氧化锆氧量分析仪选型方案

一、 现场工况参数：

1. 烟气温度：直插式或者抽气式

   ≤700℃：绝大多数电厂锅炉的省煤器出口、尾部烟道均在此范围，可选用直插式氧化锆分析仪。此类仪表将检测器直接插入烟道，结构简单，响应迅速 。

   700℃~1400℃：若测点位于炉膛出口或过热器等高温区域，必须采用抽气式结构（或称高温型）。通过取样管将烟气引出降温后再送入检测器，避免高温损坏传感器 。

2. 烟气压力与成分：

   压力：电厂锅炉多为负压运行，选型时需确认探头能适应负压环境，防止空气倒灌影响测量精度 。

   成分：重点关注粉尘浓度和腐蚀性气体（如SOx）。高粉尘需考虑探杆的自清洁功能或加装陶瓷过滤器；高腐蚀性环境则要求探头材质升级为316L不锈钢或更高等级的碳化硅 。

二、 确认结构形式：直插与抽气

根据上述工况参数，可以明确仪表的机械结构：

直插式（标准型）：适用于大多数电厂低温段（≤700℃）测点。其优点是无需采样预处理系统，真实反映烟道内瞬时氧含量，响应时间通常可达T90 < 5秒 。

抽气式（高温型）：专为高温、高粉尘或高腐蚀性烟气设计。虽然系统相对复杂，但通过将样气过滤、降温后再分析，能有效保护传感器，显著延长仪表寿命 。

三、 材质选择：

1. 探头材质：

   燃煤电厂：常规304不锈钢足以应对0-700℃的一般性烟气 。

   生物质/垃圾发电厂：由于燃烧产生的烟气腐蚀性更强，建议将探头材质升级为316L不锈钢或更高等级的防腐合金 。

2. 防护与防爆：

   变送器部分的防护等级应不低于IP65，以防尘防水 。

   若在可能存在可燃气体的区域（如某些燃气机组或特殊工艺点），需遵循SH/T3005规范，确认是否适用氧化锆原理（背景气含烃类、H2时不宜选用），并选择防爆型仪表 。

四、 明确性能指标：精度与响应的权衡

性能参数直接关系到控制品质：

测量范围：电厂锅炉烟气侧通常选择 0~25% 的量程即可，重点在于低量程段的控制精度 。

精度等级：一般要求系统测氧基本误差 ≤ ±1% ~ ±2% FS。对于追求超低排放和精准燃烧的机组，应优选±1% FS或更高精度的型号 。

响应时间：这是取代传统磁氧分析仪的核心优势。现代氧化锆分析仪的响应时间应小于5秒（T90），才能满足自动调节风煤比的实时性要求 。

五、 关注附加功能：智能化与通信

随着电厂智能化水平提升，仪表的“软实力"同样重要：

通信协议：除基本的4-20mA模拟输出外，应具备RS485或HART等数字通信接口，便于接入DCS或厂级监控信息系统（SIS），实现数据融合 。

自诊断功能：智能型仪表能实时监测锆头老化、积灰程度、加热炉温度异常等状态，并发出预警，变“事后维修"为“状态维护" 。

加热温控：氧化锆传感器需在恒定温度（如700℃或750℃）下工作，温控精度需达到±1℃~5℃，以保证能斯特方程计算的准确性 。

六、 安装与服务

选型不仅是选产品，更是选方案和服务。

安装位置：测点必须具有代表性。应遵循“距弯头、挡板>5倍烟道直径"的原则，避开涡流和死角。若条件允许，可通过CFD流场模拟优化选点。安装时探头通常需倾斜15°安装，防止冷凝液腐蚀探头 。

插入深度：一般要求插入深度≥1.5倍烟道直径，确保探头末端能到达烟道中心流速稳定的区域 。

售后服务：考虑品牌口碑和售后响应的及时性。选择有现场改造经验、能提供备件和技术支持的品牌

选型维度 关键考量因素 推荐建议/技术要求

工况参数 烟气温度、压力、粉尘及腐蚀性气体 温度≤700℃选直插式，>700℃选抽气式；高粉尘/腐蚀需材质升级 

结构形式 直插式与抽气式的适用场景 尾部烟道用直插保证响应速度；高温段用抽气保护传感器 

材质防护 探头材质（304/316L）、整机防护等级 常规燃煤用304；垃圾/生物质用316L；防护等级不低于IP65 

性能指标 量程、精度、响应时间 量程0-25%；精度≤±1%FS；响应时间T90<5秒 

智能功能 通信协议、自诊断、温控精度 具备RS485/HART接口；支持智能诊断；温控精度±1-5℃ 

安装服务 测点位置、插入深度、品牌售后 避开涡流区倾斜安装；深度≥1.5倍烟道直径；选择有业绩的品牌