氧量计测量在电厂节能与环保中的应用探讨

刘丕源

摘要：随着科学技术的发展，人们的生活已经不可能离开电这一基本要素，可以说电的应用是几个世纪以来最重要的应用技术了。然而随着用电量的上升各种资源也越来越少，如何使电厂节能就成了目前的一大问题。目前发电还是运用燃煤锅炉燃烧煤炭资源发电，因此燃煤锅炉的好坏也就直接与电厂节能有了联系，那么该怎么在燃煤锅炉在使用过程中更加合理的燃烧煤炭资源发热呢？主要还是与锅炉烟气中氧量的多少有关，本篇文章就针对氧量计测量对电厂节能的应用分析展开简单的调查分析

关键词：氧量计；电厂；节能环保

虽然科学技术发展的越来越迅速，然而目前我国发电主要还是靠燃煤锅炉燃烧煤炭资源来进行发电，因此发电就需要大量的煤炭资源。而现在整体世界都处于资源短缺状态，人类在过去的两百年大量运用不可再生资源导致现在的资源短缺，因此如何最大程度的利用煤炭资源就成了中心问题。该如何降低电厂对煤炭的使用率从而使电厂达到节能环保的目标就需要进行大量的研究和实践。首先电厂必须对燃煤锅炉进行升级改进，使燃煤锅炉能更好的调整在燃烧煤炭发电过程中的含氧量，能够精准的监测到燃煤锅炉内部运作的各个变化形式，从而达到最高效率的燃烧煤炭资源进行发电。

1 氧量在火电厂燃烧控制中的作用

在火力发电厂锅炉燃烧控制中，保证锅炉经济燃烧、提高锅炉热效率是降低企业生产成本、提高经济运行的重要途径。维持锅炉经济燃烧，一般是通过控制过剩空气系数α（α=锅炉燃烧时加入的实际空气量/锅炉燃烧所需的理论空气量）在一定的范围内实现的。α太大时排烟热损失增大，α太小时未完全燃烧损失增大，而且增加了污染气体的排放，它们都不是经济燃烧。维持炉内过剩空气系数稳定，一般通过保证定的风煤比例来实现，即负荷变化时，风煤同时变化而它们的比例不变。但当煤质变化时，就不能保证炉内过剩空气系数稳定，不能维持锅炉经济燃烧。要随时保持经济燃烧，就必须经常检测炉内过剩空气系数ɑ，由于直接测量α比较困难。而锅炉燃烧必须消耗氧气，通过测量锅炉烟气中氧量的多少就能够达到指导运行人员调整风量维持最佳燃烧工况的目的。椐有关热力试验资料表明，600MW机组的氧量维持在3.2%～3.6%时，机组达到最佳运行工况。鉴于氧化锆氧量分析仪的重要性，必须经常维护氧量计，使其处于最佳工作狀态。

2 氧量测量的理论基础

2.1 基本原理

首先如果要进行氧量测量就必须有测量仪器，一般用来测量燃煤锅炉内氧量的测量仪器是氧化锆传感器，氧化锆传感器所用的电池是由两个氧化锆电解质和两个铂电极组成，燃烧两个电极就能使燃烧技术达到低氮的程度，因此可以合理的监控氧量。但是由于氧化锆是一种陶瓷，本身就具有离子导电性，因此随着温度高到一定程度后就会缩小，变成一个立方晶体型的物质，在反复加热后就具有爆炸的危险性，所以在测量燃煤锅炉内氧量的时候不可以完全使用未加工过的纯氧化锆去测量，不然会发生危险。应该在氧化锆中加入一定量的氧化钙，氧化钙能帮助氧化锆在高温过程中不变形，而且能在加工完成后对燃煤锅炉内的含氧量进行测量以防止氧化鋯因为温度过高引起爆裂问题，可以大幅度提高氧化锆的稳定性。

传感器也是很重要的一部分，由氧化锆测量出来的数据要直接反馈给传感器，因此传感器也必须由耐热材料组成，保证了氧化锆的稳定性后就需要对传感器进行改进，提高传感器的功能，然而这是一件很困难的事，因此传感器的工作温度要远远大于氧化锆的既定温度，大约在700～800摄氏度之间最安全和有效[1]。

2.2 氧量计测量仪的应用

氧量测量计主要是用来测量燃煤锅炉内燃烧煤炭时释放出来的烟气中含氧量的具体数值，那么在这一段就来介绍一下该如何正确运用氧量计测量仪。一般来说氧量计测量仪分为热磁式和氧化锆式这两种模式。由于我国的技术限制，在燃烧煤炭发电的过程中还不能最大化利用煤炭，燃煤锅炉内的热量没有被完全利用，因此造成了不小的浪费。因为在煤炭资源燃烧的过程中加热锅炉这一步骤就会带走一部分热量，因此剩下的热量发电就不会达到预期的发电量。而且在燃煤过程中还需要考虑到风量大小因素，如果风太大会导致烧掉大部分燃料从而增加了燃煤炉内的烟气，烟气增加了燃煤锅炉内的含氧量就会相应的降低，又会造成一定的损失。相反如果风量小了的话又会造成煤炭未完全燃烧的现象，还是会造成一定的浪费。而且风量过小在燃煤过程中产生的一氧化碳也随之增长，多余的一氧化碳就要排放到大气中，这样不仅污染了空气而且对附近居民的生活环境也造成了很大的影响[2]。

2.3 氧化锆分析仪监控整个燃烧过程

氧化锆分析仪不仅能监测到燃煤锅炉内氧气的变化量，而且可以做到监控整个燃烧过程的程度，所以氧化锆分析仪已经被国内大范围使用。一般来说在燃煤锅炉内的煤炭资源开始燃烧的时候含氧量是很低的接近于0，所以要把握好时间点在二氧化碳浓度最浓的时候进行氧化锆监测控制。在完全燃烧的过程中，燃煤锅炉内燃料的氧气量的比例是符合预计标准的，氧气的含量一定要根据燃煤锅炉内的燃料多少进行控制，合理安排燃料。

3 总结

总体来说氧量计测量在我国算是比较先进的一种让发电厂节能环保的技术了，尤其是氧化锆氧量测量计，为我国的各大发电厂提供了精确的含氧量浓度和检测了整个燃烧过程，对发电厂的节能与环保做出了重大贡献。但是发电厂不能仅满足于此，因为氧化锆氧量测量计还并不完美，还是存在着许多瑕疵需要我们去改进，本文对氧量测量计做了简单的分析概括，具体该如何改进还是需要国家的扶持和各大发电厂引进新技术或者培养科学研究人员去探究更加先进的节能环保技术，在大家共同的努力下一定能够发展出更加先进环保的发电技术。

参考文献：

[1]张丹丹.氧量计测量在电厂节能与环保中的应用探讨[J].山东工业技术，2016（20）：57.

[2]刘光耀.氧量计测量在电厂节能与环保中的应用探讨[J].中国高新技术企业，2016（9）.