一、項目背景
某大型火力發(fā)電廠（2×600MW超臨界燃煤機組）面臨燃燒效率低和NOx排放超標問題。經診斷，原有氧量監(jiān)測系統(tǒng)（磁氧分析儀）存在響應滯后（>30秒）、精度不足（±1% O?）等缺陷，導致風煤比調節(jié)不精準，影響機組經濟性與環(huán)保指標。 電廠決定對#1機組鍋爐煙氣氧量監(jiān)測系統(tǒng)進行改造，采用高溫直插式氧化鋯分析儀，實現實時、精準的氧量控制。
二、解決方案與設備選型
1. 氧化鋯分析儀選型
型號：MK-400-A（高溫型）
測量范圍：0~25% O?
精度：±1% FS（滿量程）
響應時間：<5秒（T90）
工作溫度：700℃（自帶加熱控溫）
防護等級：IP65（防塵防水）
輸出信號：4~20mA + RS485+HART協議
2. 安裝位置優(yōu)化
省煤器出口（煙氣溫度300~400℃，粉塵較低）
空預器入口（對比監(jiān)測，驗證燃燒一致性）
安裝方式：直插式安裝，傾斜15°防止積灰。
三、實施效果對比
1. 燃燒效率提升
優(yōu)化邏輯：氧化鋯實時反饋氧量，DCS系統(tǒng)動態(tài)調節(jié)送風量，使空燃比接近理論最佳值（約3.5% O?），減少燃燒損失。
2. 環(huán)保排放改善
NOx排放：從180mg/m3降至145mg/m3（達標<150mg/m3）。
原因：精準控氧抑制了高溫區(qū)過量空氣導致的NOx生成。
脫硫系統(tǒng)負荷：石灰石耗量減少約8%。
原因：燃燒充分后，煙氣中CO減少，SO?轉化率提高。
3. 維護成本對比
磁氧分析儀：
校準周期：每周1次
探頭壽命：1~2年
氧化鋯分析儀：
校準周期：每3個月1次
探頭壽命：3~5年（可更換鋯頭）
四、關鍵經驗總結
1. 測點選擇比儀器本身更重要
避免安裝在渦流或死角區(qū)域，否則數據無代表性。本例通過CFD模擬優(yōu)化了測點位置。
2. 溫度控制是精度保障
氧化鋯需穩(wěn)定在700±10℃，加裝備用加熱電源防止意外停機。
3. 數據融合提升可靠性
將氧化鋯數據與CO分析儀、風量測量聯動，構建多參數燃燒優(yōu)化模型。
4. 定期校準不可忽視
盡管氧化鋯穩(wěn)定性好，但仍需每季度用標準氣（5% O? + N?平衡氣）進行跨度校準。
五、行業(yè)推廣價值
該案例證實，在燃煤機組、燃氣輪機、垃圾焚燒廠等場景中，氧化鋯分析儀可同步解決能效與環(huán)保痛點。未來結合AI算法（如深度學習預測氧量需求），將進一步釋放潛力。
