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        近年來,隨著國家對環保工作的重視,明確提出了節能減排的目標,作為化工企業來講,開展節能減排工作也成為了大勢所趨。某化工集團一期年產100萬純堿項目共有5臺130t/h煤粉鍋爐。5臺煤粉鍋爐共用了10套直插式氧化鋯分析儀,每臺鍋爐安裝2套。以下就我公司在一期純堿項目煤粉鍋爐上使用的直插式氧化鋯氧量自動分析儀進行介紹。


        氧傳感器測氧原理


        直插式氧化鋯分析儀,其探頭核心是由氧化鋯固體電解質材料的兩側用燒結的方法制成多孔鉑層作為電極,再在電極上焊上鉑絲作為引線。在一定高溫下,當鋯管兩邊的氧含量不同時,它便形成一個氧濃差電池,在這個電池中,空氣是參比氣,它與煙氣分別位于內外電極。在實際的氧探頭中,空氣流經外電極,煙氣流經內電極,當煙氣氧含量P小于空氣氧含量P0(20.6%02)時,空氣中的氧分從外電極上奪取4個電子形成2個氧離子,發生如下電極值反應0(P0)+4e-→20-2


        氧離子在氧化鋯管中迅速遷移到煙氣邊,在內電極上發生相反的電極勢反應:20-2→0(P0)4e-


        由于氧濃差導致氧離子從空氣邊遷移到煙氣邊,因而產生的電勢又導致氧離子從煙氣邊反向遷移到空氣邊,當這兩種遷移達到平衡后,便在兩電極間產生一個與氧濃差有關的電勢信號E,該電勢信號符合“能斯特”方程:


        式中R、F分別是氣體常數和法拉第常數,T是鋯管絕對溫度(k),P0是空氣氧含量(20.6%02),P是煙氣氧含量。由(1)式可見,在一定的高溫測量介質條件下(一般600℃),一定的煙氣氧含量便會有一對反應的電勢輸出。直插式氧化鋯氧量分析儀的正常工作溫度為700℃。


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