O2S－FR－T2－18C／B／A氧氣傳感器在工業(yè)窯爐氧氣監(jiān)控中的應(yīng)用

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)小（空氣不足）時(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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