Анализаторы кислорода позволяют выполнять важные измерения в области контроля сгорания, качества технологического процесса, безопасности и состояния окружающей среды. Они используются для измерения в различных областях, включая, помимо прочего, настройку котлов на электростанциях, оптимизацию печей на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях, обеспечение безопасности процесса в вентиляционных коллекторах и контроль качества продукта в процессе производства этилена.
Компания Yokogawa предлагает полный спектр решений, включая передовую в промышленности серию циркониевых зондов кислорода, а также линейку современных спектрометров с настраиваемым диодным лазером.
Области применения
Настраиваемый диодный лазер TDLS |
Циркониевый тип(классическая ячейка измерения концентрации) ZR/ZS |
Циркониевый тип (с ограничением по току) OX |
Парамагнитный MG |
||
---|---|---|---|---|---|
Управление сжиганием / Технологический процесс |
✓ | ✓ | ✓ | ||
Полупроводники / электронные компоненты / Производственный процесс | ✓ | ✓ | ✓ | ||
Горючий газ | ✓ | ✓ | ✓ | ||
Без отбора пробы | ✓ | ✓ | ✓ | ||
Взрывозащищенное исполнение | ✓ | ✓ | ✓ |
-
Циркониевый анализатор кислорода ZR22G/ZR802G
Данная система анализа концентрации кислорода и влажности при высоких температурах включает детектор ZR22G, оснащенный долговечным и высоконадёжным циркониевым датчиком, и преобразователь ZR802G, имеющий функции цифровой связи и регистрации данных.
Детектор ZR22G и преобразователь ZR802G позволяют выполнять измерения непосредственно и непрерывно без использования пробоотборного устройства. Они отличаются простотой технического обслуживания и позволяют снижать эксплуатационные затраты благодаря возможности самодиагностики износа датчика (без использования калибровочного газа) и замены узла нагревателя на месте. -
Explosion proof Zirconia Oxygen Analyzer, Converter ZR802S, ZR22S
Oxygen Analyzer ZR802S, and ZR22S are most suitable for monitoring combustion and controlling the low-oxygen combustion of various industrial furnaces in explosive atmosphere at petroleum refinery, petrochemical plant, and natural gas plant.
Contributes to OPEX reduction in safe operation and maintenance work. -
Анализатор кислорода интегрального типа ZR202
EXAxt ZR202 преобразователь/детектор объединяет преимущества анализатора разнесенного типа: преобразователя ZR402 и детектора ZR22 в одном интеллектуальном, восстанавливаемом и недорогом устройстве для измерения концентрации кислорода в газе или воды в воздухе непосредственно в процессе.
-
Циркониевый анализатор кислорода OX400 для измерения низких концентраций (ppm)
OX400 представляет собой высокоточный и надёжный циркониевый анализатор кислорода, который способен измерять широкий диапазон концентраций, от 0–10 ppm до 0–100 об. %O2.
-
Парамагнитный анализатор кислорода (общего назначения) MG8G
Парамагнитный анализатор кислорода Модели MG8G, действие которого основано на притяжении газообразного кислорода магнитом, выполняет измерения концентрации кислорода. В отличие от циркониевого анализатора кислорода, который не может измерять кислород в смесях горючих газов, MG8E способен измерять концентрацию кислорода в смесях горючих газов.
-
Настраиваемый диодный лазерный анализатор зондового типа TDLS8100/TDLS8200
Не требует отбора проб, оснащён установочным фланцем только с одной стороны, благодаря чему стоимость установки снижается в два раза, но при этом сохраняется высокая скорость измерения и отклика. Возможна лёгкая замена существующего оборудования.
-
Product Finder
This web tool makes it easier to find products according to the application, measurement conditions and required specifications.
-
In-Situ газовый анализатор TDLS8000
Новый прибор TDLS™8000 компании Yokogawa совмещает в одном надёжном устройстве все передовые достижения промышленности. Платформа спроектирована для измерения непосредственно в процессе (in-situ), что исключает необходимость отбора и подготовки пробы.
Подробно
Измерительные системы анализатора кислорода, их преимущества и недостатки
Измерительная система анализатора кислорода, поставляемого заказчикам в настоящее время, имеет следующие особенности.
