氧化锆氧气传感器在火电厂的应用

火电厂对锅炉烟气含氧量的监测和控制，都要求氧气传感器具有准确、稳定、响应迅速和经久耐用等基本性能。

热磁式氧气传感器虽然具有结构简单、便于制造和调整等优点，但由于其反应速度慢、测量误差大、容易发生测量环室堵塞和热敏元件腐蚀严重等缺点，使热磁式氧气传感器在火电厂的应用日渐减少，逐渐被氧化锆氧气传感器所取代。

氧化锆氧气传感器具有结构和采样预处理系统较简单、灵敏度和分辨率高、测量范围宽、响应较快等优点。某电厂在氧化锆氧气传感器投入正常使用后，对机组有关运行参数进行了一次测定。结果飞灰可燃物降低了4%；炉渣损失降低了5%，排烟温度降低了3℃，煤耗降低了75g，锅炉效率提高了0.5%~1%。2台200MW机组每年节约标准煤 900~1200t，合计人民币约12万元。由此可见，氧化锆氧气传感器的应用情况好于热磁式氧气传感器。

虽然氧化锆氧气传感器与热磁式氧气传感器相比具有优势， 但是在应用中还是存在下列问题：

1、投资大、寿命短。加热炉设计虽然结构小巧，功耗低，但加热炉丝经常烧断，维护量大。

2、测量滞后仍较大（直插式1~5s；炉壁式 3~10s；旁路直插式几十秒），不利于过程的在线监视和提供在线闭环控制所需的反馈信号，影响送风自动控制系统的投入。

3、氧化锆探头虽然设计为可更换结构，但在长期运行后，氧化锆探头的四个螺栓出现烧结现象，以致在现场无法更换，这就需要从结构与金属材料上加以解决。

4、本底电势（两侧氧浓度相等时，应无输出电势，但实际上仍有一定的电势）离散性大，经常需要调整。

5、氧化锆材料在高温下膨胀，易出现裂纹或铂电极脱落。

6、在氧化锆表面有尘粒等污染时往往会造成较大的测量误差，在使用过程中需要经常清理。