烟气分析仪上的氧气监测

一、什么是烟气分析仪

烟气分析仪是利用传感器对大气环境中的O2，CO，NO，NO2， NOx，SO2，烟尘，排烟温度，烟道压力，燃烧效率及过剩空气系数等烟气含量进行连续测量分析的设备。烟气分析仪主要用于小型燃油、燃气锅炉污染排放或污染源附近的环境监测。按照使用方式，烟气分析仪可以分为，手持式烟气分析仪和固定式连线记录烟气分析仪。

二、为什么要测试烟气中的氧含量

在锅炉、窑炉、加热炉等各种燃烧设备中，燃料与空气混合燃烧后会产生烟气，其中剩余的氧气含量是判断燃烧是否充分的重要指标。如果烟气中氧浓度过高，说明空气供给过多，会导致大量热量被废气带走，降低热效率；如果氧浓度过低，则可能意味着空气不足，燃料无法完全燃烧，产生一氧化碳等有害物质，并造成燃料浪费。实时监测烟气氧浓度，对于实现高效、清洁的燃烧至关重要。

三、如何测试烟气中的氧含量

监测烟气中的氧含量是工业燃烧控制、环保排放监测以及锅炉效率优化等过程中的关键环节。

目前，烟气中氧气含量的检测主要有四种主流方法：氧化锆传感器法、磁氧分析法、电化学（燃料电池型）传感器法以及激光吸收光谱法（TDLAS）。氧化锆法利用高温下氧化锆电解质对氧离子的导电性，通过能斯特方程测量氧浓度，具有响应快、精度高、适合高温在线监测等优点，但易受还原性气体干扰且需较高工作温度；磁氧分析法则基于氧气的强顺磁性，通过磁场中气体行为变化来测定氧含量，稳定性好、寿命长，适用于低氧精确测量，但设备体积大、对振动敏感、响应较慢；电化学传感器依靠氧在电极上的还原反应产生电流信号，结构小巧、成本低、无需高温，常用于便携设备，寿命有限，同时易被酸性气体影响；而激光TDLAS技术利用氧气对特定波长激光的选择性吸收进行非接触式测量，具备抗干扰强、响应快、免维护和可原位安装等优势，但系统成本高，对光学窗口清洁度要求严格。

一般来说，不同测量方法各有适用场景：氧化锆传感器广泛用于锅炉、窑炉等高温燃烧过程的实时控制；磁氧分析仪因长期稳定性好，多见于电厂或化工厂的固定式连续排放监测系统（CEMS）；电化学传感器则因其便携性和低成本，适用于现场巡检或安全检测；而激光TDLAS作为高端技术，正逐步应用于对精度、可靠性和免维护要求较高的先进工业过程或超低排放监测场合。客户可根据实际工况、预算、维护条件及精度需求选择最合适的氧含量监测方案。

四、氧气传感器的推荐

英国Alphasense氧气O2-C2传感器采用先进的电化学技术，具有高精度测量的能力，能够准确反映环境中的氧气浓度。因为其内部加装了过滤器，可以有效过滤烟气的干扰，适合应用于烟气分析仪上。

O2-C2传感器还具有快速响应的特点，能够在短时间内对氧气浓度的变化做出反应，确保及时发现问题并采取措施。具有良好的稳定性，能够在各种环境条件下保持稳定的测量性能。

易于安装与维护：O2-C2传感器体积小巧、安装方便，且维护简单，降低了使用成本。以下是O2-C2传感器的部分参数：

1）测量范围：0-30%

2）工作寿命：＞24个月

3）响应时间T90（s）:＜50

4）温度范围：-30~55℃

5）湿度范围：5-95%RH

6）压力范围：80-120Kpa

7）重量：＜18g