2018年12月15日 | 燃气燃烧过程中氧气分析仪对氧浓度起到的监测作用

燃气（Gas）通常所说的燃气是指天然气、液化石油气、人工煤气的总称，是应用在工业领域或者民用领域的气体能源。下面工采网小编就来说一下燃气燃烧控制过程中氧浓度的监测。

燃气的燃烧计算是按照燃气中的可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需的空气量、燃烧产物生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。这写参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。

完全燃烧所需的空气量

用燃气作为热源，影响其热能利用率高低的关键因素是空气量的比例。要充分利用它的发热量，必须使它充分燃烧。

在实际使用中，由于各种物理因素的影响，例如燃气与空气的比例即合适，但混合不均匀，也很难实现完全燃烧。因此，为了燃烧完全，往往需要供给一部分过剩空气，这样，在工程上所指的空气量实际上要比理论空气量多一些。

燃气燃烧时实际供给的空气量与所需的理论空气量之比，称为过剩空气系数，通常用〆表示。即

V理论=V实际-V过剩

〆= V实际/ V理论

在燃烧器中，燃气未燃烧之前就供给的空气量称一次空气量，用V1表示。一次空气量与理论空气量之比称为一次空所系数。用〆1表示。即

〆1= V1/ V理论

由于燃气的产地及批次不同，其组分是难以固定的不变的。比如液化石油气不但随生产的批次不同有差异，而且即使是同一瓶气，刚开始使用时，从瓶内输出的气体以含有三个碳原子的碳三组分（如C3H8、C3H6）为多，越往后，则含有四个碳原子的碳四组分（C4H8、C4H10）分量就增多。因碳三完全燃烧时所需的空气量比碳四少，所以燃气灶在设计时已考虑到组分变化的因素，设计了调节范围合适的调风板。瓶装气刚开始使用时，可把调风板的缝隙调小一些，以保证燃烧器的火焰稳定不跳、不脱焰、不回火，而当燃气的碳四组分增多后，就应及时把调风板缝隙调大，以免由于空气量不够造成燃烧不完全，使蓝焰锥尖上出现黄焰锥或冒黑烟。

燃烧完全时，火焰呈蓝色，而且火焰温度最高，也不会产生有毒的一氧化碳（CO）。空气量不合适时，燃烧情况不好，例如空气量过大时，火焰不稳，会发生回火或把喷咀点燃，火焰温度不高，空气量过少时，又会出现黄火焰和冒黑烟，温度也不高。不完全燃烧的产物中含有大量一氧化碳，容易使人中毒。

燃气燃烧过程中需要有足量的空气，但是，如果其混合比例失当，则不管是空气过多，还是燃气过多，都难以维持燃烧。这是因为正在燃烧的那些混合物所发出的热量，有很大一部分被过剩的空气或过剩的燃气所吸收，使温度降低，如此循环，燃烧过程就无法继续下去。

使燃烧得以连续维持下去所必须的燃气最低浓度称为燃烧浓度的下限，而使燃烧过程能连续的燃气最高浓度称为燃烧浓度的上限。如何更好的监测燃气燃烧控制过程中氧浓度变化工采网小编推荐英国SST 高温氧气分析仪 - OXY-Flex。

氧气分析仪广泛应用于工业生产的各类燃烧设备中,用于检测燃烧后排放烟气中的氧气含量,便于控制各种燃烧与空气的混合比,使燃料能充分地燃烧,以达到节能降耗,减少污染的目的.

OXY-FLEX是高温型氧化锆氧气分析仪，供电电压为24V，有多种输出：4~20mA, 0~10V,RS232，适用于不易接触到气体的测量场合或封闭系统，如通风管道，烟道和容器里。

普通温度型氧气分析仪 OXY-FLEX-X 系列用来测量空气或惰性气体里氧气浓度，气体温度范围是-100 到+250℃；高温系列氧气分析仪 OXY-FLEX-X-H 系列是用来测量空气或惰性气体里氧气浓度，温度范围是-100 到+400℃。这类产品特别适用于不易接触到气体的测量场合或封闭系统，如通风管道，烟道和容器里。对于氧气分析仪用户可以设置量程0-25%和 0-100%。整个测量范围是线性的。出厂默认是 0-25%。当配置0-100%量程是客户可以定制模拟输出范围以符合应用条件。输出可以配置为：4-20mA 和 0-10VDC 或 RS232 接口,发货前所有的 OXY-FLEX氧气分析仪预配置为 0.1-25%量程，线性输出 4-20mA 和 0-10VDC。用户的所有设置更改都可以通过改变PCB上的跳线位置来满足测量或接口需求。装在不锈钢探杆顶端的氧传感器由不锈钢烧结帽保护，烧结帽可以作为大尺寸微粒过滤器和防止燃烧罩。防水 IP65 等级的压铸铝合金外壳保护电子元件并与传感器探头连接。

此外工采网小编特别强调的是SST系列氧传感器并不是直接测量氧气浓度，而是待测气体里的氧分压值。为了直接输出氧气浓度， 氧气分析仪OXY-FLEX 必须在空气里或者已知特定参考浓度的气体里进行标定。标定或重参考可以让标定输入端连接 GND 实现，并监测数字周期输出状态或看板子绿灯状态。标定过程中，输出可以自动标定为一个固定参考值或通过改变电位器值手动标定为任何输出值。固定参考值出厂默认为20.7%为普通大气里标定值；标定值也可以在已知参考浓度气体里通过 RS232 接口设置标定。标定值一直保存。再次说明，自动或手动标定可以用户设置。正常的标定去除了应用中和大气压力变化所造成的影响，也排除了传感器工作最初几百个小时内可能发生的漂移问题。