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產(chǎn)品分類
Product Category在各類鍋爐、工業(yè)窯爐及燃燒設(shè)備的燃燒控制中，煙氣氧濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是優(yōu)化燃燒效率、降低能耗與排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。橫河電機(jī)（Yokogawa）ZR202G型一體式氧化鋯氧分析儀，將檢測(cè)器與轉(zhuǎn)換器集成為一體，無(wú)需采樣系統(tǒng)，可直接插入煙道或爐壁，測(cè)量最高700℃煙氣中的氧濃度。其探頭本體與轉(zhuǎn)換器的一體化設(shè)計(jì)減少了接線與安裝工作量，適用于鍋爐、工業(yè)爐和燃燒裝置的燃燒氣體氧含量監(jiān)測(cè)及低氧燃燒控制場(chǎng)景。本文圍繞ZR202G的技術(shù)規(guī)格、功能配置及使用要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
一、 產(chǎn)品基本規(guī)格
| 參數(shù)項(xiàng)目 | 規(guī)格指標(biāo) |
|---|---|
| 測(cè)量對(duì)象 | 燃燒廢氣及混合氣體（不含可燃?xì)怏w）中的氧濃度 |
| 測(cè)量原理 | 氧化鋯濃差電池式 |
| 顯示范圍 | 0.01～100 vol% O? |
| 輸出量程 | 0～5 vol% O? 至 0～100 vol% O? 范圍內(nèi)任意設(shè)置（1 vol% O?單位），支持部分量程設(shè)定 |
| 測(cè)量氣體壓力 | -5～+250 kPa（壓力超過(guò)5 kPa時(shí)需進(jìn)行壓力補(bǔ)償） |
| 樣品氣體溫度 | 0～700℃ |
| 探頭插入長(zhǎng)度 | 0.4m、0.7m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m（可選） |
| 輸出信號(hào) | 4～20mA DC（最大負(fù)載電阻550Ω） |
| 數(shù)字通信 | HART協(xié)議 |
| 接點(diǎn)輸出 | 2點(diǎn)（異常、高/低限報(bào)警、校準(zhǔn)、預(yù)熱、維護(hù)等可選） |
| 防護(hù)等級(jí) | 相當(dāng)于NEMA4X/IP66 |
| 環(huán)境溫度 | -20～55℃ |
| 電源 | 100～240V AC（85～264V AC可接受），50/60Hz |
二、 測(cè)量性能指標(biāo)
| 參數(shù)項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
|---|---|
| 重復(fù)性 | 量程最大值的±0.5% |
| 線性度 | 量程最大值的±1%（0～25 vol% O?量程） |
| 漂移 | 零點(diǎn)與量程每月誤差均為量程最大值的±2% |
| 響應(yīng)速度 | 90%響應(yīng)時(shí)間≤5秒（校準(zhǔn)氣從入口導(dǎo)入后） |
| 預(yù)熱時(shí)間 | 約20分鐘 |
三、 測(cè)量原理
ZR202G采用氧化鋯濃差電池原理進(jìn)行氧濃度測(cè)量。氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫（約700～750℃）狀態(tài)下呈現(xiàn)氧離子導(dǎo)電性。當(dāng)氧化鋯元件兩側(cè)存在氧分壓差異時(shí)，氧離子從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)遷移，在兩側(cè)鉑電極上產(chǎn)生電勢(shì)差。該電勢(shì)差E（mV）與兩側(cè)氧分壓之間的關(guān)系服從能斯特方程，通過(guò)測(cè)量該電勢(shì)差即可計(jì)算出被測(cè)氣體中的氧濃度。由于該測(cè)量方式直接響應(yīng)氧分壓，無(wú)需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快速、連續(xù)的在線測(cè)量。
四、 一體式結(jié)構(gòu)與安裝特點(diǎn)
ZR202G將檢測(cè)器與轉(zhuǎn)換器集成為一個(gè)整體，取消了檢測(cè)器與轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)電纜連接。該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：
降低安裝成本：一體化結(jié)構(gòu)減少了布線、管路及安裝工作量。
直插式安裝：檢測(cè)器直接插入煙道或爐壁，無(wú)需采樣系統(tǒng)，消除采樣泵、過(guò)濾器等耗材的維護(hù)需求。
可現(xiàn)場(chǎng)更換的加熱器組件：加熱器與氧化鋯傳感器可在現(xiàn)場(chǎng)更換，不降低維護(hù)費(fèi)用。
紅外開(kāi)關(guān)操作：通過(guò)非接觸式紅外開(kāi)關(guān)可在不打開(kāi)機(jī)箱蓋的情況下完成現(xiàn)場(chǎng)操作，減少暴露于惡劣環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。
五、 校準(zhǔn)與自診斷功能
ZR202G支持手動(dòng)、半自動(dòng)及自動(dòng)三種校準(zhǔn)方式。自動(dòng)校準(zhǔn)需選配ZR20H自動(dòng)校準(zhǔn)單元，可按設(shè)定周期自動(dòng)完成零點(diǎn)與量程校準(zhǔn)。設(shè)備具備自診斷功能，可檢測(cè)氧化鋯傳感器異常、傳感器溫度異常、校準(zhǔn)異常、A/D轉(zhuǎn)換器故障及數(shù)字電路故障等狀態(tài)。異常發(fā)生時(shí)，可通過(guò)接點(diǎn)輸出向外部系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)加熱器電源被切斷以確保安全。
六、 選型與使用要點(diǎn)
探頭插入長(zhǎng)度需根據(jù)煙道或爐壁厚度選擇，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度覆蓋0.4～3.0m。
樣氣壓力超過(guò)5 kPa時(shí)，需使用壓力補(bǔ)償功能以消除壓力對(duì)氧濃度測(cè)量值的影響。
樣氣溫度超過(guò)700℃時(shí)，需使用高溫探頭適配器（ZO21P-H）。
安裝位置應(yīng)避免煙氣中水分凝結(jié)或粉塵堆積，必要時(shí)應(yīng)配置吹掃與過(guò)濾器附件。
參比氣體通常采用儀表空氣，亦可通過(guò)選配標(biāo)準(zhǔn)氣體單元實(shí)現(xiàn)更高精度的校準(zhǔn)。
七、 典型應(yīng)用場(chǎng)景
鍋爐燃燒控制：監(jiān)測(cè)排煙氧濃度，指導(dǎo)空燃比調(diào)節(jié)，提高熱效率。
工業(yè)爐與加熱爐：用于鋼鐵、石油化工、陶瓷等行業(yè)的燃燒氣體監(jiān)測(cè)與低氧燃燒控制。
廢棄物焚燒爐：監(jiān)測(cè)焚燒過(guò)程氧濃度，確保充分燃燒與排放合規(guī)。
低氧燃燒控制：在需要降低NOx排放的燃燒系統(tǒng)中作為反饋控制環(huán)節(jié)。
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