Измерительная система циркониевого типа:
- Система ячеек для измерения концентрации: ZR22G/ZR802/ZR402, ZR202G, ZR202S и OX400
- Тип с ограничением по току: OX100 и OX102
Измерительная система парамагнитного типа:
- Парамагнитная система: MG8G и MG8E
Измерительная система с настраиваемым диодным лазером:
- Измерительная система с настраиваемым диодным лазером: TDLS8000, TDLS8100, TDLS8200
Поскольку каждая измерительная система имеет свои преимущества и недостатки, важно выбрать анализатор кислорода, подходящий для конкретной области применения и предполагаемого использования. Ниже приведено описание каждой измерительной системы, а также её преимуществ и недостатков.
.
Измерительная система циркониевого типа
Ячейка для измерения концентрации
Твёрдый электролит, такой как диоксид циркония, проявляет селективную проводимость ионов кислорода при высокой температуре. Как показано на рисунке ниже, когда пористые платиновые электроды прикреплены к обеим сторонам нагреваемого элемента из диоксида циркония и газы с разными парциальными концентрациями кислорода контактируют с соответствующими поверхностями диоксида циркония, устройство выполняет функцию ячейки измерения концентрации кислорода. Данное явление приводит к возникновению электродвижущей силы, которая генерируется между обоими электродами согласно уравнению Нернста.
Преимущества
- Можно непосредственно установить в процессе сгорания, например, в дымоходе котла, и не требует использования системы пробоподготовки. При этом сокращается время отклика (ZR22, ZR202)
- Имеется возможность измерения следовой концентрации кислорода (OX400)
Недостатки
- Если проба газа содержит горючий газ, возникает ошибка измерения (выхлопной газ сгорания практически не вызывает проблем по причине его полного сгорания)
Тип с ограничением по току
Как показано на рисунке ниже, если поток кислорода, который направляется в катод циркониевого элемента из диоксида циркония, нагретого до высокой температуры, ограничен, появляется область, в которой ток становится постоянным даже при увеличении приложенного напряжения. Такой ограниченный ток прямо пропорционален концентрации кислорода.
Преимущества
- Возможность измерения следовой концентрации кислорода
- Калибровка требуется только на стороне бокового пролёта (воздух)
Недостатки
- Если проба газа содержит горючий газ, возникает ошибка измерения
- Наличие пыли приводит к засорению отверстий для газовой диффузии со стороны катода; должен быть установлен фильтр (требуется система подготовки пробы)
Измерительная система парамагнитного типа
Парамагнитная система
Это один из методов, использующих парамагнитное свойство кислорода. Если проба газа содержит кислород, такой кислород втягивается в магнитное поле, тем самым уменьшая расход вспомогательного газа в потоке В. Разница в расходе потока A и потока B, вызванная эффектом ограничения расхода в потоке B, прямо пропорциональна концентрации кислорода в пробе газа. Скорости потока определяются с помощью термисторов и преобразуются в электрические сигналы, разность которых вычисляется как сигнал от кислорода.
Преимущества
- Способен выполнять измерения в легковоспламеняющихся газовых смесях, в которых не может использоваться циркониевый анализатор кислорода
- Поскольку в секции детектора отсутствует датчик, контактирующий с пробой газа, парамагнитная система также может измерять коррозионные газы
- По сравнению с другими парамагнитная система YOKOGAWA обеспечивает меньшее время отклика
- По сравнению с другими парамагнитная система YOKOGAWA более устойчива к вибрации или ударам
Недостатки
- Требуется наличие пробоотбора и пробоподготовки, соответствующих свойствам или областям применения отбираемого газа
Измерительная система с настраиваемым диодным лазером
Измерительная система с настраиваемым диодным лазером
Измерения с помощью настраиваемого диодного лазера (TDL) основаны на абсорбционной спектроскопии. Анализатор TruePeak представляет собой систему на основе TDL и предназначен для измерения количества лазерного света, который поглощается (рассеивается) при прохождении через измеряемый газ. В самой простой форме анализатор TDL состоит из лазера, который создает инфракрасный свет, оптических линз, фокусирующих лазерный свет через измеряемый газ, с последующим направлением на детектор, самого детектора, а также электронных компонентов, которые управляют лазером и преобразуют сигнал детектора в сигнал, представляющий концентрацию газа.
