1 前言
 

　　隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的逐漸提高示範推廣，眾多大中型企業(yè)如鋼鐵冶金、石油化工即將展開、火力發(fā)電廠等大幅增加，已將提高燃燒效率、降低能源消耗傳承、降低污染物排放等特點、保護(hù)環(huán)境等作為提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)產(chǎn)品競爭能力的重要途徑。鋼鐵行業(yè)的軋鋼加熱爐多種、電力行業(yè)的鍋爐等燃燒裝置和熱工設(shè)備將進一步，是各行業(yè)的能源消耗大戶。因此發展成就，如何測量和提高燃燒裝置的燃燒效率成就、確定燃燒點(diǎn)，是十分令人關(guān)心的關註。
 

　　2 確定燃燒效率點(diǎn)
 

　　供給加熱爐研究進展、鍋爐等加熱設(shè)備的燃料燃燒熱并不是全部被利用了。以軋鋼加熱爐或鍋爐為例開展，有效熱是為了使物料加熱或熔化(以及工藝過程的進(jìn)行)所必須傳入的熱量互動互補。根據(jù)爐子熱平衡可知發揮重要帶動作用，
 

式中意向，Q——供給爐子的熱量意料之外；
 

　　Q1——爐子煙氣(廢氣)中過剩空氣帶走的物理熱形式；
 

　　Q2——爐子煙氣(廢氣)中燃料不*燃燒而生成的或未燃燒的CO氣帶走的物理熱置之不顧；
 

　　Q3——爐子設(shè)備熱損失(包括爐體散熱、逸氣損失數字化、冷卻水帶走方便、熱輻射等)；
 

　　Q4——其他熱損失各領域。
 

　　由上式可以看出應用領域，爐子煙氣帶走的物理熱是熱損失中主要部分。圖1顯示了熱效率和各項(xiàng)熱損失隨著空燃比α的增減的變化規(guī)律進行培訓。
 

　　當(dāng)鼓風(fēng)量過大時(shí)(即空燃比α偏大)發展機遇，雖然能使燃料充分燃燒，但煙氣中過史ㄖ瘟α?？諝饬科笕夹g方案，表現(xiàn)為煙氣中O2含量高，過使蚕?？諝鈳ё叩臒釗p失Q1值增大信息化，導(dǎo)致熱效率η偏低。與此同時(shí)生動，過量的氧氣會(huì)與燃料中的S新型儲能、煙氣中的N2反應(yīng)生成SO2、NOX等有害物質(zhì)引人註目。而對(duì)于軋鋼加熱爐領域，煙氣中氧含量過高還會(huì)導(dǎo)致鋼坯氧化鐵皮增厚，增加氧化燒損好宣講。
 

　　當(dāng)鼓風(fēng)量偏低時(shí)(即空燃比α減小)註入新的動力，表現(xiàn)為煙氣中O2含量低，CO含量高雙向互動，雖說排煙熱損失小效率和安，但燃料沒有*燃燒，熱損失Q2增大品牌，熱效率η也將降低深入開展。另外，煙囪也會(huì)冒黑煙而污染環(huán)境等形式。
 

圖1  熱效率與空燃比的關(guān)系
 

　　所謂提高燃燒效率技術的開發，就是要適量的燃料與適量的空氣組成比例進(jìn)行燃燒。實(shí)驗(yàn)研究表明，圖2為煙氣中氧含量和CO含量與爐子能耗的關(guān)系更高效。
 

圖2  煙氣中O2和CO含量與爐子能耗的關(guān)系
 

　　圖2中全面協議，“過量空氣能耗”陰影面積表示富余的空氣形成的能耗(或熱損失)，表征為煙氣中O2含量具體而言。“過量燃料能耗”陰影面積表示有未*燃燒的燃料所引起的能耗工具，表征為煙氣中CO含量∠矏?？梢钥闯鲋匾慕巧?，若要降低這兩部分能耗(同時(shí)亦可提高產(chǎn)品質(zhì)量)，必須降低煙氣中O2含量和CO含量向好態勢，但煙氣中O2含量和CO含量是互相制約的兩個(gè)因素平臺建設。若將上述兩個(gè)陰影區(qū)疊加成另外一條曲線，即總效率熱損失曲線貢獻力量，其小值即為的燃燒控制點(diǎn)推動並實現，此處熱損失小、熱效率覆蓋範圍，即煙氣中O2含量約為1%優化程度。
 

　　由上文可知，熱效率與煙氣中的CO奮勇向前、O2不斷豐富、CO2含量以及排煙溫度、供熱負(fù)荷組建、霧化條件等因素有關(guān)各有優勢。因此，可通過測量并控制煙道氣體中CO重要的意義、O2核心技術體系、CO2的含量來調(diào)節(jié)空氣消耗系數(shù)λ，來達(dá)到燃燒效率持續發展。
 

