1、 ZO系列氧化锆氧分析仪系列氧化锆氧分析仪 n一、一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理系列氧化锆氧分析仪的测量原理 n二、二、ZO系列氧化锆氧分析仪的主要技术参数系列氧化锆氧分析仪的主要技术参数 n三、三、ZO系列氧化锆氧分析仪探头结构系列氧化锆氧分析仪探头结构 n四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪变送器简介n五、用户选型及订货须知五、用户选型及订货须知n六、检验与校准六、检验与校准n七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n八、常见故障的判断与排除n九、误操作引起的故障及现场处理n中国原子能科学研究院中国原子能科学研究院 一、一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理系
2、列氧化锆氧分析仪的测量原理：n 氧化锆氧量计是利用氧化锆固体电解质原理工作，由氧化锆氧化锆氧量计是利用氧化锆固体电解质原理工作，由氧化锆固体电解质做成氧化锆探测器（探头），直接安装在烟道中，具有结固体电解质做成氧化锆探测器（探头），直接安装在烟道中，具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应快等特点，测量时仅受温度影响，构简单、稳定性好、灵敏度高、响应快等特点，测量时仅受温度影响，容易克服，而且输出电信号，便于信号传输与处理，精度比较高，广容易克服，而且输出电信号，便于信号传输与处理，精度比较高，广泛用于燃烧过程热效率控制系统泛用于燃烧过程热效率控制系统一、氧化锆固体电解质导电机理一、氧化锆固体电
3、解质导电机理n 电解质溶液导电是靠例子导电，某些固体也具有离子导电的性电解质溶液导电是靠例子导电，某些固体也具有离子导电的性质，具有某种离子导电性质的固体物质称为固体电解质。凡是传导氧质，具有某种离子导电性质的固体物质称为固体电解质。凡是传导氧离子的固体电解质称为氧离子固体电解质。离子的固体电解质称为氧离子固体电解质。n 氧化锆也称二氧化锆（氧化锆也称二氧化锆（ZrO2），分子是由一个锆原子和两个），分子是由一个锆原子和两个氧原子结合而成。纯净的氧化锆基本上是不导电的，是不能进行氧量氧原子结合而成。纯净的氧化锆基本上是不导电的，是不能进行氧量测量的，真正用于测量氧量的是在氧化锆中加入氧化钙（测
4、量的，真正用于测量氧量的是在氧化锆中加入氧化钙（CaO）后，）后，就具有高温导电性，这样就可以进行氧量测量。就具有高温导电性，这样就可以进行氧量测量。一、一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理系列氧化锆氧分析仪的测量原理 如在氧化锆如在氧化锆(ZrO2)中加入一定数量的氧化钙（中加入一定数量的氧化钙（CaO），），+2价的钙离价的钙离子（子（Ca2+）在进入）在进入ZrO2晶体后会置换出晶体后会置换出+4价的锆离子（价的锆离子（Zr4+），由于），由于钙离子和锆离子的离子价不同，因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温钙离子和锆离子的离子价不同，因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温（750以上）下，如有
5、外加电场，就会形成氧离子占据空穴的定向运动而以上）下，如有外加电场，就会形成氧离子占据空穴的定向运动而导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动，也就相当于带正电荷的空穴做反导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动，也就相当于带正电荷的空穴做反向运动，因此，也可以说固体电解质是靠空穴导电的，这和向运动，因此，也可以说固体电解质是靠空穴导电的，这和P型半导体靠空型半导体靠空穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关，温度越高，导电性能穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关，温度越高，导电性能越强。越强。一、一、ZO系列氧化锆氧分析仪的测量原理系列氧化锆氧分析仪的测量原理 u 氧化锆测量含氧量的
