燃煤鍋爐改換燃氣鍋爐中測氧的重要性

告別"霧霾"天氣，燃煤鍋爐改換燃氣鍋爐中測氧的重要性

2012年冬天在中國大地出現的詞匯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現象，而且都沒有后續除塵設備，所以大量的含硫粉塵顆粒隨煙道排放到大氣中，造成環境污染，損害人們呼吸系統。由于北方天氣寒冷，大量酸性粉塵無法向高空擴散，所以在低壓層聚集在一起，形成一種混濁的霧霾空氣。

隨著各種新技術的應用，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氣鍋爐。由于燃氣鍋爐都是以自動控制為主導，對燃燒中的氧含量控制要求較嚴，因氧含量的高低直接影響到用氣量的大小，所以對供熱企業來說，控制好氧含量直接和經濟效益有關。但由于在改造過程中對氧探頭的安裝位置選擇不正確，使的所測氧量會有波動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。而燃氣鍋爐由于燃燒方式不同所產生的煙氣成份不同，如把探頭按傳統方式安裝在煙道上，就無法正確測量到燃燒后多余的真實氧含量。原因天然氣的成份是甲烷（CH4），燃燒過程：

2CH4（點燃）+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，在煙道內充滿的是水蒸氣，會在探頭的非加熱段造成結露現象，露水會沿著探頭保護管流向頭部。因探頭測氧部位是有加熱器加熱到800℃左右，當水滴入到高溫頭部，就會在頭部形成瞬間的真空，當水分蒸發后，又恢復到正常測量狀態。這就是現場看到的氧量上下波動現象。下圖為探頭安裝在煙道位置內部結露情況。

紅圈內的就是露水。

再用一個實驗圖片加以說明：

 空氣中的氧含量。

 當探頭插入水中時

 氧量急劇變化。

 氧量急劇下降。

2）  由于探頭在不斷重復著蒸發和烘干水氣的過程，就會不斷使氧量表看到上下起伏的氧量波動。同時在煙氣管道內存在的是CO₂+4H₂O+O₂（微弱游離分子）。這時的煙道溫度在100℃左右時，煙道里充滿的是水蒸氣。有一部分氧已溶于水中，所以這時測到的氧會很微弱，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煙道上是一種錯誤的選擇，這樣不但達不到測氧的目的，還會損壞氧探頭。

    　舉個例子，在充滿水霧氣的澡堂內，人會感覺呼吸很困難，這就是因為空氣中的氧溶于水霧中達不到20.6%的氧含量，只有16%～18%氧量。所以人會感覺到呼吸困難。

解決方案和安裝位置：

1）對于以天燃氣為燃料的供暖爐殘氧測量，氧探頭應安裝在爐內或爐氣出氣口，因這時的溫度高，水氣是一種氣化狀態，參于燃燒的殘氧是在游離的臨界點，這時就可真實的測到殘氧的含量，達到測氧目的，而不是安裝在低溫水蒸氣狀態的煙道上。

2）對于水蒸氣殘氧測量儀表選型，應該選用澳大利亞NOVATECH 1635型水份氧量儀。其目的是可測到二個參數，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）隨著國家對燃煤鍋爐的嚴加控制，對煙氣排放的監控力度的加大，大量的燃煤鍋爐需改成燃氣鍋爐，所以對測氧和監控會越來越重視，對用氧化鋯方式測氧的探頭安裝，不能以傳統概念去理解和使用，必須以高技術含量的方法應用好測氧環節。

 成都立彤科技有限公司已經為很多北方老舊燃煤供熱鍋爐改造成以天然氣為燃料的燃 氣鍋爐中提供耐水分，高精度，易維護，壽命長的氧化鋯氧分析儀解決方案，在實際使用中，*日益嚴格的排放要求，得到用戶好評。

 我們希望盡自己的力量，讓城市的天空告別“霧霾”。