　　燃燒效率控制由來已久必然趨勢，上世紀(jì)60年代，曾廣泛采用CO2分析儀監(jiān)測煙道氣體中CO2含量來控制空氣消耗系數(shù)λ以達(dá)到擴大，但CO2含量受燃料品種影響較大多樣性。1970年代后，逐漸采用煙氣中O2含量或O2含量和CO含量相結(jié)合的方法來控制燃燒效率新格局。
 

　　提高燃燒效率直接的方法就是使用煙氣分析儀器(如煙氣分析儀明顯、燃燒效率測定儀、氧化鋯氧含量檢測儀)連續(xù)監(jiān)測煙道氣體成分顯示，分析煙氣中O2含量和CO含量創新為先，調(diào)節(jié)助燃空氣和燃料的流量真正做到，確定的空氣消耗系數(shù)。
 

　　3 正確使用煙氣分析儀
 

　　無論采取何種方式控制燃燒效率創新延展，快速習慣、準(zhǔn)確的測量煙氣中O2含量和CO含量都是實(shí)現(xiàn)燃燒的前提條件。因此進展情況，這里介紹一些典型的煙氣分析儀器的工作原理及其使用方法。
 

　　3.1 煙氣分析儀(或燃燒效率測定儀)
 

　　煙氣分析儀是抽氣采樣爐窯煙道氣體并自動(dòng)進(jìn)行成分分析的儀表綠色化發展，分為在線監(jiān)測式和便攜式至關重要。一般可以測量分析煙氣中的CO、O2用上了、NOX提升行動、SO2等氣體含量，以及煙氣溫度關註、壓力等研究進展，并通過計(jì)算獲得CO2含量、過蔬B日來？諝庀禂?shù)快速融入、煙氣露點(diǎn)、燃燒效率系統、排煙熱損失增強、煙氣流量等熱工參數(shù)。
 

　　煙氣分析儀中一般安裝多個(gè)傳感器適應能力，分為電化學(xué)傳感器和紅外傳感器更優美。電化學(xué)傳感器測量原理是將待測氣體經(jīng)過除塵、去濕后進(jìn)入傳感器室防控，經(jīng)由滲透膜進(jìn)入電解槽成效與經驗，使在電解液中被擴(kuò)散吸收的氣體在規(guī)定的氧化電位下進(jìn)行電位電解，根據(jù)耗用的電解電流求出其氣體的濃度堅實基礎。
 

　　紅外傳感器主要由紅外光源稍有不慎、紅外吸收池、紅外接收器等地、氣體管路相關性、溫度傳感器等組成。它是利用各種元素對(duì)某個(gè)特定波長的吸收原理物聯與互聯，當(dāng)被測氣體進(jìn)入紅外吸收池后會(huì)對(duì)紅外光有不同程度的吸收穩定，從而計(jì)算出氣體含量。紅外傳感器具有抗中毒性好供給、量程范圍廣優勢與挑戰、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)經驗分享。
 

　　煙氣分析儀利用測量得到的O2、CO含量等數(shù)據(jù)可計(jì)算得到相應(yīng)的熱工參數(shù)趨勢。其計(jì)算公式如下：
 

式中：O2有力扭轉、CO2——干煙氣中O2、CO2的體積百分濃度一站式服務，%
 

　　CO2max——燃料*燃燒生成的CO2大值
 

　　Tgas廣度和深度、Tair——燃?xì)鉁囟取h(huán)境溫度引領作用，℃
 

　　A1——燃燒效率系數(shù)       B——按Siegert公式計(jì)算出的校正系數(shù)
 

　　Vdrymin——干煙氣體積      Cpm——燃?xì)獗葻?br /> 

　　Hu——燃?xì)鈨魺嶂?nbsp;        VH2O——水蒸氣體積    CpmH2O——水蒸氣比熱
 

　　3.2 氧氣分析儀
 

　　測量煙氣中含氧量的儀表稱為氧分析儀(氧量計(jì))加強宣傳。常用的氧分析儀主要有熱磁式和氧化鋯式兩種。
 

　　(1)熱磁式氧分析儀
 

　　其原理是利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來測定煙氣中含氧量用的舒心。氧氣為順磁性氣體(氣體能被磁場所吸引的稱為順磁性氣體)技術發展，在不均勻磁場中受到吸引而流向磁場較強(qiáng)處。在該處設(shè)有加熱絲集成，使此處氧的溫度升高而磁化率下降重要手段，因而磁場吸引力減小，受后面磁化率較高的未被加熱的氧氣分子推擠而排出磁場穩定性，由此造成“熱磁對(duì)流”或“磁風(fēng)”現(xiàn)象像一棵樹。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下非常完善，通過測量磁風(fēng)大小就可測得氣樣中氧氣含量積極影響。由于熱敏元件(鉑絲)既作為不平衡電橋的兩個(gè)橋臂電阻，又作為加熱電阻絲緊密協作，在磁風(fēng)的作用下出現(xiàn)溫度梯度越來越重要，即進(jìn)氣側(cè)橋臂的溫度低于出氣側(cè)橋臂的溫度。不平衡電橋?qū)㈦S著氣樣中氧氣含量的不同發揮重要作用，輸出相應(yīng)的電壓值醒悟。
 

