必须避免剧烈震动，以免损坏锆管元件。&E3T,_$G%`$w 热电偶是为测量锅炉、窑炉烟道中被测气体的温度和加热器恒温控制之用。7F&R5a.y8R%L 加热器的作用是提供氧化锆固体电解质元件正常工作所需的温度，从而使其在低于600℃的被测烟气环境中正常工作。"G-Z-i:H4w8J#^2r"S5o/d4v8}9a3、氧化锆氧量计的基本分类：浮温型（普通型）、恒温型（加热型）。 b5R1b.g)a(T(E.N5x%i,S4H3] 氧量计安装位置附近的烟气温度应小于800℃，并且不能有明火、火星。安
8、装位置必须不是烟气流量过大的地点或者烟气不流动的死角。因此建议安装在锅炉省煤器前、过热器后。8l, C0%g.@"n1j 氧传感器可作水平安装也可以垂直安装。加热型传感器安装部位温度应<550℃，浮温型传感器安装部位应在450-700℃之间。浮温型传感器工作温度低，容易选择安装点;~;a9^'W%B'L!c/` l"N+C:R+v9I4
9、,`:y(D*x 恒温加热式氧化锆氧量检测器（锆头）的自身运行温度要求是700℃,因此,氧量检测器（锆头）不能安装在温度高于700C的过热器前面,不允许安装在高温的炉膛里;准确的必须选择烟道内烟气温度
10、在700℃以下的位置上。因此,插入安装的选择一般有两种：第一、过热器和省煤器之间;第二、省煤器和空预器之间。这两种安装位置都能满足锅炉运行的烟气检测要求,区别只在于锆头自身的寿命长短不同、测量反应速度稍有不同和对烟道密闭性要求有别。(L)X2z1s5D.v"N;o 在过热器和省煤器之间安装锆头,同样会受到现场位置空间的限制,结果往往会不得不将锆头安装在烟道弯头的节点上,由于受到不稳定烟气的流速变化造成锆头的测量工作不正常,并且很快将锆头的金属管磨损,造成了锆头的使用寿命缩短一半。因此,对这个位置的选择要慎重,要根据烟道空腔形状大小仔细判断弯道
11、部位的烟气运行状态方能决定。-R%n.f;^1P&]!U 恒温加热式氧化锆氧量分析仪的工作性能和技术指标与普通的氧化锆探头有很大的不同,恒温加热功能
