天燃烧分析仪

烟气分析仪提高工业窑炉燃烧效率的意义及应用【原创】 作者：李玉峰 上海**科学仪器有限公司 2011年5月16日 中国从二00六年起开始实施GDP能耗指标公报制度。来自国家发改委的消息说，万元GDP能耗、万元GDP能耗降低率等重要能耗指标将定期向社会公布。“十一五\"规划建议首次明确提出了单位GDP能耗下降指标，要求到二0一0年单位国内生产总值（GDP）能源消耗比“十五\"期末降低二成左右。这意味着，今后年均能耗将下降百分之四左右将成为一种趋势。根据未来我国经济社会发展的趋势和条件，提出了“十一五\"时期的主要发展目标。其中包括两个重要的数量目标：一是人均国内生产总值2010年比2000年翻一番；二是单位国内生产总值能源消耗比“十五\"期末降低20％左右。后一指标的具体含义是，按可比价计算的每万元国内生产总值的能源消耗量，以吨标准煤作为单位。在仅有的两个数量指标中，就包括能源消耗指标，充分说明这一目标在“十一五\"发展中的重要性。第二，降低能源消耗的任务很艰巨，潜力也很大。改革开放以来我国能源利用效率有所提高，但还不够明显。2003年、2004年我国能源消费增长速度均高于15%，而经济增长速度均为9.5%，单位国内生产总值能耗呈现上升趋势。2005-2008年的能耗增长速度也大大高于经济增长速度。例如，我国单位产出能源消耗大大高于发达国家和世界平均水平。据计算，2003年，我国单位国内生产总值的能源消耗比世界平均水平高2.2倍，比美国高2.3倍，比欧盟高4.5倍，比日本高8倍，比印度还高0.3倍。目前我国的一次能源消费相当于美国的60%，但经济总量仅相当于美国的比例不到15%。理论上讲，如果我国的能源利用效率达到世界平均水平，那么在现有基础上不用再增加能源消耗，也可以实现经济总量翻番。按照五年能耗降低20％计算，平均每年降低约4%，在现有偏高的能源消耗基础上，经过努力，这一能耗降低目标是有可能达到的。目前工业领域考虑节能、环保主要是提高工业窑炉热效率，且主要的途径如下是加强炉窑热工管理、热工控制，提高操作水平。上海普致科学仪器有限公司是专业从事气体采样调节、烟道气及过程气体分析、汽车尾气分析、汽车检测与诊断、火焰探测、光学仪器、热成像、气体传感器等领域国外知名品牌仪器仪表的研究与销售，普致科技凭借其专业的技术优势在业内遥遥领先，尤其在专业的气体分析领域拥有丰富的经验。不仅为各行各业提供完整的测量方案，而且为各级标准实验室提供最专业的测量及校准服务，多年以来累积了丰富的测量经验与解决方案，在测量技术的专业领域中拥有着极高的声誉与口碑。ecom®烟气分析仪在节能及环保方面的应用：当鼓风量过大时（即空燃比α偏大），虽然能使燃料充分燃烧，但烟气中过剩空气量偏大，表现为烟气中O2含量高，过剩空气带走的热损失Q1值增大，导致热效率η偏低。与此同时，过量的氧气会与燃料中的S、烟气中的N2反应生成SO2、NOX等有害物质。而对于轧钢加热炉，烟气中氧含量过高还会导致钢坯氧化铁皮增厚，增加氧化烧损。 当鼓风量偏低时（即空燃比α减小），表现为烟气中O2含量低，CO含量高，虽说排烟热损失小，但燃料没有完全燃烧，热损失Q2增大，热效率η也将降低。另外，烟囱也会冒黑烟而污染环境。 提高燃烧效率最直接的方法就是使用烟气分析仪器（如多功能烟气分析仪、燃烧效率测定仪、在线烟气分析仪检测仪）定期或连续监测烟道气体成分，分析烟气中O2含量和CO含量，调节助燃空气和燃料的流量，确定最佳的空气消耗系数。 所以，想全面、准确地了解一台锅（窑）炉的燃烧状况，仅仅测量SO2、NOX等参数是不够的，同时还要测量出O2及由O2计算的过剩空气系数，然后把SO2、NOX等参数进行折算，这样的结果才能符合国标的要求。无论采取何种方式控制燃烧效率，快速、准确的测量烟气中O2含量和CO含量都是实现最佳燃烧的前提条件。所谓提高燃烧效率，就是要适量的燃料与适量的空气组成最佳比例进行燃烧。因此，这里介绍一些典型的烟气分析仪器应用。 烟气分析仪是抽气采样炉窑烟道气体并自动进行成分分析的仪表，分为在线监测式和便携式。一般可以测量分析烟气中的CO、O2、NOX、SO2等气体含量，以及烟气温度、压力、环境温度等，并通过计算获得CO2含量、过剩空气系数、烟气露点、燃烧效率、排烟热损失、烟气流量等热工参数。 烟气分析仪中一般安装多个传感器，分为电化学传感器和红外传感器。电化学传感器测量原理是将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室，经由渗透膜进入电解槽，使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解，根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。 红外传感器主要由红外光源、红外吸收池、红外接收器、气体管路、温度传感器等组成。它是利用各种元素对某个特定波长的吸收原理，当被测气体进入红外吸收池后会对红外光有不同程度的吸收，从而计算出气体含量。红外传感器具有抗中毒性好、量程范围广、反应灵敏等特点。 烟气分析仪利用测量得到的O2、CO含量等数据可计算得到相应的热工参数：CO2含量，空气过剩系数，排烟热损失，燃烧效率，空气过剩系数等等 。 烟气分析仪器应用领域十分广泛，例如：（1）热电厂循环流化床锅炉用于燃烧控制室的烟道气体监测；（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的炉气气氛检测；（3）全氢热处理炉用于检测辐射管是否烧穿漏气（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）汽车尾气排放检测；（6）其他环境保护监测项目。