Молекулы газа поглощают свет в определенных цветах, называемых линиями поглощения. Такое поглощение происходит согласно закону Бугера — Ламберта — Бера.
Анализаторы TDL являются эффективными инфракрасными анализаторами, работающими на основе закона Бугера — Ламберта — Бера.
I = Io e-EGL
где I — интенсивность излучения после поглощения
Io — начальная интенсивность излучения
E — коэффициент поглощения
G — концентрация газа
а L — длина оптического пути
Модель Yokogawa Electric: TDLS8000
Преимущества
- Возможность измерения ряда поглощающих газов ближнего инфракрасного диапазона спектра в жёстких технологических условиях
- Возможность измерения при крайне высокой температуре, высоком давлении и в жёстких условиях (коррозионные и агрессивные среды, среды с высоким содержанием твёрдых частиц)
- В большинстве случаев возможно измерение непосредственно в процессе (in-situ), что позволяет снижать затраты на установку и техническое обслуживание
- Большинство измерений выполняются быстро (5 секунд) и без интерференций
Недостатки
- Требуется первоначальная установка монтажного фланца
Файлы
- Yokogawa's CENTUM CS 3000 DCS Monitors and Controls Operations at Poultry Litter-to-energy Plant
- The boiler and turbine startup procedures reduces operator workload and helps to ensure a smooth and safe startup
If a sensor is not operating, the manufacturer cannot detect moisture in the chlorine and must stop the process. Unfortunately, sensors can deteriorate and deliver inaccurate measurements due to contact with the process.
A furnace for heating slabs needs to be operated under low oxygen conditions at high temperatures of 1000°C and above to prevent oxidation of the steel. The measurement of oxygen concentrations in the furnace is essential in this process. (AN 10M01F01-03E)
O2 measurement in hydrocarbon vapor is used for safety monitoring in vacuum distillation columns in petroleum refining. With conventional paramagnetic oxygen analyzers, O2 concentrations are obtained through an extractive sampling system, which conditions the sample prior to being analyzed.
Для удаления окислов азота и снижения концентрации NOx в дымовых газах применяют подход, включающий подачу аммиака (NH3) в дымовую трубу. При использовании традиционных анализаторов NH3, осуществляющих непрямые измерения, данные о концентрации NH3 получают через систему пробоподготовки. Соответственно, возникают проблемы с техническим обслуживанием и эксплуатационными затратами на систему пробоподготовки, а также задержка по времени измерений. Решением всех этих проблем является лазерный анализатор TDLS8000.
In a hot blast stove, the by-product gas produced in a coke oven is burned to preheat the air blast for the blast furnace. To improve the combustion efficiency and conserve energy in a hot blast stove, it is essential to be able to control combustion by measuring and adjusting the oxygen concentration in the exhaust gases.
A package boiler operates more efficiently if the oxygen concentration in the flue gas is reduced. Optimizing air intake for boiler operation requires continuous measurement of the oxygen concentration in the flue gas.
Combustion furnaces such as heating furnaces and boilers in plants include various sizes and types, and serve as energy sources, that is, they are cores in all production activities. Because a large amount of fuel such as gas or fuel oil is consumed in plants, their combustion efficiency directly affects the performance and running cost of the plants.
Материалы
Брошюры
- Process Analyzers Analytical Instruments and Systems Overview
- Zirconia Oxygen Analyzer,Averaging Converter/High temperature Humidity Analyzer ZR202G,ZR202S,ZR402G,ZR22G,ZR22S,AV550G (2.5 MB)
- Flame-proof Zirconia Oxygen Analyzer ZS8C, ZS8D (1.4 MB)
- Paramagnetic Oxygen Analyzer MG8G, MG8E (1.3 MB)
- OX100, OX102 Limiting-current type Oxygen Analyzer (650 KB)
- Low Concentration Zirconia Oxygen Analyzer OX400 (642 KB)
Руководства по эксплуатации
- EXAxt AV550G HART Protocol (2.2 MB)
Технические характеристики
Техническая информация
- Oxygen Analyzer Selection Guide (727 KB)
Хотите узнать больше о наших технологиях и решениях?
Контакты