6、基本原理是利用所谓的氧化锆测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势氧浓差电势”，即在一，即在一块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极(又称又称“铂黑铂黑”)，并使其处于高，并使其处于高温下。如果两侧气体中的含氧量不同，那么在两电极间就会出现电动温下。如果两侧气体中的含氧量不同，那么在两电极间就会出现电动势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的，势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的，故叫氧浓差电势，这样的装置叫做氧浓差电池。故叫氧浓差电势，这样的装置叫做氧浓差电池。2p1p 1p 图 61 氧浓差电池原理 一、一、ZO系列氧化
7、锆氧分析仪的测量原理系列氧化锆氧分析仪的测量原理 氧浓差电池两侧分别为含氧浓度不同的两种气体。氧分子首先扩散到铂电极表面氧浓差电池两侧分别为含氧浓度不同的两种气体。氧分子首先扩散到铂电极表面吸附层内，高温下在多孔铂电极中变成原子氧，然后扩散到固体电解质和电极界面上。吸附层内，高温下在多孔铂电极中变成原子氧，然后扩散到固体电解质和电极界面上。由于固体电解质内有氧离子空穴，扩散来的氧原子便从周围捕获两个电子变成氧离子由于固体电解质内有氧离子空穴，扩散来的氧原子便从周围捕获两个电子变成氧离子进入氧离子空穴，同时产生两个电子空穴。铂电极中自由电子浓度高且逸出功小，所进入氧离子空穴，同时产生两个电子空穴
8、。铂电极中自由电子浓度高且逸出功小，所以产生的两个电子空穴立即从铂电极上夺取两个电子而达中和。当氧离子空穴被氧离以产生的两个电子空穴立即从铂电极上夺取两个电子而达中和。当氧离子空穴被氧离子填充后，形成一个完整的晶格结构。由于在电极上和固体电解质界面上氧离子空穴子填充后，形成一个完整的晶格结构。由于在电极上和固体电解质界面上氧离子空穴中氧离子浓度较高，在扩散作用下，进入氧离子空穴的氧离子还会跑出来，去填补靠中氧离子浓度较高，在扩散作用下，进入氧离子空穴的氧离子还会跑出来，去填补靠近的氧离子空穴，空出来的位置又由新进入的氧离子所填补。这样直到氧离子到达另近的氧离子空穴，空出来的位置又由新进入的氧离
9、子所填补。这样直到氧离子到达另一电极，释放出两个电子成为氧原子，并与其它氧原子结合成为氧分子。应当指出，一电极，释放出两个电子成为氧原子，并与其它氧原子结合成为氧分子。应当指出，氧离子的这种扩散迁移是双向的，但由于氧浓差电池的两侧气体的含氧浓度不同，氧氧离子的这种扩散迁移是双向的，但由于氧浓差电池的两侧气体的含氧浓度不同，氧分压不同，所以总的趋势是氧离子从含氧浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，即氧从分压不同，所以总的趋势是氧离子从含氧浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，即氧从电极电极1上得到电子，通过氧离子空穴迁移到电极上得到电子，通过氧离子空穴迁移到电极2后释放出电子，变为氧气。这时在电后释放出电
