氧化锆氧分析仪故障判断,尽管不同型号的直插式氧化锆氧分析器具体结构不同,但基本原理和基体结构是相同的,因此故障判断的思路是共同的。
下面说明故障检查判别的一般方法和步骤。
第一步,判断探头恒温是否正常
检查池温,如果池温显示值为设定值(如750℃士10℃),说明加热和温控系统正常,否则可能出现几种情况。
①池温偏差大于 10℃而小于20℃,例如在730~770℃范围内由于20℃的池温偏差对测量0~10%O2产生的最大偏差小于0.15%O2,因此可以不进行调整。这种情况多由烟气温度波动过大造成。
②当池温显示值远高于设定值,例如850-900℃说明热电偶断路。
因为转换器内设有断偶保护电路,一旦热电偶断路,它将产生一个毫伙信号代替热电偶信号,使池温显示偏高,并使加热电源断开以保护探头不至于被烧坏。
此时虽然池温显示值为850~900℃,实际上电炉并未加热。
测量热偶两端电阻(必须断开引线)可以证实这一点,热电偶正常电阻应小于200Ω。
③池温显示值为高于设定值的某一值,例如800℃,说明温控系统损坏,转入超温保护。
在转换器内设有超温保护电路,当因某种原因炉温失控温度升到800℃时,转由超温保护电路进行温控。这种情况应停机检修。
④池温显示值低于650℃,首先应想到的是电炉没有加热,显示的池温是烟气温度。
可能原因有炉丝烧断和温控系统损坏两种,此时测量加热炉丝电阻可以判明故障原因。
⑤新安装探头时,池温升不到750℃,可能原因有两个:
a.烟速过大,探头冷却引起,可调大加热电压或在探头保护管外面包一层保温材料(如硅酸铝纤维或石棉布);
b.热电偶与外电极相碰,实际温度高,而指示温度低。这时需将热电偶退出1~2mm。
1、样气中可能存在可燃气体。氧化锆固体电解质工作在600~850度高温下,如果样气中存在碳氢化合物等可燃组分,将发生燃烧反应而耗氧,故导致仪表示值偏低。此种情况下,不可选用氧化锆分析仪,否则测量误差低,还有燃烧爆炸的危险。
处理方法:抽样检查样气,如果样气中的确有可燃气体存在,则应调整工况除去可燃气体,或者在样气中加装净化器除去可燃气体组分。或者前端采用预处理措施降低烟气温度,选用电化学氧分析仪做分析。
2、探头过滤器堵塞、气阻增大,氧气不流动。
处理方法:反向吹扫、清洗过滤器,如果不能疏通,则更换过滤器。
3、炉温过高或者过低。
处理方法:检查校正炉温。
4、量程电势偏高。
处理方法:利用给定电势差校正量程电势。
氧化锆氧分析仪是一种以氧化锆为测量原理的氧气分析仪,它用来在拥有UOP许可的连续催化再生过程的再生器内氧含量的检测。
氧化锆氧分析器的工作原理
在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧,用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极,再在电极上焊上铂丝作为引线;
就构成了氧浓差电池,如果电池左侧通入参比气体(空气)。其氧分压为po;电池右侧通入被测气体,其氧分压为p1(未知)。
设po>p1,在高温下(650~850oC), 氧就会从分压大的Po侧向分压小的P1侧扩散,这种扩散,不是氧分子透过氧化锆从po侧P1侧,而是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。
在750oC左右的高温中,在铂电极的催化作用下,,在电池的po侧发生还原反应,一个氧分子从铂电极取得4个电子,变成两个氧离子(O2-)进入电解质,即
O2(pn)+4e→2O2-
po侧的铂电极由于大量给出电子而带正电,成为氧浓差电池的正极或阳极。
这些氧离子进人电解质后,通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极,在电池的p1侧发生氧化反应,氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出,即
2O2-→ O2(P1)+4e
p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电,成为氧浓差电池的负极或阴极。
这样在两个电极上由于正负电荷的堆积而形成一个电势,称之为氧浓差电动势。
当用导线将两个电极连成电路时,负极上的电子就会通过外电路流到正极,再供给氧分子形成氧离子,电路中就有电流通过。