半导体激光气体分析系统的确定性分析

　　l 烟气含氧量在线检测在锅炉中的重要性

　　锅炉烟气的含氧量反应了锅炉的燃烧情况的好坏，通过对锅炉烟气含氧量的准确测量与控制，可节约能源、减少环境污染和延长锅炉寿命。氧量偏高时，高温下氧易与燃料中的硫和空气中的氮发生化学反应，生成对换热设备和环境具有不良影响的SOx和NOx，氧量偏低时燃料燃烧不充分，降低了燃烧的经济性。锅炉点火成功后，应调节燃气投入量，使其达到升温的要求，并调节送风及引风，使煤气燃烧稳定充分，最大限度地实现燃烧最优化。一般要求烟气含氧量控制在3% ～5% ，以免增加不应有的排烟热损。因此需对烟气中的氧进行准确可靠地测量与控制，保证氧量在合理的范围内，因此就要求氧量计具有准确、稳定、响应迅速快和经久耐用等基本性能。

　　2 传统氧化锆氧量分析仪的缺陷

　　烟气氧量测量的正确性对锅炉机组的效率和辅机能耗具有较大影响，通过近几年的应用发现，在锅炉工况相对稳定情况下，氧量分析仪运行不稳定，变化幅度较大。

　　氧化锆氧量测量系统由取样系统、氧量传感器和二次仪表(或变送器)等组成。在线实时测量中影响氧量检测结果可靠性的因素较多，除传感器和二次仪表自身的精度外，测量结果的可靠性很大程度上取决于取样系统的合理性，现总结出传统氧化锆氧量分析仪的缺陷如下：

　　(1)传感器探头所处氛围的温度场的稳定性、探头表面被污染及内部中毒程度等引起测量结果重复性和稳定性，同时也对测量系统的响应时间产生负面影响。

　　(2)变送器输出反应太慢，更换氧量分析仪变送器后，加温过程中出现E—l4代码报警，温度加热到900℃以上后才正常，造成氧量监测的不确定性。

　　(3)在测量过程中，参比气体中的氧分子不断地通过锆管壁扩散到样气中，在锆管两侧，从参比气体到锆管表面和从样气到锆管表面都要产生氧量浓度梯度，即两侧的氧量场不均匀。由于两侧气体基本上处于非明显流动状态，传质过程主要靠扩散作用实现，这就在锆管两侧形成相对稳定的氧量场，对实时测量极为不利。由于新鲜样气不能及时到达锆管表面，造成测量结果与样气中实际含氧量值一定的偏差。

　　(4)气样分析套管易进灰，进入少量后会反应迟钝，进入大量则无法正常测量，需人工经常清灰，现场高温对人体造成很大伤害。

　　(5)氧化锆变送器不能有效的解决电源干扰而造成输出值变化较大的问题，硬件与软件均有缺陷。

　　(6)分析仪出现故障时，单独更换探头或氧量分析仪变送器不行，须成套更换，造成极大的经济损失。鉴于以上结论，在新建工程8 锅炉中改用半导