10、子，变为氧气。这时在电极极1上（阴极上（阴极进行还原反应的电极）产生下列反应：进行还原反应的电极）产生下列反应：（还原反应）（还原反应）到达电极到达电极2后，在电极后，在电极2上（阳极上（阳极进行氧化反应的电极）将产生下列反应：进行氧化反应的电极）将产生下列反应：（氧化反应）（氧化反应）这样在电极上产生了电荷的积累，从而在两极板间建立了电场，此电场将阻止这种这样在电极上产生了电荷的积累，从而在两极板间建立了电场，此电场将阻止这种迁移的进一步进行，直至达到动态平衡状态，此时在两极板间形成电势。迁移的进一步进行，直至达到动态平衡状态，此时在两极板间形成电势。2224OeOeOO4222 二、二、Z
11、O系列氧化锆氧分析仪的主要技术参数系列氧化锆氧分析仪的主要技术参数 n（1）测量范围：020.6Vol%O2n（2）测量精度：1.0%（满度）n（3）响应时间：3秒（达到90%指标）n（4）输出方式：DC：010mA；DC：420mA两路线性输出n（5）负载能力：800(010mA)400(420mA)n（6）安装点允许压差：1000Pan（7）变送器外型尺寸 P型：160160320mm（开孔153153mm）n 16080270mm（开孔15378mm）n Q型：240330110mmn（8）环境温度：变送器：-555 n 探头：-1070n（9）电源：AC：220V10%，50Hzn（1
12、0）防护等级：高于IP65标准n（11）质量保证期：探头：1年；变送器2年 三、三、ZO系列氧化锆氧分析仪探头结构系列氧化锆氧分析仪探头结构 n 1仪器组成n 一套仪器组成由图2所示，由四部分组成：n （1）氧化锆探头；n （2）变送器；n （3）炉体法兰；（只限新用户）n （4）三组连线电缆（自备）。标准气体 三、三、ZO系列氧化锆氧分析仪探头结构系列氧化锆氧分析仪探头结构 n 2氧化锆探头的结构和接线端子n ZO系列氧化锆探头有二种型号：n （1）ZO-12B型，（2）ZO-14型，其用场见表1。二种探头的基本结构相同，ZO-12B型和ZO-14型探头的差别只是长度不同。n 探头由氧化锆元
13、件、外壳、加热炉和接线盒等部件组成。氧化锆元件利用螺钉和耐高温的密封圈安装在探头外壳端面上（由图3可见）。氧化锆元件可以方便地更换。在氧化锆管内插入一根校准标气管，与标气进口相通，作标气标定用。精致小巧的加热炉可将氧化锆元件加热到工作温度。空气参比气通过自然扩散到氧化锆管外面，无需专门的空气泵。外壳由不锈钢管制成，它的一端是接线盒。接线端子接出7根线，一对信号线，一对热电偶线和一对加热炉电源线及一根温度补偿线。三、三、ZO系列氧化锆氧分析仪探头结构系列氧化锆氧分析仪探头结构 n在正常测量时标气入口是用螺帽密封的，只有在进行校准时，方可拧开。nn 图3 探头顶端结构示意图n 1-标气管；2-密封
14、圈；3-氧化锆元件；n 4-加热炉；5-热电偶；6-外壳；7、8-信号引线；烟 气1278空 气3456 氧化锆传感器结构氧化锆传感器结构烟 道 炉 墙烟 道 炉 墙新 鲜 空 气 导 管氧化锆管内烟气流动方向氧 量 计 外 壳烟气流动方向氧 化 锆 测量 管热 电 偶电 炉 丝 加 热 装置参 比 气 入 口标准气入口空气流动隔离板新 鲜 空 气 流动 方 向1氧化锆管；氧化锆管；2内外铂电极；内外铂电极；3电极引出线；电极引出线；4热电偶；热电偶；5氧化铝管；氧化铝管；6加热炉丝；加热炉丝；7陶瓷过滤器陶瓷过滤器 四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪变送器简介n1原理
15、简介：n 电路由氧信号放大器、热电偶信号放大器、AD变换、氧量转换、输出电路、温控电路及电源电路等几部分组成。n由探头送来的氧浓差信号、热电偶信号经放大后，经A/D变换后根据能斯特公式计算出氧含量，再进行D/A变换，最后经光电隔离、V/I转换成0-10mA和4-20mA的标准电流信号输出。n温控电路采用了冷端补偿、断偶保护及脉冲n触发等电路，以保证池温的恒定。电源电路n采用高性能开关电源，从而大大提高了仪器n的稳定性和抗干扰性。四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪变送器简介n2精度保证：n为满足在全量程上的转换线性和仪器长期稳定性，对电子线路的要求是基本误差和漂移都应小于
