烟气分析仪有哪些原理和应用

一、烟气分析仪装置(或燃烧效率测定装置)。

　　烟气分析仪是对窑烟道气进行抽吸采样，自动进行成分分析的仪器，分为在线监测式和便携式。 一般测量分析烟气中CO、o、NOx、so等气体含量，以及烟气温度、压力等，通过计算可以得到CO含量、过量空气系数、烟气露点、燃烧效率、烟气热损失、烟气流量等热工参数。

　　烟雾分析仪一般设有多个传感器，分为电化学传感器和红外线传感器。 电化学传感器测量原理是，对被测气体进行除尘、除湿后，进入传感器室，通过透过膜进入电解槽，以规定的氧化电位对电解液中扩散吸收的气体进行电位电解，由消耗的电解电流求出该气体的浓度。

　　烟气分析仪主要由红外线光源、红外线吸收池、红外线接收、燃气管道、温度传感器等组成。 利用各种元素对特定波长的吸收原理，待测气体进入红外吸收池后在一定程度上吸收红外光，计算出气体含量。 红外传感器具有抗中毒性、量程范围广、反应灵敏等特点。

　　二.氧分析仪

　　测定烟中氧量的仪器称为氧分析仪〔氧量计〕。 常用的氧分析仪主要有热磁式和氧化锆式两种。

　　1)热磁式氧分析仪

　　其原理是利用烟气中氧磁化率特别高的物理特性测定烟气中氧的含量。 氧是顺磁性气体(气体被磁场吸引的称为顺磁性气体)，在不均匀的磁场中被吸引流向磁场强的地方。 在此设置加热丝，通过提高这里的氧温度降低磁化率，磁场吸引力减小，被后面磁化率较高的未加热氧分子推动，磁场排出，引起“热磁对流”或“磁风”现象。 在一定的气体样品压力、温度和流量下，测量磁气大小可以测量气体样品中的氧含量。 热敏元件(铂丝)同时作为不平衡电桥的两条臂电阻和加热电阻线，因此在磁气的作用下出现温度梯度，即进气侧臂的温度低于排气侧臂的温度。 不平衡电桥根据气体中的氧含量输出相应的电压值。

　　热磁氧分析仪具有结构简单、制备和调试方便等优点，但由于易出现反应速度慢、测量误差大、测量环室堵塞和热敏元件腐蚀严重等缺点，逐渐被氧化锆氧分析仪所取代。(2)氧化锆传感器式氧分析仪

　　氧化锆(ZrO )是陶瓷，是具有离子传导性的固体。 常温下为单斜晶体，但温度上升到1150时，晶型转变为立方晶，同时体积收缩约7%; 温度下降后，又变成单斜晶体。 反复加热和冷却会导致ZrO破裂。 因此，纯ZrO不能用作测量元件。 在ZrO2中加入一定量的氧化钙(CaO )或氧化钇)作为稳定剂，在高温下烧结，会形成稳定的氧化锆材料。 此时，4价锆被2价钙或3价钇置换，同时产生氧离子空穴，因此ZrO属于阴离子固体电解质。 ZrO主要通过空穴运动导电，当温度达到600以上时，ZrO成为良好的氧离子导体。

　　在氧化锆电解质的两面各烧成一个铂电极，氧化锆两侧的氧分压不同时，氧分压高的一侧的氧作为离子向氧分压低的一侧移动，结果，氧分压高的一侧的铂电极失去电子的带正电，氧分压低的一侧的铂电极得到电子的带负电该电位在温度一定的情况下，仅与两侧气体中氧含量的差(氧浓度差)有关。 如果知道一方的氧含量，空气中的氧含量一定，另一方的氧含量，例如烟中的氧含量可以用氧浓度差电位表示，测定氧浓度差电位就可以知道烟中的氧含量。

　　氧化锆氧分析仪具有结构和采样预处理系统简单、灵敏度和分辨率高、测量范围广、响应速度快等优点。

　　三.烟气分析仪产品和应用

　　烟气分析仪的应用领域非常广泛，例如：

　　1)火电厂循环流化床锅炉用于燃烧控制室烟道气监测;

　　2)钢铁厂轧钢加热炉用于解决降低氧化烧损或脱碳层厚度时炉气气氛检查;

　　3)全氢热处理炉用于检测辐射管是否发生漏气

　　4)研制新型燃烧器(蓄热式、低NOx式、辐射管式)时用于燃烧器结构尺寸的设计研究;

　　5)机动车尾气检测

　　6)其他环境保护监测项目。

　　以上介绍的就是烟气分析仪的工作原理及应用，如需了解更多，可随时联系我们!

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