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告別"霧霾"天氣，燃煤鍋爐改換燃?xì)忮仩t中測氧的重要性

2012年冬天在中國大地出現(xiàn)的詞匯zui多的是“霧霾”，人們聽“霾”變色。造成這種霧霾天氣的直接原因是北方燃煤供熱鍋爐大量煙氣的排放。由于燃煤供熱鍋爐都存在老舊漏風(fēng)現(xiàn)象，而且都沒有后續(xù)除塵設(shè)備，所以大量的含硫粉塵顆粒隨煙道排放到大氣中，造成環(huán)境污染，損害人們呼吸系統(tǒng)。由于北方天氣寒冷，大量酸性粉塵無法向高空擴(kuò)散，所以在低壓層聚集在一起，形成一種混濁的霧霾空氣。

隨著各種新技術(shù)的應(yīng)用，大量的老舊燃煤供熱鍋爐正在改造成以天然氣為燃料的燃?xì)忮仩t。由于燃?xì)忮仩t都是以自動(dòng)控制為主導(dǎo)，對(duì)燃燒中的氧含量控制要求較嚴(yán)，因氧含量的高低直接影響到用氣量的大小，所以對(duì)供熱企業(yè)來說，控制好氧含量直接和經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)。但由于在改造過程中對(duì)氧探頭的安裝位置選擇不正確，使的所測氧量會(huì)有波動(dòng)和探頭使用壽命很短。因燃煤鍋爐所測的氧量是燃煤燃燒后多余的氧量，所以探頭可安裝在煙氣排放的煙道上。而燃?xì)忮仩t由于燃燒方式不同所產(chǎn)生的煙氣成份不同，如把探頭按傳統(tǒng)方式安裝在煙道上，就無法正確測量到燃燒后多余的真實(shí)氧含量。原因天然氣的成份是甲烷（CH4），燃燒過程：

2CH4（點(diǎn)燃）+4O₂（助燃）→CO（參于燃燒）+CO₂+4H₂O+O₂（微弱游離分子）

原因分析：

1） 由于甲烷燃燒后生成大量的水份，在煙道內(nèi)充滿的是水蒸氣，會(huì)在探頭的非加熱段造成結(jié)露現(xiàn)象，露水會(huì)沿著探頭保護(hù)管流向頭部。因探頭測氧部位是有加熱器加熱到800℃左右，當(dāng)水滴入到高溫頭部，就會(huì)在頭部形成瞬間的真空，當(dāng)水分蒸發(fā)后，又恢復(fù)到正常測量狀態(tài)。這就是現(xiàn)場看到的氧量上下波動(dòng)現(xiàn)象。下圖為探頭安裝在煙道位置內(nèi)部結(jié)露情況。

紅圈內(nèi)的就是露水。

再用一個(gè)實(shí)驗(yàn)圖片加以說明：

 空氣中的氧含量。

 當(dāng)探頭插入水中時(shí)

 氧量急劇變化。

 氧量急劇下降。

2）  由于探頭在不斷重復(fù)著蒸發(fā)和烘干水氣的過程，就會(huì)不斷使氧量表看到上下起伏的氧量波動(dòng)。同時(shí)在煙氣管道內(nèi)存在的是CO₂+4H₂O+O₂（微弱游離分子）。這時(shí)的煙道溫度在100℃左右時(shí)，煙道里充滿的是水蒸氣。有一部分氧已溶于水中，所以這時(shí)測到的氧會(huì)很微弱，大約氧含量在O²%（10^-5～10^-8）范圍。所以這種情況下把氧化鋯探頭安裝在低溫?zé)煹郎鲜且环N錯(cuò)誤的選擇，這樣不但達(dá)不到測氧的目的，還會(huì)損壞氧探頭。

    　舉個(gè)例子，在充滿水霧氣的澡堂內(nèi)，人會(huì)感覺呼吸很困難，這就是因?yàn)榭諝庵械难跞苡谒F中達(dá)不到20.6%的氧含量，只有16%～18%氧量。所以人會(huì)感覺到呼吸困難。

解決方案和安裝位置：

1）對(duì)于以天燃?xì)鉃槿剂系墓┡癄t殘氧測量，氧探頭應(yīng)安裝在爐內(nèi)或爐氣出氣口，因這時(shí)的溫度高，水氣是一種氣化狀態(tài)，參于燃燒的殘氧是在游離的臨界點(diǎn)，這時(shí)就可真實(shí)的測到殘氧的含量，達(dá)到測氧目的，而不是安裝在低溫水蒸氣狀態(tài)的煙道上。

2）對(duì)于水蒸氣殘氧測量儀表選型，應(yīng)該選用澳大利亞NOVATECH 1635型水份氧量儀。其目的是可測到二個(gè)參數(shù)，一路可測到煙氣中的水含量，還有一路可測到水氣中的殘余氧。

3）隨著國家對(duì)燃煤鍋爐的嚴(yán)加控制，對(duì)煙氣排放的監(jiān)控力度的加大，大量的燃煤鍋爐需改成燃?xì)忮仩t，所以對(duì)測氧和監(jiān)控會(huì)越來越重視，對(duì)用氧化鋯方式測氧的探頭安裝，不能以傳統(tǒng)概念去理解和使用，必須以高技術(shù)含量的方法應(yīng)用好測氧環(huán)節(jié)。