16、0.7%。变送器各部分电子电路采取如下措施：n氧信号主放大器：采用自稳零高精度放大器，输入0-100mV，输出0-5V。输入电路采用RC滤波，时间常数0.2秒。噪声、零点和增益漂移均小于0.2%。n热电偶信号放大器：采用自稳零高精度放大器，输入0-35mV，输出0-5V。输入电路采用RC滤波，时间常数0.2秒。噪声、零点和增益漂移均小于0.2%。n输出电路：包括显示输出和0-10mA/4-20mA电流输出，进行DA变换，变换精度优于0.5%。n综合以上误差来源，变送器总体误差将小于综合以上误差来源，变送器总体误差将小于0.7%。四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪变送器简
17、介n 3接线与安装n 变送器接线说明如下：变送器接线端子图见图5，探头接线端子图见图4。n图5 Q型变送器接线端子图n 电源：分别接在“220V电源”和“接地”上，采用三芯普通电缆（31.0mm2）。n 加热炉：探头加热炉与“加热炉”两端相连，采用二芯普通电缆（21.0mm2），n 热电偶：探头热电偶“热电偶+，”分别与变送器“热电偶+，”端相连，采用1.01.2 mm2 的补偿导线。n 电池信号：探头“氧信号+，”端分别与“氧信号+，”端相连，采用二芯屏蔽电缆（21.0mm2）。n 010mA输出：接于“010mA”两端，采用二芯屏蔽电缆（21.0mm）。n 420mA输出：接于“420mA
18、”两端，采用二芯屏蔽电缆（21.0mm）。n 注：墙挂式变送器中“010mA”与“420mA”两者的“”为同一端子。n 敷设电缆时，加热炉线与直流信号输出线应分开敷设，而且屏蔽电缆的屏蔽层的一端只能接入变送器的接地端子，屏蔽层另一端不能与氧化锆探头壳体相接。n 盘装式变送器安装在控制台上，其开孔尺寸为153153mm，小盘装式开孔尺寸为78153mm。n墙挂式安装在现场仪表柜中，只需按图尺寸用四个螺钉便可固定。墙挂式安装在现场仪表柜中，只需按图尺寸用四个螺钉便可固定。四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪变送器简介 四、四、ZO系列氧化锆氧分析仪变送器简介系列氧化锆氧分析仪
19、变送器简介n 4基本操作n 本变送器由于采用了智能化设计，所以操作非常简单。接通电源，仪器便开始升温，当温度达到设定值时，自动显示氧量值，当温度达到工作温度（750）时，即测量n 5变送器外型尺寸n 墙挂式（Q）的外型尺寸为：240330110（mm）n 盘装式（P）的外型尺寸为：160160320（mm）n 16085270（mm）选择和使用氧化锆的注意事项：（1）氧化锆浓差电势与氧化锆探头的工作温度成正比。所以氧化锆探头应处于恒定温度下工作或采取温度补偿措施（2）为了保证测量的灵敏度，探测器工作温度还应选择其合适的工作温度，工作温度选择较低其灵敏度下降，工作温度过低时，氧化锆内阻愈高，正确
20、测量电势较困难。工作温度选择较高时，因烟气中的的可燃性物质就会与氧迅速化合而形成燃料电池，使其输出增大。（3）在使用过程中，应保证待测气体压力与参比气体压力相等，只有这样待测气体和参比气体氧的分压之比才能代表上述两种气体的含量之比（4）氧化锆管内外两侧气体要不断流动更新，否则含氧量会逐渐平衡，输出下降 四、氧化锆校验四、氧化锆校验 氧化锆在安装前需要进行校验，在使用过程中也要定期校验。其方法是用已配好的标准气样作为测量气体，分别从校验气口通入氧化锆探头。氧化锆在使用一段时间后，探头往往会发生老化现象。反映老化程度主要有两个指标：一是本底电势，又称残余电势，二是探头的内阻。检查本底电势时，在校验
