一側(cè)鉑電極得到電子顯負(fù)電，因而在兩鉑電極之間產(chǎn)生氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時(shí)只與兩側(cè)氣體中氧氣含量的差（氧濃度差）有關(guān)。若一側(cè)氧氣含量已知（如空氣中氧氣含量為20．8％，是一常數(shù)），則另一側(cè)氧氣含量（如煙氣中氧氣含量）就可用氧濃差電勢表示，測出氧濃差電勢，便可知道煙氣中氧氣含量。當(dāng)溫度改變時(shí)，即使煙氣中氧氣含量不變，輸出的氧濃差電勢也要改變。所以，現(xiàn)在使用的氧化鋯氧量計(jì)均裝有恒溫裝置，使氧化鋯氧量計(jì)工作在恒定溫度下，以保證測量準(zhǔn)確度。
3應(yīng)用
火電廠對鍋爐煙氣含氧量的監(jiān)測和控制，都要求氧量計(jì)具有準(zhǔn)確、穩(wěn)定、響應(yīng)迅速和經(jīng)久耐用等基本性能。
熱磁式氧量計(jì)雖然具有結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，但由于其反應(yīng)速度慢、測量誤差大、容易發(fā)生測量環(huán)室堵塞和熱敏元件腐蝕嚴(yán)重等缺陷，使熱磁式氧量計(jì)在火電廠的應(yīng)用日趨減少，逐漸被氧化鋯氧量計(jì)所取代。
某電廠在氧化鋯氧量計(jì)投入正常使用后，對機(jī)組（2臺(tái)200MW）有關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了一次測定。結(jié)果是：飛灰可燃物降低了4％；爐渣損失降低了5％；排煙溫度降低了3℃；煤耗降低了75g；鍋爐效率提高了0．5％—1％。2臺(tái)鍋爐每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤900-1200t，合計(jì)人民幣約12萬元。由此可見，氧量計(jì)能否正常投入使用對火電廠火力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著很大影響。
雖然氧化鋯氧量計(jì)與熱磁式氧量計(jì)相比具有優(yōu)勢，但在應(yīng)用中仍存在下列問題：
a．投資大，壽命短（目前約為1—3a）。
b．測量滯后仍較大。直插式為1～5s；爐壁式為3—los；旁路式為幾十秒。這不利于過程的在線監(jiān)視和提供在線閉環(huán)控制所需的反饋信號(hào)，影響送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的投入。
c．在加熱爐上，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)雖然小巧、功耗低，但爐絲經(jīng)常燒斷，維護(hù)工作量增大。
d．氧化鋯探頭雖然設(shè)計(jì)為可更換結(jié)構(gòu)，但在長期運(yùn)行后，探頭的四個(gè)螺栓出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，在現(xiàn)場無法更換。
e．氧化鋯本底電勢（兩側(cè)氧濃度相等時(shí)，應(yīng)無輸出電勢，但實(shí)際上仍有一定電勢）離散性大，經(jīng)常需要調(diào)整。
f．氧化鋯材料在高溫下膨脹，易出現(xiàn)裂紋或使鉑電極脫落。
g．在氧化鋯表面有塵粒等污染時(shí)往往會(huì)造成較大的測量誤差，在使用過程中需要經(jīng)常清理。
4煙氣含氧量軟測量
近年來，對軟儀表的研究十分活躍。軟儀表也可稱為虛擬儀表，一般認(rèn)為它是儀表技術(shù)發(fā)展的第5個(gè)階段。這5個(gè)階段是模擬儀表、電子儀表、數(shù)字儀表、智能儀表、虛擬儀表。軟儀表指在測量中，不存在直接的物理傳感器實(shí)體，而是利用其他由直接物理傳感器實(shí)體得到的信息，通過數(shù)字模型計(jì)算手段得到所需檢測信息的一種功能實(shí)體。這足以可見，軟件部分是軟儀表技術(shù)的核心部分。軟儀表不僅可以解決工程上某些變量難以檢測的問題，而且也可以為用硬件方法能檢測到的變量提供校正參考，可靠的軟儀表可以避免昂貴的硬件設(shè)備費(fèi)用。
在火電廠鍋爐煙氣含氧量軟測量模型中，可選擇與煙氣含氧量有直接或隱含關(guān)系的變量作為實(shí)時(shí)檢測的變量。如可選擇主蒸；氣流量、給水流量、燃料量、排煙溫度、送風(fēng)量、送風(fēng)機(jī)電流、引風(fēng)量、引風(fēng)機(jī)電流等工藝參數(shù)作為軟測量模型的輸入，由這些輸入通過模型來估算出煙氣含氧量，以供監(jiān)視和控制之用。
軟測量技術(shù)為火電廠鍋爐煙氣含氧量測量提供了新的手段，這不但對實(shí)現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的閉環(huán)控制和優(yōu)化調(diào)整具有重要意義，而且也可對現(xiàn)有的氧量計(jì)提供校正參考，從而提高煙氣含氧量測量的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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