氧氣煙氣分析儀核心的檢測過程

氧氣煙氣分析儀是工業(yè)燃燒控制、環(huán)保監(jiān)測及能源管理中的核心設(shè)備，其分析過程涵蓋氣體采樣、預(yù)處理、核心檢測、數(shù)據(jù)應(yīng)用四大環(huán)節(jié)。  

一、氣體采樣：精準捕捉煙氣“原生態(tài)”  

1.采樣點選擇  

代表性原則：根據(jù)煙道形狀（圓形/矩形）、流速分布（湍流/層流）及溫度梯度，選擇煙道直管段（前3倍直徑、后1倍直徑無彎頭/閥門）作為采樣點，確保樣本能反映煙氣整體成分。  

安全防護：在高溫（＞400℃）、高壓（＞0.1MPa）或腐蝕性環(huán)境（如含SO?、HCl）中，采樣點需配備耐高溫、耐腐蝕的采樣探頭（如陶瓷涂層探頭），并設(shè)置冷卻裝置（如水冷套管）保護設(shè)備。  

多點采樣：對于大截面煙道（直徑＞2m），采用網(wǎng)格法布置3-5個采樣點，通過等面積環(huán)法或?qū)?shù)線性法計算混合樣本，避免因流速不均導(dǎo)致成分偏差。  

2.采樣方式優(yōu)化  

等速采樣：通過調(diào)節(jié)采樣槍入口流速（使用皮托管或熱線風(fēng)速儀測量煙氣流速），使采樣流速與煙氣流速一致（誤差≤±5%），防止因流速差異導(dǎo)致顆粒物沉降或氣體分壓變化。  

防堵設(shè)計：在采樣槍前端加裝濾網(wǎng)（孔徑≤50μm）或旋風(fēng)分離器，攔截大顆粒物（如飛灰、未燃盡碳粒），避免堵塞采樣管路或損壞傳感器。  

保溫伴熱：對采樣管路進行全程保溫（溫度≥120℃），防止煙氣中的水蒸氣冷凝（導(dǎo)致SO?溶解、NOx損失）或酸性氣體凝結(jié)（腐蝕管路）。  

二、氣體預(yù)處理：凈化樣本，消除干擾  

1.除塵過濾  

多級過濾：采用“粗濾+精濾”組合，先通過金屬濾網(wǎng)（孔徑100-200μm）去除大顆粒物，再用玻璃纖維濾膜（孔徑1-5μm）截留細顆粒物，確保進入分析儀的氣體潔凈度（顆粒物濃度＜1mg/m³）。  

反吹清灰：對連續(xù)運行的采樣系統(tǒng)，配置脈沖反吹裝置（壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa），定期（每2-4小時）反吹濾網(wǎng)，防止濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致采樣阻力升高（＞10kPa需更換濾網(wǎng)）。  

2.除濕干燥  

冷凝除濕：通過半導(dǎo)體冷凝器（溫度≤4℃）或壓縮機制冷（溫度≤2℃）將煙氣中的水蒸氣冷凝為液態(tài)水，經(jīng)疏水閥排出，確保氣體濕度＜5%RH（相對濕度）。  

化學(xué)干燥：對含微量水分的氣體，使用干燥管（填充無水氯化鈣或硅膠）進一步吸附水分，避免水蒸氣對紅外傳感器（如檢測CO、CO?）或電化學(xué)傳感器（如檢測O?、NOx）的干擾。  

3.溫度壓力補償  

實時監(jiān)測：在預(yù)處理系統(tǒng)中安裝溫度傳感器（量程-20℃~200℃）和壓力傳感器（量程-10kPa~100kPa），實時采集氣體溫度（T）和壓力（P）。  
 

三、氧氣煙氣分析儀核心的檢測：多技術(shù)融合，精準定量  

1.氧氣（O?）檢測  

電化學(xué)傳感器：利用氧氣在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的原理，通過測量電流大?。?mu;A級）計算O?濃度（量程0-25%Vol，分辨率0.01%Vol），具有響應(yīng)快（＜10秒）、成本低的特點，但需定期校準（每3-6個月）以補償傳感器老化。  

氧化鋯傳感器：基于氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫（600-800℃）下產(chǎn)生氧濃差電勢的原理，通過測量電勢差（mV級）計算O?濃度（量程0-100%Vol，分辨率0.001%Vol），適用于高溫?zé)煔猓ㄈ珏仩t、窯爐），但需配備加熱裝置和參比氣體（如空氣）。  

2.氮氧化物（NOx）檢測  

化學(xué)發(fā)光法（CLD）：利用NO與O?反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)NO?*，退激時發(fā)射特征光（波長600-3000nm）的原理，通過光電倍增管測量光強計算NO濃度（量程0-1000ppm，分辨率0.1ppm），再通過轉(zhuǎn)化爐（溫度300-400℃）將NO?還原為NO，實現(xiàn)NOx總量檢測，具有靈敏度高（檢測限＜0.1ppm）、線性范圍寬的特點，但需定期更換O?發(fā)生器催化劑。  

非分散紅外法（NDIR）：利用NOx分子在特定波長（如NO：5.26μm，NO?：6.2μm）吸收紅外光的原理，通過測量吸收前后光強變化計算濃度，適用于低濃度檢測（量程0-50ppm，分辨率0.01ppm），但需定期校準以消除水蒸氣、CO?等干擾。  

3.二氧化硫（SO?）檢測  

紫外熒光法：利用SO?分子吸收紫外光（波長190-230nm）后被激發(fā)，退激時發(fā)射熒光（波長330-390nm）的原理，通過光電倍增管測量熒光強度計算濃度（量程0-500ppm，分辨率0.1ppm），具有抗干擾能力強（不受NOx、CO?影響）、響應(yīng)快（＜5秒）的特點，但需定期清洗光路以防止粉塵沉積。  

電化學(xué)傳感器：適用于低濃度SO?檢測（量程0-20ppm，分辨率0.01ppm），通過SO?在電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生電流的原理測量濃度，但易受濕度、溫度影響，需配備溫濕度補償電路。