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在線激光氧含量分析儀在燃氣退火爐中的應(yīng)用
在燃氣退火爐燃燒系統(tǒng)中，爐膛燃燒會產(chǎn)生大量的煙氣，在生產(chǎn)過程中氧氣含量是需要嚴格控制的工藝參數(shù)，爐膛供風(fēng)量不足，使燃氣燃燒不充分，煙氣中會產(chǎn)生大量的一氧化碳，進入煙道后排入大氣，對環(huán)境造成污染。爐膛供風(fēng)量過大，空氣中過量氧、氮和燃料中的硫生產(chǎn)二氧化硫、氮化物等有害物質(zhì)，會帶走大量熱能，不但造成環(huán)境污染，還浪費能源。因此為了提高燃氣的利用率，需要對爐膛燃燒產(chǎn)生的煙氣進行氧含量在線監(jiān)測，通過調(diào)節(jié)空燃比配比，實現(xiàn)染料的充分燃燒。
冷軋廠熱線退火爐的工藝，采用SNDR的在線激光氧含量分析儀，對爐膛燃燒產(chǎn)生的煙氣進行氧含量檢測，實現(xiàn)了爐膛燃氣的充分燃燒。
激光氧含量分析儀的測量原理是可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)，本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過分析激光被氣體分子的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。因此，半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。系統(tǒng)采用特定波長的激光束穿過被測氣體，激光強度的衰減與氣體的濃度滿足朗伯·比爾定理，因此可以通過檢測激光強度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。
激光氧含量分析儀在爐區(qū)的安裝方式和位置，退火爐共有18個爐區(qū)，是為1號爐和2號爐，1-6區(qū)屬于1號爐，7-18區(qū)屬于2號爐，每個爐子單獨配置一個排煙風(fēng)機，煙氣的流向為6區(qū)→1區(qū)，18區(qū)→7區(qū)，因此為了方便檢測煙氣氧氣含量，設(shè)置了9個氧含量分析儀安裝點，分別在1號爐的1區(qū)、3區(qū)、5區(qū)和2號爐的7區(qū)、9區(qū)、11區(qū)、13區(qū)、15區(qū)、17區(qū)，用來檢測和控制相鄰兩個區(qū)的燃燒煙氣中的氧氣含量。
氧含量參與爐子各個燒嘴燃燒控制的方式有手動模式和自動模式，手動模式不參與空燃比調(diào)整，自動模式參與燃燒控制，通過對燃氣和空氣流量進行調(diào)整，實現(xiàn)空燃比合理配置。
當(dāng)爐子平穩(wěn)工作時，并且氧氣含量投入自動模式的情況下，爐壓一般在10Pa左右，爐膛中的燃氣安靜燃燒，不出現(xiàn)脫火現(xiàn)象或者回火現(xiàn)象，煙氣中的氧氣含量在2%-5%之間，如果超過這個范圍，就會導(dǎo)致能源的浪費，還會造成環(huán)境污染，排放的氣體不達標(biāo)。
綜上所述，在線激光氧含量分析儀用于退火爐煙氣氧含量檢測后，爐窯整體燃料燃燒情況都達到正常狀態(tài)，煙氣中的有害物質(zhì)減少，達到了環(huán)保要求。氧含量分析儀后續(xù)的維護工作比較簡單，同時也滿足現(xiàn)場的實際需求。退火爐氧氣含量的精準控制實現(xiàn)了爐窯空燃比合理分配，提高了能源的利用率，從而達到節(jié)能降耗的目的。
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