用热重分析仪测煤的不同氧气含量下的燃烧要注意什么，希望各位做过这方面工作的大侠指点。感谢先[em09511][em09511][em09511]

电弧炉燃烧试样时的探讨 在现场分析检测钢铁材料中的碳硫含量，大多使用气体容量法定碳、碘量法定硫的碳硫高速分析仪（简称气容仪）。其试样燃烧多使用电弧炉。电弧炉用于燃烧样品。将其燃气导入气容仪等各种分析设备，定量分析样品中的碳、硫含量。电弧炉的工作原理是：在一定压力的富氧条件下，以瞬间高频高压电使试样与电极间产生电弧，以瞬间的工频大电流点燃在一定压力的富氧条件下的样品，让其高速燃烧，使样品中的碳元素氧化成CO2、硫元素氧化成SO2。用本设备燃烧钢铁样品的基本工艺是 “前大氧、后控气”。“前大氧”是指燃烧室（由炉体和坩埚组成）前供应的氧气要“大”（具体讲是氧气压力要达到40kPa）、“后控气”是指流出燃烧室的燃气流速要控制在一定范围（具体要求是控制在80-100L/h）。这样才能保证充分燃烧。电弧炉可在很多情况下（尤其是碳、硫分析方面）代替管式炉。它与管式炉比具有体积小，重量轻，不必预热，无热辐射，清洁卫生，并且有显著的节能效果。 钢的熔点约为1515℃，铁的熔点约在1535℃。这么高的熔点电弧炉是怎么将其熔化并释放出CO2和SO2呢?是添加剂起了至关重要的作用。 首先添加剂在氧气流中氧化燃烧。输出大量的热能．可以提高炉温．有显著的发热作用； 其次添加剂由于液化密度小于铁的氧化物或受热后生成气体物质，在炉体 内部向上飘浮的过程中，可加快碳、硫离子的扩散，有利于与氧气接触，使氧化反应加快起到良好的搅拌作用； 第三．氧化燃烧生成的CO2，和SO2部属于酸性氧化物，碱性介质不利于CO2和SO2的释放，而选取适量的偏酸性添加剂加入燃烧体系可使介质变成中性或弱酸性．有利于CO2和SO2的逸出； 第四，燃烧后生成的Fe2O3、SnO2，等粉尘对SO2有吸 附作用，导致测试结果偏低。加入有关的添加剂可阻止吸附消除干扰。电弧燃烧炉中常用的添加剂有纯锡粒和硅钼粉。硅主要起发热作用．燃烧产生热量，另外硅氧化后的产物是SiO2属酸性氧化物，它的密度比铁及其氧化物都小，在液体中有漂浮作用，有利于CO2和SO2的释放。MoO3是酸性氧化物，它的加入有利于SO2的释放。它在1155℃生成气体， 从液相中逸出时．起到良好的搅拌作用，有利于硫离子的扩散和SO2的生成。它能破坏Fe2O3的催化作用，防止管道吸附。锡的熔点是231℃，可以降低整个燃烧体系的熔点，主要作用是助熔并兼有发热稳燃的作用。 第五，分析检测铁或铁合金时，要加入适量纯铁（以添加后和试样合计为1克为宜），其主要作用是帮助燃烧，有利于在瞬间提高炉体内的温度，保证试样中碳硫的释放。 由于添加剂所起的重要作用，因此对添加剂的要求也很高，要求杂质成份含量少，碳、硫含量低，它的几何形状，粒度、空隙度也有一定的要求。使用这些添加剂会对测量的结果产生很大的误差而影响生产，建议用户选择正规的添加剂。 由于铁的熔点比钢高，而其称样往往只有钢的试样的一半或四分之一，因此保证铁试样在电弧炉中的燃烧是非常重要的。需要注意以下方面： 1. 正确确定称样重量和应补足的纯铁份量； 2. 做好试样的制样工作，样品颗粒小一点为宜，这样才能保证试样与氧气充分接触，有利于引弧燃烧，使碳硫充分释放； 3. 硅钼粉和锡粒等添加剂配比适当； 4. 及时清理电弧炉除尘器，防止过多的粉尘吸附SO2；5. 及时清理电极上的积炭，保证引弧燃烧效果