氧化锆测氧系统常见故障原因分析与处理对策

维普资讯 http://www.cqvip.com 氧化锆测氧系统常见故障　原因分析与处理对策　广东粤电靖海发电有限公司　林尔翁　【摘要１本文通过氧化锆分析仪在　１、热磁式氧量计迅速被氧化锆氧量计所代　广东惠来电厂的应用，详细论述了　６００ＭＷ机组超临界锅炉采用氧化锆氧量　引言　替。　氧化锆氧量计可及时、准确地检测　氧化锆氧量计的测量原理是利用氧　计测定烟气中的含氧量的工作原理，常　烟气中的含氧量，被广泛应用于测量发　化锆固体电解质作传感器，在氧化锆固　　见故障原因分析，以及故障判断和处理　电厂炉膛烟气的含氧量，炉膛烟气含氧　体电解质两侧附上多孔的金属铂电极，方法等。　通常是７００℃　８００℃左　量是判断锅炉燃烧状况好坏的最重要的　使其处在高温下（参数，直接反应风煤比是否合理，燃烧　右），当两侧气体中的氧浓度不同时，在　是否充分，该参数广泛被６００ＭＷ及以上　电极之间产生氧浓差电势，此电势在温　大型机组引入ＤＣＳ参与锅炉燃烧调节中　度一定时，只与两侧气体中的氧气含量　的风量修正，从而在线指导燃烧调整，以　有关，通过测量此电势，即可测得氧气　保持最佳氧量，减少燃烧产物中ＳＯ２、　含量。　ＮＯ２、ＣＯ、ＳＯ３等气体的含量，最终达　【关键词ｌ氧化锆故障分析处理　Ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｆａｉ　ｌｕｒｅ　ｃａｕｓｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｅｔｔｌｉｎｇ　ｗａｙｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ｏｘｙｇｅｎ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｊｉｎｇｈａｉ　ＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｙｕｅｄｅａｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．ｉｔｄ　氧浓差电池电势Ｅ（ｍＶ）可用能斯　Ｎｅｍｓｔ）公式表示：　到改善炉膛燃烧状况、实现经济运行和　特（减少环境污染的目的，因此氧化锆测氧　Ｅ＝（ＲＴ／４Ｆ）ｌｎ（Ｐ０／Ｐ）　式中：Ｅ一氧化锆探头信号（ｍＶ），　　（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｈｕｆｌａｉ　５２３９３６）Ｌｉｎ　ｅｒｗｅｎｇ　系统被美誉为炉膛的眼睛。［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎｔｒ０ｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉ－　ｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ａｎａ－　８．３１４７／ｔｏｏｌ　ｋ　Ｔ　氧化锆氧分析仪经过近４０年的应用　Ｒ一理想气体常数（和发展，其结构型式和技术性能日趋完　一浓差电池工作温度（Ｋ）；Ｆ一法拉第常　　数；Ｐ０一参比气（空气）氧分量；Ｐ一　ｌｙｚｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｈｕｉｌａｉ　ＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　善，目前在电力系统中得到了广泛应用。Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　但存在的一些问题却影响其使用寿命和　被测气氧分量。