热效率分析仪

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。

[b]氧化锆氧气传感器是如何提高燃气空调的锅炉燃烧效率的[/b]目前冷空气造访全国，北京这两天的室外温度已经达到-12℃的低温，或降至入冬以来最低，取暖成了头等大事。由于传统燃煤锅炉采暖易造成雾霾、用电空调存在制热效率差、花费高等问题，使得天然气空调的优势凸显出来。燃气调用的是天燃气，比煤气更加的环保而且价格也比较低，还没有像使用电器那样有漏电的危险。[b]燃气空调的工作原理[/b]燃气空调，即以燃气为能源的空调设备。广义上的燃气空调有多种方式：燃气直燃机、燃气锅炉+蒸汽吸收式制冷机、燃气锅炉+蒸汽透平驱动离心机、燃气吸收式热泵、CCHP等。燃气直燃机是采用可燃气体直接燃烧提供制冷、采暖和卫生热水。燃气直燃机能源转换途径少、技术成熟且行业发展迅速、应用普及，我们常说的燃气空调多指燃气直燃机。[b]燃气空调的优点[/b]燃气空调以天然气为能源，采用溴化锂和水为冷媒。与电力空调不同，电力空调可以直接用于家庭，而燃气空调主要用作商用，也就是主要用于办公楼、商务楼、商厦、车站大厅和大型公共场所。可有效平衡城市能源结构，缓解城市夏季供电紧张、燃气使用量过低的矛盾。此外从宏观效益来看，燃气空调还是一种绿色的制冷空调系统，符合环保要求。它直接利用燃气能源，制冷剂是水，吸收剂是溴化锂，不用氟利昂或其他替代品，不会污染大气，有利城市的生态环境的改善。具有高效、节能的特点。[b]如何提高燃气空调的锅炉效率？[/b]所有的燃烧过程都需要正确的氧气和燃料比值，因为它直接影响锅炉效率。太少的氧气导致不完全燃烧，从而产生有害的排放物。设置锅炉与过量的氧气燃烧是减少排放的正常的解决方案。氧化锆氧传感器可以帮助客户优化他们的锅炉燃烧效率，包括石油，煤炭，天然气和生物质在内的锅炉市场。[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2018/12/20181228152916.png][img=20181228152916,449,300]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2018/12/20181228152916-449x300.png[/img][/url]不正确的燃烧的过程会到导致一系列问题，包括燃料浪费，有毒气体排放量的增加，甚至会潜在的破坏燃烧系统，同时对环境和财务影响都是显着的。在大型工业和商业锅炉/炉中，燃料消耗和系统值的开销是很高的。为了看到投资回报和最低的运行成本，操作必须保持在峰值效率。完全燃烧需要正确的燃料和氧气比。这个比率，可以通过在一个闭环反馈系统中使用氧传感器测量排气/烟道气中的氧浓度来调节输入结构的控制器来优化和维持。当供应的燃料的品种是各种各样的时候这个就显得特别有用（即来自不同源头的气体）。[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2018/12/20181228152934.png][img=20181228152934,355,300]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2018/12/20181228152934-355x300.png[/img][/url]SST[url=https://www.isweek.cn/category_152.html]氧化锆氧传感器[/url]帮助客户优化其在石油，煤炭，天然气和生物质锅炉市场的燃烧效率。氧传感器用于提供一个干净的燃烧和减少有害排放物在燃烧过程控制领域，已经有超过15年的经验。将氧传感器插入锅炉烟道内，监测氧气水平，使锅炉氧燃比完全控制。[img=英国SST 高温氧气分析仪,300,300]https://www.isweek.cn/Thumbs/300/0180228/5a95ff30ad372.jpg[/img]SST的OXY-Flex[url=https://www.isweek.cn/1566.html]氧气分析仪[/url]，不需要参考气体，可以在清新的空气中或任何其他已知的氧浓度进行简单的单点校准。传感器提供精确的输出值和可选择的输出量程范围（0.1至25% O2或0.1到100% O2），坚固的不锈钢结构，使它们拥有在极端温度下工作的能力（高达400℃），使得OXY-Flex成为一个坚固的，强大的，可靠的氧气监控设备。

气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，主要是指便携式/手持式的，相对比较简易。常用的传感器原理有催化燃烧、电化学、PID光离子化、半导体技术。 气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中，特别是在存在化学反应的生产过程中，仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如，在合成氨生产中，仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率，必须同时分析进气的化学成分，控制氢气和氮气的最佳比例，才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外，还必须在线分析烟道的化学成分，据此改变助燃空气的供给量，使炉子获得最高的热效率。此外，在排出有害气体的工厂中，也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视，以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。