一、項目背景

某大型火力發電廠（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，原有氧量監測系統（磁氧分析儀）存在響應滯后（>30秒）、精度不足（±1% O?）等缺陷，導致風煤比調節不精準，影響機組經濟性與環保指標。  電廠決定對#1機組鍋爐煙氣氧量監測系統進行改造，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. 安裝位置優化

省煤器出口（煙氣溫度300~400℃，粉塵較低）  

空預器入口（對比監測，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

優化邏輯：氧化鋯實時反饋氧量，DCS系統動態調節送風量，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過量空氣導致的NOx生成。  

脫硫系統負荷：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域，否則數據無代表性。本例通過CFD模擬優化了測點位置。  

2. 溫度控制是精度保障

  氧化鋯需穩定在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，構建多參數燃燒優化模型。  

4. 定期校準不可忽視  

  盡管氧化鋯穩定性好，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。