21、气口通入空气，待测气体与参比气体相同，理论上本底电势应为零，实际不为零，一般要求本底电势5mV 五、用户选型及订货须知五、用户选型及订货须知 nZO系列氧化锆氧分析仪的型号及用场列于表1中。1新用户订货（1）必须选用成套仪器，一套仪器包括一支探头、一个炉体法兰（装在探头上）和一台变送器。（2）订购标气校准箱以作调试仪器和日常标定仪器用。2老用户订货 可以增订整套仪器，也可以单独订购氧化锆探头或变送器；3火电厂选型 1）火电厂根据安装点可以选用以下两种探头：ZO-12B：安装点位于冷端过热器与省煤器之间或省煤器后，烟气温度要求：400-500，这一安装点温度有利于延长探头使用寿命。ZO-14：旁
22、路烟道（压差：旁路烟道（压差1000Pa）。）。（2）变送器：上述两种探头可选用变送器（Q）、（P）中任何一种均可组成一套氧化锆氧分析仪。用户应订购一定数量的零配件，以作日常维修用。主要配件有：氧化锆元件、加热炉、热电偶、过滤器等。表1 ZO系列氧化锆氧分析器型号和用场名称型 号主要用场备注氧化锆探头ZO-12B1.火电厂锅炉2.化工、轻纺等3.2-15t/h工业炉1.长1.2米2.推荐安装点烟气温度：400-500ZO-14电厂旁路烟道长0.5米氧化锆氧分析仪变送器（Q）可任选其中一种与上述探头中任何一种配套成一套仪器墙挂式1.两种量程（跳线设定）0-10%O2（出厂设定）0-20%O22同
23、时双路输出0-10mA4-20mA（线性）（P）盘装式标气校准箱现场标定用包括：微型气泵，3.0Vol%O2标气，流量计等 六、检验与校准六、检验与校准 n 用户收到仪器后，应先进行开箱检验，合格后才能安装。检验操作如下：n 1仪器升温n 由于探头头部有加热炉，应架在耐火物上。打开探头接线盒，可以看到三组接线柱（如图4所示），分别与变送器相应端子按正、负极对应连接好，将外接电源插头接在变送器AC220V电源端子上。接通电源，仪器开始升温，升温到工作温度时，自动转为显示氧含量。n 2自检n 达到工作温度后按“自检”健，应显示5.000.2（%O2），说明变送器氧量转换系统正常。六、检验与校准六、
24、检验与校准 n 3标气校准：n将标气流量调节为300ml500ml/分（流量过大引起氧化锆元件高温炸裂），再拧开探头上“标气入口”螺帽，将标气从“标气入口”处通入探头中。通气约1分钟后，信号端接入万用表，调节“ADJ”电位器，使信号（Em）显示标气值。校准完毕后，一定要先从气嘴上拔掉导气管，然后再关闭气路，最后拧紧标气堵头。标气的连接见图2 标 准 气 体 七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护 n ZO系列氧化锆氧分析仪具有运输方便、安装方便和使用方便的特点，只要安装点选择合理，并按照下述要求进行安装和使用，氧化锆探头的平均寿命至少在1年以上，而且日常维护量很小。但如果安装点选择不合理
25、，安装不密封，将会影响探头使用寿命和测量准确性，因此装好探头是十分重要的。n 下面按实际安装步骤的先后来叙述：n 1.安装台数的选择安装台数的选择n 为了保证测量的代表性和可靠性，一般来说，670t/h和670t/h以上的锅炉应安装4台氧化锆氧分析仪，65t/h至410t/h锅炉应安装2台，2-35t/h工业炉应安装1-2台，加热炉等至少安装2台。七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n 2.安装点的选择安装点的选择n 对安装点的要求如下：（1）为了对比找到最佳位置，安装点数应多于安装台数1-2个。例如需要左、右侧各安装1台，应在左、右侧各选二个位置，共4个点，对比选出二个最佳位置。（2
26、）选型与安装点相适应，具体选型详见第四节。（3）应安装在烟气流动好的位置，切忌安装在炉内侧、死角、涡流及缩口处，因为内侧和死角点响应滞缓，涡流处氧量波动大，缩口处易灰堵和冲刷大。（4）为使安装操作方便，安装点处应有平台，有利于探头安装、校准和日常维护。n （1）电厂锅炉和企业工业炉选用ZO-12B探头。n 安装点烟温为400-500。n （2）电厂旁路烟道选用ZO-14探头n 要求旁路烟道的负压小于1000Pa，大于该负压的旁路烟道不宜安装，易产生漏气故障。n （3）快装锅炉ZO-14安装点n 24t/h快装锅炉可选用快装锅炉可选用ZO-14探头，安装在空气预热器前探头，安装在空气预热器前 七