通过测量浓差电池电动　　测量准确度，本文拟通过介绍氧化锆分　势Ｅ，就可就计算出被测气体的含氧量。析仪在广东惠来电厂６００ＭＷ机组超临　ｐｆｆｍｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｘｙｇｅｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｕｓｉｎｇ　ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ｏｘｙｇｅｎ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｍｅｔｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｕ－　实际氧化锆电池存在温差电势、接　界锅炉应用中存在的问题及对策，以期　触电势、极化电势、参比电势和腐蚀电　达到正确使用之目的。　ｐｅｒ　ｃｈｔｌｃａｌ　ｂｏｉｌｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　６６０ＭＷ　ｕｎｉｔｓ，　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｆａｉｌｕｒｅ　势，从而产生本底电势Ｅ０，实际计算公　式为：　ｃａｕｓｅｓ，ｔｅ　ｊｈｕｄｇｅ　ｏｆ　ｔｅ　ｆａｉｈｌｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｔｔｌｉｎｇ　ｗａｙｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．　２　氧化锆测氧系统的工作原理　早期的氧量计是热磁式氧量计，由　于后来的氧化锆氧量计和热磁式氧量计　Ｅ：（ＲＴ／４Ｆ）ｌｎ（Ｐ０／Ｐ）－Ｉ－Ｅ０　３　氧化锆测氧系统的　常见故障及原因初探　在实际工作中，仪器会出现各类故　［Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ］Ｚｉｒｃｏｎｉａ　Ｏｘｙｇｅｎ　比较具有结构简单、反应迅速快和维护　Ｆａｉｌｕｒｅ　ａｎａｌｙｓＮ　Ｓｅｔｔｌｉｎｇ　工作量少等磁性氧量计无可比拟的优点，　维普资讯 http://www.cqvip.com

二　－序　救障现敏　“｝能的积囡　柞陈措施　急热，这样会加速锆头的老化甚至损坏，　如果检修时间短（通常１５天以内），又不　影响其它检修作业，建议保持氧化锆氧　量计一直处于工作状态。　啦电弗读教铀高　：嚣　氧电势糖求榴低　：　枉温控正常情况Ｆ轼ｌ螬竹弓　　他嚣　指示圮ｔ作　嚣登釜　篡萋　巍釜　ｊ　花翟　簧　善　掌　．　嚣　丽嚣　鐾簧　嚣　加净化器　黼凝睾鑫　内阻１若天　政姆或接近　∞限姆・删　ｌ、拆下冉瓷过撼器和错化锫锆督．埔万用裘一端拄触弹赞缝．另一端接佑　呼媲正极孵其是　接触。２、枉砖巷时信号线对地绝缘　王Ｅｌ儡撮之ｇ．ＤＥ内　铒化　Ｉ锆搴．ｉ｝Ｉ管．肴　钔金埘地　ＩＩ【『短路，ｌ口｛能惦母线巴相碰，线点蝉处照番橙毗、断开　撤绝缘舞管碱饭碰仆壳　３　扣凇毗戏断开．、拆　氧化　　Ｉ煎　新的毓化铸铺管　４　拆Ｆ过滤器．拔出锆管坤可疑理．如钟管断裂蔷亚　搀　４．３氧化锆氧量计的维护　（１）对于第一次投入使用的仪表，包　括部分更换的仪表或探头，在第一周内，　ＩｌＩｉ光也　电源插　接触币良　保硷蝗樵前或　矗电源线，捶电税插　攮鼯险瞧　宵电艨规　抽热　青电源怛蕾指永　链带幕缱锘谨　Ⅻ　美　；　｛　；　螂　雌艟插　接姓似舢　一　换保龄牲，接电炉地ｚ攘艘悫继电器　捡矗温牲电路．柠茬热电儡　换连线或插失ｚ排除电镩救障　舟出搬环器件蚪蜓换　堕换热电偶　照写数据　应每天检查一次加热丝电压和探头温度，　以后可延长到每周检查一次。　