退火爐煙氣氧含量如何監(jiān)測(cè)

退火爐是半導(dǎo)體、冶金行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，按熱源分電熱、燃煤、天然氣、煤氣等類(lèi)型（其中自備煤氣發(fā)生爐的煤氣退火爐占比超60%，為降能耗提環(huán)保，依據(jù)GB/T 13234-2018《用能單位節(jié)能量計(jì)算方法》可知煙氣氧含量監(jiān)測(cè)是核心，那么退火爐煙氣氧含量如何監(jiān)測(cè)呢？退火爐煙氣氧含量監(jiān)測(cè)通常采用熱處理爐煙氣氧化鋯氧氣濃度在線分析儀，在煙道或爐膛出口連續(xù)測(cè)量O?體積分?jǐn)?shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)反饋燃燒過(guò)剩空氣系數(shù)，實(shí)現(xiàn)燃料精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、能耗下降和污染物減排，已成為燃?xì)?、煤氣及燃油退火爐的標(biāo)準(zhǔn)配置。 為什么退火爐必須監(jiān)測(cè)煙氣中的氧含量？
退火爐的本質(zhì)是高溫燃燒與受控氣氛處理設(shè)備。無(wú)論是電熱退火爐，還是燃煤、燃油、天然氣、煤氣退火爐，其燃燒狀態(tài)都會(huì)直接影響溫度均勻性、材料性能和運(yùn)行成本。
從燃燒機(jī)理看，氧含量與以下指標(biāo)高度相關(guān)： 《GB/T 13271-2014 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》及《HJ 75-2017 固定污染源煙氣（SO?、NOx、顆粒物）連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》均明確指出，氧含量是煙氣分析和排放折算的重要基準(zhǔn)參數(shù)。

退火爐煙氣中氧含量一般控制在什么范圍？
不同燃料和爐型，推薦控制范圍并不相同，但工業(yè)上已有成熟經(jīng)驗(yàn)區(qū)間： 當(dāng)氧含量低于該區(qū)間，容易出現(xiàn)不完全燃燒，CO濃度快速上升；當(dāng)氧含量長(zhǎng)期高于上限，能耗增加，熱效率下降明顯。多項(xiàng)行業(yè)統(tǒng)計(jì)表明，通過(guò)閉環(huán)氧含量控制，燃料消耗可下降 3%～8%。

退火爐煙氣氧含量通常如何實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)？
退火爐屬于連續(xù)運(yùn)行設(shè)備，工況變化快，單點(diǎn)人工檢測(cè)無(wú)法反映真實(shí)燃燒狀態(tài)。目前主流方式是在線式煙氣氧含量分析，直接安裝于煙道或爐后。
常見(jiàn)監(jiān)測(cè)方式包括： 其中，氧化鋯原位式技術(shù)因響應(yīng)快、維護(hù)量小，在高溫退火爐中應(yīng)用最廣。

氧化鋯氧含量分析的原理是什么？
氧化鋯傳感器基于固體電解質(zhì)原理，在高溫下，氧濃度差會(huì)在兩側(cè)產(chǎn)生電勢(shì)差，該電勢(shì)與氧分壓呈對(duì)數(shù)關(guān)系。
其核心優(yōu)勢(shì)包括： 這使其非常適合煤氣退火爐、天然氣退火爐等高溫、連續(xù)燃燒場(chǎng)景。

實(shí)際工程中有沒(méi)有成熟的工程化解決方案？
以贏潤(rùn)集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)的ERUN-QZ9220在線式氧化鋯氧含量分析儀為例，其在退火爐領(lǐng)域的典型應(yīng)用包括： 通過(guò)實(shí)時(shí)反饋氧含量變化，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整助燃風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)燃燒穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用反饋，該類(lèi)方案在煤氣退火爐中可實(shí)現(xiàn)年節(jié)能 5%以上。 以上就是關(guān)于退火爐煙氣氧含量如何監(jiān)測(cè)的相關(guān)介紹，退火爐煙氣氧含量監(jiān)測(cè)核心并不在“是否安裝熱處理爐煙氣氧化鋯氧氣濃度在線分析儀”，而在于能否實(shí)現(xiàn)連續(xù)、真實(shí)、可用于控制的氧含量數(shù)據(jù)。只有將傳感技術(shù)、安裝位置、控制邏輯和國(guó)家規(guī)范協(xié)同考慮，退火爐的燃燒效率、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保表現(xiàn)才能同時(shí)得到保障。

上一篇：航天用混肼50泄漏如何監(jiān)測(cè)