27、、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n 3.炉体法兰的焊接炉体法兰的焊接n ZO系列氧化锆氧分析仪的炉体法兰是相同的，ZO-12B探头所用炉体法兰长150mm，而ZO-14探头炉体法兰长200mm。n 炉体法兰焊接要求密封，为此推荐如下焊接方法，如图6所示。由图6可见，为ZO-12B焊接的炉体法兰，需自备一根1025的炉墙管，长度等于炉壁厚。自备一块厚5mm或4mm的方形钢板，大小由现场情况定，以能保证密封为宜。在方板中心开一个89.5的圆孔，将炉体法兰焊在该孔中，方板再与炉墙管焊接。ZO-14的炉体法兰可以直接焊在炉体上。烟 气炉 墙 七、现
28、场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n 4.配线与配管配线与配管n ZO系列氧化锆氧分析仪需要自备三组连线，要求如下：n（1）信号线：1.0-1.2mm2,双芯金属屏蔽电缆线；n（2）热电偶线：1.0-1.2mm2，三芯金属屏蔽电缆线；n（3）加热炉线：1.0-1.2mm2，双芯普通电缆线。n 5.变送器的安装变送器的安装n（Q）型墙挂式变送器靠四个M620的螺钉和四个M6的螺母（自备）固定。（P）型盘装式变送器的开孔尺寸为153153mm。n n6.氧化锆探头的安装氧化锆探头的安装n 氧化锆探头可在停炉时安装，也可以在开炉状态安装，其安装示意图如图6所示。由图可见，安装时只要将探头用四个螺
29、栓拧紧在炉体法兰上即可，十分简单。但要注意以下几点：n （1）两法兰之间不要忘记放石棉垫圈；n （2）探头的标气口端朝下，以防尘防雨；n （3）四个螺钉一定要拧紧，以防漏气。七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n7.连线连线n 连接前，应检查连线是否完好，并把三组连线及正负号作上标记，不要错接、空接和正负极反接。n 8仪器投入仪器投入n 接通电源后，仪器开始升温，并显示温度值，当温度达到设定温度（600）后，仪器显示便自动转为氧含量值，当温度达到工作温度（750）后，仪器进入测量状态。n 虽然仪器进入测量状态，但在运行前期测量值有较大偏差或波动，这属于正常情况。一般ZO-12B探头大约
30、需要24小时，ZO-14探头也需要6-12小时，测量才能趋于平稳，在这段时间内不要接记录仪，不要将信号输入到控制系统，以免输出大电流损坏变送器。n 探头安装24小时后，虽然指示正常，但测量并不一定十分准确，这时最好进行校准工作。七、现场安装与日常维护七、现场安装与日常维护n9仪器校准仪器校准n （1）空气校准）空气校准n 将探头“标气入口”打开，空气便自动进入探头，待稳定一段时间后，调节面板上“空气校准”电位器，使“%O2”显示为“20.600.20”。n （2）标气校准）标气校准n将减压阀、流量计、导气管按图13所示与气瓶连接好。校正前一定要注意先检查减压阀是否处于关闭状态（逆时针方向拧松）
31、，确定减压阀关闭后，再开气瓶阀。将减压阀慢慢打开（顺时针方向拧紧），标气流量调节为300500（ml/min），并将标气从“标气入口”处通入探头中。该步骤操作一定要先调好标气流量，后接入探头中，否则可能会因气体流量过大而引起氧化锆元件在高温下炸裂。n通气约1分钟后，调节变送器面板上“标气校准”电位器，将显示氧量值调为标准气体值即可。校验完毕后，一定要先从气嘴上拨掉导气管，然后关闭减压阀和气瓶，并记住拧紧标气入口螺帽。n注意：一定要先进行注意：一定要先进行“空气校准空气校准”后，再进行后，再进行“标气校准标气校准”八、常见故障的判断与排除n 1氧化锆探头老化n 大多数探头老化时，内阻将大于1K，
