一、概述：
高温抽取式氧化锆烟气分析仪，主要应用于高温环境烟气在线监测，烟气温度大于700度的烟气环境中，主要应用于化工厂和钢铁厂等高温环境烟气在线氧量监测。实时准确地测量烟气氧含量对提高燃烧效率、降低能耗和减少污染物排放。
二、仪器原理：
氧化锆分析仪的核心技术基于氧浓差电池原理，这是一种利用固体电解质独特性能的精密测量技术。当氧化锆材料处于高温环境（通常为600-800℃）时，它就成为氧离子的良好导体。仪器工作时，氧化锆管两侧分别接触参比气体（通常为空气，含氧量20.6%）和待测烟气，由于两侧氧浓度不同，就会产生电势差，即氧浓差电势。
这种电势差与氧含量的关系可以用能斯特公式表示：E=RT/4F×LnP1/P2
其中E是氧浓差电势（V），R是理想气体常数，T是绝对温度值（K），F是法拉第常数，P1是参比气体分压，P2是被测气体分压。通过测量氧浓差电势，分析仪就能精确计算出烟气中的氧含量，并将结果转换为标准信号输出，供监测系统使用。
三、高温抽取式氧化锆烟气分析仪：
· 测量范围：通常为0-25% O2，覆盖了绝大多数工业烟气中的氧含量变化区间
· 测量精度：高性能型号可达显示值的±0.1% O2，确保了数据的可靠性
· 响应时间：通入标气后≤5秒内达到90% 测量值，实现近乎实时的监测
· 烟气温度适应性：可处理0-1600℃ 的高温烟气，覆盖绝大多数工业场景
· 防护等级：探头通常达到IP65，变送器可达IP66，确保在恶劣工业环境中稳定工作
核心参数还包括工作压力范围（-10kPa～+10kPa）、烟气流速要求（>5m/s）以及输出信号（4-20mA或RS485）等。
高温抽取式：与直插式氧化锆分析仪相比，高温抽取式设计具有独特优势：它通过特殊的采样系统将高温烟气从过程管道中提取并处理，然后导入分析单元。这种设计让分析仪器能够处理更高温度、更多粉尘的烟气，并保护精密传感器不受损坏。
例如，在钢铁冶金行业的加热炉、均热炉等高温烟气监测中，封闭采样式高温氧化锆分析仪采用独特的闭环抽取技术，以压缩空气为动力源（流量≥30L/min），将取样和冷却一体化。
这使得氧化锆电池处在最佳烟温区（300-500℃），不仅提高了测量准确性，还将探头寿命延长至2年以上。
高温防护技术：面对高达1300℃的烟气温度，分析仪采用多种创新设计保证自身正常工作：冷却套管设计是关键技术之一，通过送风装置持续向冷却套管内送入冷却空气，使探头在高温环境中保持适宜的工作温度。
特殊材质选择同样重要，探头本体常采用304或316L不锈钢，取样管则使用再结晶材料，既能耐高温又具备优良的抗腐蚀性能。
抗污染与自清洁技术：工业烟气中往往含有大量粉尘和各种腐蚀性成分，这对分析仪的长期稳定运行构成挑战。陶瓷过滤器被广泛应用于探头前端，它能有效过滤烟气中的颗粒物，防止传感器堵塞和磨损。
同时，智能自校准功能也是产品标配，通过定期通入标准气体进行自动校准，补偿因传感器漂移引起的测量误差，确保数据长期准确可靠。
四、行业应用：
· 电力行业：大型火力发电厂锅炉的燃烧控制，通过监测烟气氧含量，优化空燃比，提高燃烧效率
· 钢铁冶金：加热炉、均热炉等设备中，精确控制氧含量不仅节省燃料，还能减少钢坯氧化铁皮厚度，降低氧化烧损
· 石油化工：各种加热炉、裂解装置和转化炉的氧含量监测，确保工艺安全和能源效率
· 废弃物处理：城市生活垃圾焚烧炉、危险废弃物焚烧炉的燃烧控制，确保燃烧充分，减少有害物质排放
· 建材行业：玻璃、陶瓷等生产过程中的窑炉控制，提高产品质量和能源利用率
在这些应用中，分析仪通过实时监测烟气氧含量，为操作人员提供调节燃烧的依据，帮助企业实现“低氧燃烧"，既减少燃料消耗，又降低污染物排放。
当鼓风量过大时（空燃比α偏大），虽然能使燃料充分燃烧，但烟气中过剩空气量偏大，表现为烟气中O2含量高，过剩空气带走的热损失增大，导致热效率偏低。
同时，过量的氧气会与燃料中的S、烟气中的N2反应生成SO2、NOX等有害物质。
而当鼓风量偏低时（空燃比α减小），表现为烟气中O2含量低，CO含量高，虽说排烟热损失小，但燃料没有燃烧充分，热损失增大，热效率也将降低。
五、选型：
选择合适的氧化锆烟气分析仪需综合考虑多个因素：
· 燃料类型：根据燃煤、燃油、燃气或垃圾焚烧等不同燃料，选择相应配置
· 烟气温度：不同温度范围（<650℃或650-1400℃）需选用不同的探头材质和冷却方式
· 安装条件：确定探杆插入长度、法兰规格及分析仪安装方式（墙挂式、盘装式等）
· 输出信号：根据控制系统要求，选择4-20mA、RS485或HART通信等输出方式
六、主要技术参数：
高温抽气式氧化锆分析仪：LCD液晶显示，壁挂式，0.00-25.00%，输出4-20MA，支持HART协议，中英文切换，RS485通讯全功能，单片机集成电路，法兰安装，外径155mm，孔距130mm（支持定制），保护管材质：316L，精度：1%，再结晶碳化硅保护管直径：35mm/25mm，烟气耐温0-1600度，配有射流泵、压力表、高温法兰三通等配件，负压环境通压缩空气约0.4MPA。
