告別"霧霾"天氣，燃煤鍋爐改換燃氣鍋爐中測氧的重要性
2012年冬天在中國大地出現(xiàn)的詞匯zui多的是“霧霾”，人們聽“霾”變色。造成這種霧霾天氣的直接原因是北方燃煤供熱鍋爐大量煙氣的排放。由于燃煤供熱鍋爐都存在老舊漏風現(xiàn)象，而且都沒有后續(xù)除塵設(shè)備，所以大量的含硫粉塵顆粒隨煙道排放到大氣中，造成環(huán)境污染，損害人們呼吸系統(tǒng)。由于北方天氣寒冷，大量酸性粉塵無法向高空擴散，所以在低壓層聚集在一起，形成一種混濁的霧霾空氣。
隨著各種新技術(shù)的應(yīng)用，大量的老舊燃煤供熱鍋爐正在改造成以天然氣為燃料的燃氣鍋爐。由于燃氣鍋爐都是以自動控制為主導，對燃燒中的氧含量控制要求較嚴，因氧含量的高低直接影響到用氣量的大小，所以對供熱企業(yè)來說，控制好氧含量直接和經(jīng)濟效益有關(guān)。但由于在改造過程中對氧探頭的安裝位置選擇不正確，使的所測氧量會有波動和探頭使用壽命很短。因燃煤鍋爐所測的氧量是燃煤燃燒后多余的氧量，所以探頭可安裝在煙氣排放的煙道上。而燃氣鍋爐由于燃燒方式不同所產(chǎn)生的煙氣成份不同，如把探頭按傳統(tǒng)方式安裝在煙道上，就無法正確測量到燃燒后多余的真實氧含量。原因天然氣的成份是甲烷（CH4），燃燒過程：
2CH4（點燃）+4O2（助燃）→CO（參于燃燒）+CO2+4H2O+O2（微弱游離分子）
原因分析：
1） 由于甲烷燃燒后生成大量的水份，在煙道內(nèi)充滿的是水蒸氣，會在探頭的非加熱段造成結(jié)露現(xiàn)象，露水會沿著探頭保護管流向頭部。因探頭測氧部位是有加熱器加熱到800℃左右，當水滴入到高溫頭部，就會在頭部形成瞬間的真空，當水分蒸發(fā)后，又恢復(fù)到正常測量狀態(tài)。這就是現(xiàn)場看到的氧量上下波動現(xiàn)象。下圖為探頭安裝在煙道位置內(nèi)部結(jié)露情況。
紅圈內(nèi)的就是露水。
再用一個實驗圖片加以說明：
空氣中的氧含量。
當探頭插入水中時
氧量急劇變化。
氧量急劇下降。
2） 由于探頭在不斷重復(fù)著蒸發(fā)和烘干水氣的過程，就會不斷使氧量表看到上下起伏的氧量波動。同時在煙氣管道內(nèi)存在的是CO2+4H2O+O2（微弱游離分子）。這時的煙道溫度在100℃左右時，煙道里充滿的是水蒸氣。有一部分氧已溶于水中，所以這時測到的氧會很微弱，大約氧含量在O2%（10-5～10-8）范圍。所以這種情況下把氧化鋯探頭安裝在低溫煙道上是一種錯誤的選擇，這樣不但達不到測氧的目的，還會損壞氧探頭。
舉個例子，在充滿水霧氣的澡堂內(nèi)，人會感覺呼吸很困難，這就是因為空氣中的氧溶于水霧中達不到20.6%的氧含量，只有16%～18%氧量。所以人會感覺到呼吸困難。
解決方案和安裝位置：
1）對于以天燃氣為燃料的供暖爐殘氧測量，氧探頭應(yīng)安裝在爐內(nèi)或爐氣出氣口，因這時的溫度高，水氣是一種氣化狀態(tài)，參于燃燒的殘氧是在游離的臨界點，這時就可真實的測到殘氧的含量，達到測氧目的，而不是安裝在低溫水蒸氣狀態(tài)的煙道上。
2）對于水蒸氣殘氧測量儀表選型，應(yīng)該選用澳大利亞NOVATECH 1635型水份氧量儀。其目的是可測到二個參數(shù)，一路可測到煙氣中的水含量，還有一路可測到水氣中的殘余氧。
3）隨著國家對燃煤鍋爐的嚴加控制，對煙氣排放的監(jiān)控力度的加大，大量的燃煤鍋爐需改成燃氣鍋爐，所以對測氧和監(jiān)控會越來越重視，對用氧化鋯方式測氧的探頭安裝，不能以傳統(tǒng)概念去理解和使用，必須以高技術(shù)含量的方法應(yīng)用好測氧環(huán)節(jié)。
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我們希望盡自己的力量，讓城市的天空告別“霧霾”。