32、因此通过测量探头内阻即可判断探头老化程度。n 一般情况下，在安装点选择合理和中等恶劣烟气条件下，探头使用一年后才会明显老化。但是如果安装点烟温过高，或烟气中SO2含量太大，都会加速探头老化，缩短探头寿命。n 2氧量跳动n氧量运行曲线是一条有毛刺的波动线。毛刺和波动分别是短周噪声和长周噪声，分别由于炉压波动和风煤比波动引起的。因此毛刺和波动的大小决定于炉子的优劣，不是探头本身引起的，正常的毛刺约为0.4%O2，如果毛刺近于1%为小跳动，大于1%为大跳动，探头老化是产生跳动的一个原因。八、常见故障的判断与排除n3显示不正常显示不正常n 引起显示不正常的故障原因较多，主要有氧化锆元件老化或损坏，加热
33、炉丝断，热电偶丝断，需要更换相应仪器部件或探头；另外连接导线接触不良或断开，也会引起仪器显示不正常，需重新连接导线或更换导线。n 本仪器具有简单的故障判断功能：如果仪器出现四个数码管全闪，并且“mV”指示灯亮，说明故障出现在探头氧信号一端，可能是连线问题，也可能是氧化锆元件损坏；如果仪器出现四个数码管全闪，并且“”指示灯亮，说明故障出现在探头热电偶一端，可能是连线问题，也可能是热电偶断。八、常见故障的判断与排除n 4漏气、灰堵及短路n （1）漏气n 当探头漏气时，氧量偏高。判别方法是：当用标气校准正常，而运行中氧量明显偏高者可判为漏气。导致其发生的可能原因有：n a）安装法兰漏，多出现在不甚了
34、解安装知识的用户中，一是炉体法兰焊接不密封，二是探头安装螺栓拧不紧。应采取措施密封安装；n b）当将探头安装在压差太大的旁路烟道及烟道缩口处时，易产生漏气现象。应改换安装点；n c）探头的标气入口螺帽未拧紧。n （2）灰堵n 本仪器在合理的条件下是无灰堵之忧的，但当安装在烟速过大的缩口处，不仅探头易被磨损，而且易产生灰堵。灰堵时，氧量变化十分缓慢，排除办法是改换到合适的安装点。九、误操作引起的故障及现场处理nZO系列氧化锆氧分析仪是用于现场的在线仪器，它所提供的氧量信号是热控自动化空燃比控制中的一个主要参数，因此有必要列出用户中已出现的种种错误操作，引以为戒。n 1采用ZO-12B探头时，选择
35、了错误的安装点n ZO-12B探头应选400-500烟温、烟气流通好、安装方便之处，有些用户却选错了安装点导致种种不良后果：n （1）烟温太高，有些用户选用了600-750的烟温点，因烟气温度过高，加速探头老化。n （2）选用炉内侧，虽然探头使用寿命大于1年，但响应迟缓，无法指导调风操作。n （3）选用烟道缩口处，风速大，造成探头灰堵。n（4）选在300左右烟温处（省煤器后），负压大于1000Pa，经常出现漏气故障，氧量偏高。n （5）选在半空中，热工人员不便操作，导致安装时易损坏过滤器，装上后无人管理。n （6）工况氧量无代表性，正常烟气氧量与插入点氧量相差甚远。九、误操作引起的故障及现场处
36、理n2接线失误情况n 本仪器虽然只有三组线，但由于是探头和变送器安装点相距较远，往往产生连线错误：n （1）将热电偶的正、负号接反，结果输给温控一个负信号，将导致烧坏探头。n （2）连线中间断，未检查就投入，结果投不上，无法运行。n （3）信号电缆磨破导致与炉体短路，测量不正常。n （4）将线接在变送器内空端子上，未经检查就投入，结果投不上，无法运行。n（5）布连线时，将左右两侧三对线接错，将导致仪器无法正常工作。n 3安装不当，造成漏气情况n （1）探头上炉后，未堵标气入口，造成氧量偏高。n （2）探头安装不密封，个别用户为了省事，不按说明书焊接炉体法兰，简单将探头插入开孔，然后用耐火物质堵
37、孔，造成漏气。n （3）安装点附近有漏点，例如在安装点上游有吹灰孔，而又未堵严，或者炉体漏风大，造成氧量偏高。n （4）用户在换元件或维修时，装配不正确，造成漏气。九、误操作引起的故障及现场处理n 4现场特殊情况处理实例n （1）个别电厂烟气冲刷厉害，过滤器易磨穿，可在过滤器上外焊一个R30mm的不锈钢罩，如果冲刷十分厉害，以致于不到一年探头外壳也将磨穿，只能寻找冲刷小的安装点。n （2）个别锅炉烟气流量太大，以致于探头不能升到设定池温，又无其它安装点可换，可以在探头头部包裹少量耐温硅酸铝纤维。n （3）氧量运行曲线毛刺大，噪声大，或波动大时，不要只怀疑探头有问题，多数情况属炉工况所致，或因炉子太老，或因送煤机有堵。可以换上一支新探头判定。