　　熱磁式氧分析儀雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、便于制造和調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)高質量，但由于其反應(yīng)速度慢也逐步提升、測量誤差大、容易發(fā)生測量環(huán)室堵塞和熱敏元件腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)註入了新的力量，已逐漸被氧化鋯氧分析儀所取代重要的作用。
 

　　(2)氧化鋯傳感器式氧分析儀
 

　　氧化鋯(ZrO2)是一種陶瓷，一種具有離子導(dǎo)電性質(zhì)的固體去創新。在常溫下為單斜晶體足夠的實力，當(dāng)溫度升高到1150℃時(shí)，晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄w結構，同時(shí)約有7%的體積收縮更適合；當(dāng)溫度降低時(shí)高效，又變?yōu)閱涡本w。若反復(fù)加熱與冷卻要素配置改革，ZrO2就會(huì)破裂體系。因此，純凈的ZrO2不能用作測量元件帶動產業發展。如果在ZrO2中加入一定量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)作穩(wěn)定劑責任製，再經(jīng)過高溫焙燒，則變?yōu)榉€(wěn)定的氧化鋯材料倍增效應，這時(shí)規則製定，四價(jià)的鋯被二價(jià)的鈣或三價(jià)的釔置換，同時(shí)產(chǎn)生氧離子空穴多樣性，所以ZrO2屬于陰離子固體電解質(zhì)。ZrO2主要通過空穴的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電新格局，當(dāng)溫度達(dá)到600℃以上時(shí)明顯，ZrO2就變?yōu)榱己玫难蹼x子導(dǎo)體。
 

　　在氧化鋯電解質(zhì)的兩面各燒結(jié)一個(gè)鉑電極競爭力，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的氧分壓不同時(shí)充分，氧分壓高的一側(cè)的氧以離子形式向氧分壓低的一側(cè)遷移，結(jié)果使氧分壓高的一側(cè)鉑電極失去電子顯正電集聚，而氧分壓低的一側(cè)鉑電極得到電子顯負(fù)電競爭力，因而在兩鉑電極之間產(chǎn)生氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時(shí)只與兩側(cè)氣體中氧氣含量的差(氧濃差)有關(guān)狀況。若一側(cè)氧氣含量已知(如空氣中氧氣含量為常數(shù))機製性梗阻，則另一側(cè)氧氣含量(如煙氣中氧氣含量)就可用氧濃差電勢表示，測出氧濃差電勢全過程，便可知道煙氣中氧氣含量集成應用。
 

　　氧化鋯氧分析儀具有結(jié)構(gòu)和采樣預(yù)處理系統(tǒng)較簡單、靈敏度和分辨率高不負眾望、測量范圍寬高效流通、響應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。
 

　　3.3 產(chǎn)品及應(yīng)用
 

　　煙氣分析儀器應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛精準調控，例如：
 

　　(1)熱電廠循環(huán)流化床鍋爐用于燃燒控制室的煙道氣體監(jiān)測功能；
 

　　(2)鋼鐵廠軋鋼加熱爐用于解決降低氧化燒損或脫碳層厚度時(shí)的爐氣氣氛檢測；
 

　　(3)全氫熱處理爐用于檢測輻射管是否燒穿漏氣
 

　　(4)研制新型燃燒器(蓄熱式解決、低NOX式預期、輻射管式)時(shí)用于燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)研究；
 

　　(5)汽車尾氣排放檢測幅度；
 

　　(6)其他環(huán)境保護(hù)監(jiān)測項(xiàng)目就能壓製。
 

　　4 結(jié)束語
 

　　煙氣分析儀已經(jīng)成為控制爐窯燃燒和運(yùn)行*的重要設(shè)備更合理，正確使用它并通過它合理調(diào)節(jié)爐窯熱工操作參數(shù)，將收到以下效果：
 

　　(1)節(jié)約能源更優美。減少助燃空氣量和排風(fēng)量各方面，節(jié)省通風(fēng)機(jī)動(dòng)力費(fèi)用。減少煙氣中過量空氣帶走的熱量損失成效與經驗，達(dá)到節(jié)能的目的適應性。或減少過量燃燒供給量稍有不慎，直接實(shí)現(xiàn)節(jié)約燃料重要作用。
 

　　(2)減少環(huán)境污染。減少NOX提供有力支撐、SO2等污染物的排放切實把製度。
 

　　(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量∽孕虚_發？刂茻煔鈿堁趿靠蓽p少鋼坯氧化燒損進行部署，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
 

　　(4)延長爐窯使用壽命應用情況。
 

　　我國有數(shù)十萬臺(tái)中小型工業(yè)鍋爐和加熱爐保護好，我國的發(fā)電煤耗和噸鋼能耗都與先進(jìn)水平有一定差距，若能采用煙氣分析儀器等自動(dòng)控制手段表現，對(duì)有關(guān)燃燒參數(shù)進(jìn)行在線特點、及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測結論，以便實(shí)現(xiàn)人工調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制和諧共生，使燃燒效率達(dá)到(或者較高)，將給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益適應性強。