第十二章炉烟分析.ppt

气体成分分析原理：,待测气体组分的某一化学或物理性质比其他组分的有较大差别；,待测气体组分在特定环境中表现出来的化学、物理性质不同；,第十二章 炉烟分析,气体成分分析仪表与其他参数检测仪表有较大区别：,需要专门的取样系统,直接安装到被测对象中,取样系统常包括过滤、分离、恒温（压）以及稳流等装置，使进入检测器的被测气体满足所需要求。,被测气体在进入检测器前可能还需进行预处理，除去干扰成分。,测量滞后较大；,需要恒温系统或温度补偿装置；,准确度等级不够高。,气体成分分析仪还有如下特点：,一、红外式气体分析仪,当入射红外辐射的频率与分子的振动和转动频率相同时，红外辐射就会被气体分子所吸收，引起辐射衰减。,可测量CO、CO2、CH4、C2H2、C2H6、C2H4等气体含量，也可分析其他无机物和有机物的含量，但不能分析单原子分子和无极性的双原子气体。 选择性好，灵敏度高，测量范围广，精度较高，常量为12.5级，响应速度快。,检测原理: 利用气体对红外线的波长有选择的可吸收性和热效应,部分气体的红外线特征吸收峰图,不同气体具有不同的红外吸收光谱图。,色谱分析过程示意图,二、 色谱仪,能鉴定混合物的组分及各组分含量。,气相色谱法是一种以气体为流动相，采用柱色谱的物理分离分析技术。,三、氧量分析仪,可以测量混合气体中氧气的体积百分含量 应用：燃烧过程分析、工业产品质量分析、 易燃易爆环境氧量监测以及农业生产 测量烟气中含氧量的仪表称为氧量计 1 热磁式氧量计 2 氧化锆氧量计,燃煤锅炉燃烧质量的好坏，直接关系到电厂燃料消耗率的高低，锅炉烟气中氧量自动分析就是为了连续监督燃烧质量，以便及时控制燃料和空气的比例，使燃烧保持在较好的状态下进行. 为了使燃料达到完全燃烧，同时又不过多地增加排烟量和降低燃烧温度，首先要控制燃料与空气的比例，使过剩空气系数保持在一定范围内。由于氧含量与之间有单值关系,而且关系受到燃料品种的影响较小;另外, 由于氧量计的反应比二氧化碳表快,所以目前电厂中采用氧量计。,1 热磁式氧量计,热磁式氧量计利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这一物理特性来测定烟气中含氧量。,1）工作原理,2）不足,热磁式氧量计虽然具有结构简单、便于制造和调整等优点，但由于其反应速度慢、测量误差大、容易发生测量环室堵塞和热敏元件腐蚀严重等缺点，使热磁式氧量计在火电厂的应用日渐减少，逐渐被氧化锆氧量计所取代。,2 氧化锆氧量计,氧化锆（ZrO2）测氧仪表,结构简单、性能稳定、反应迅速、测量范围宽、安装维修方便,1）工作原理,当两表面有氧的浓度差异时，会因氧离子空穴的移动产生电动势，该电动势称为浓差电势。,氧化锆浓差电池原理,当参比气体为应为干燥清洁无油的空气( 含氧20.8 )时，被测气体的氧百分含量可由下式求得,将产生一个成对数关系mV输出（被测气体氧含量高时，输出电压低（比如，氧含量为20. 8%时，电压为0mV）；反之电压高（比如，氧含量为2.08%时，约为50mV）。 这个mV电压通过电子变送器转换为420mA的电流，,使用氧化锆氧量计时必须注意的方面。,2）测量系统 目前， 用氧化锆式氧量计来测量烟气中含氧量的测量系统形式很多，大致可分为抽出式和直插式两类。 抽出式带有抽气和净化系统，能除去杂质和SO2等有害气体，对保护氧化锆管有利。 氧化锆管处于800的定温电炉中工作，准确性较高， 但系统复杂， 并失去了反应快的特点。 直插式是将氧化锆管直接插入烟道高温部分， 如下图所示。直插式的特点是反应迅速，响应时间约为1 s左右，加装过滤器后大约在3 s左右。迟延小、反应快的内置式氧化锆氧量计是电厂中普遍采用的氧量仪表。,1过滤器；2加热电丝；3氧化锆管；4铂电极；5氧化铝管；6热电偶；7毫伏变送器；8温度记录；9温度控制；10氧量计；11平衡阀；12电磁泵；13节流阀,例1：已知氧化锆氧量计测得烟温为800C时的氧电动势为16.04mV，试求：该时的烟气含氧量为多少？设参比气体含氧量为2=20.8。,例2：某氧化锆氧量分析仪在实际使用一段时间后发现指示值始终在最大位置（21），你认为可能是什么原因引起的？,成分检测复习总结 了解成分检测的基本概念； 了解热导式、热磁式的工作原理； 掌握氧化锆氧量计的工作原理、使用注意事项、氧量计算,