（２）探头绝缘电阻检查以及探头至　转换器的屏蔽线检查，热电偶对外壳绝　爰Ｉ缱靓ｌ热炉照内阻是爵在６ｆ豫坶左右ｚ如内阻根小．撞投是　短龉技接　氧化错ｒ非温度沾　刊黼迕ｆ作ｌ腽睡　慧　妻笔餐嚣嚣　嚣　篓善麓器　慧　地ｚ柱盎加热趋　捡盘恒温电ｊ霉ＩＩ　如榘衄路，Ｈ饕将接线矗内的热电偶线轻轻拔出２｝！ｉ　ｔ怍电罐　如｛｝｝开路．．～砧更换或摊如任　３ｍｍ即可・检盘极　接铅６　恋继电器　正常　性　｛盘矗瑚卷维电器的辅凡１　０～４ｖ　输出《０　８ｉＷ）．若辅人正常．输出币哐　常．！Ⅱ】Ｉ瑚志端电器有救障。　彳Ｅ温控正常情况ｒ噩赞涟功火　氧化铸锆管　氧　ｉ弹簧缝接触　良或太橙　日；　乱　ｌ　狂　圩姐蚌‘２　摊｝　Ｈ　ｌｌ怍　ｉｌ！常　挺　差　妊矩　粒　．“　｛　进内奸　熊　ｎ曲　螬．　缘电阻（应大于１００Ｍ　Ｑ），加热丝对外　壳绝缘电阻（应大于５００ＭＱ），内电极　障，根据故障现象，我们分析出引起仪　器故障的原因及排除方法，列表如下：　（６）氧化锆探头应尽量安装在烟道　引线对外壳绝缘电阻（应大于２０ＭＱ），　中心处。　探头至转换器的屏蔽线应完好。　（７）探头应稍向下倾斜，以防止烟　４、（３）每月用毫伏信号校对转换器一　次。　减少氧化锆测氧系统故障率的　方法和要求　４．１氧化锆氧量计的安装　气对流和冷凝水进入锆头。　（８）氧化锆管的热电偶信号线，必　（４）氧化锆电池老化、积灰、ＳＯ２和　须用相应的补偿导线接入二次检测仪表。　ＳＯ３对电池的腐蚀等许多干扰因素的影　（１）氧化锆探头安装位置应避开漏　风处，探头安装处的密封应符合要求，法　４．２氧化锆氧量计投运和停用方法　响，运行过程中，仪器参数将发生逐渐　（１）应检查探头、连接导线、气路系　变化，如内阻升高和本底电势增大，给　兰接合面无腐蚀，氧化锆探头与安装座　统、转换器和显示仪表等是否符合要求。　测量带来误差。为了使测量准确，必须　的法兰连接处，需垫橡胶石棉圈密封，以　（２）对于新安装的仪表，应检查取　定期用标气进行校准。对于第一次投入　使用的仪表，应用标准气体（惠来电厂用　防空气渗入，否则，会造成测量值偏大。　样点处的炉烟温度是否符合要求。　（２）应根据烟气的流动方向确定氧　（３）探头一般应在锅炉点火前安装　含氧量为２．１％的标气），流量为１２０Ｌ／ｈ　化锆探头的安装朝向，若安装方向不对，　好，随锅炉启动逐渐升温。若在锅炉运　校对仪表示值一次，以后每三个月应进　探头将很快被磨穿，在烟尘颗粒大的区　行中安装或更换探头，应将探头升温到　行一次标定，以修正系统的本底电势。当　域，必要时还可考虑再加装一层耐磨套　额定温度方可置人烟道内，且应缓缓插　内阻大于８Ｏ０　Ｑ或本底电势增大到（一　筒。　人烟道安装座中。　２５～－３０）ｍＶ时，表示电池老化严重，　（３）就地仪表安装环境应满足光线　（４）当探头温度升到额定值时，稳　此时氧量显示会出现跳动、响应迟缓等　充足和操作维修方便，且尽量远离热源、　定３０ｒａｉｎ，检查温控设备的准确性，测　现象，是不能用了，应更换锆头，测量　震动源、干扰源及腐蚀性场所，环境温　量的热电偶温度值与给定值之差不应超　锆头的内阻是检测氧化锆锆管性能的指　度、震动、干扰及腐蚀性应符合仪表要　过±５℃。　求。　标之一，新锆头在７００℃时应该为８０　Ｑ　圃　编辑：康原　（５）参比气体流量通常调到ｌ　５Ｌ／ｈ　以下，越小越好。　（４）就地仪表安装在露天场所应有　左右为最佳。　防雨措施，在有粉尘的场所应有防尘密　封措施。　（６）随锅炉检修停运的仪表，应在　参考文献：　检修前将探头抽出烟道并保管好，仪表　１．张仲生等编著，炉窖氧化锆分析器　培训，北京：原子能出版社　２ＮＯＶＡＴＥＣＨ　ＣＯＮＴＲ，ＬＳ　ＡＵＳＴ．．（５）氧化锆元件系陶瓷类金属氧化　和气泵电源也应切断。　物，安装时不要与炉瞠内的管子剧烈碰　撞　（７）杜绝频繁冷却或骤然的高温变　ＰＴＹ．ＬＴＤ氧　化，氧化锆氧量计锆头最忌遭遇急冷和　化锆分析仪使用说明书