4、被 测烟气温度:ZOY—4型 低于600℃(低温型) 目前本公司使用此种类型 ZOY—5型600~800℃(高温型)
5、输出信号:可扩展双路隔离输出,0~10mA DC和4~20mA DC,采取光电隔离,直接和计算机联网。0~10mA DC 信号用于DAS显示,4~20mA DC 信号用于自动调节设备。 6、负载能力:0~1.2KΩ或0~600Ω 7、环境条件:0~50℃;相对湿度?90%。 8、电 源:220V±10%,50Hz
9 功 耗:变送器约8W,加热炉平均约50W 10 响应时间:90% 约3秒
11 氧化锆探头加热炉升温时间:约20分钟。
12 氧化锆探头寿命:氧化锆管按国标GB11169-89保用一年。主体寿命5年以上。 2.3.4 检修项目:
1、变送器大修随锅炉大修进行。
2、探头随变送器一起拆回试验室进行大修。
3、现场二次线必须整理,排列整齐,线方头齐全,标志清楚,端子排无破损,终端端子齐全,表计及电源名牌齐全,保险座子及电源开关完好,开关把手齐全,线路绝缘良好,穿线管路排列整齐,管路固定卡子齐全,管路接头固定牢固,一次元件铭牌齐全。
4、烟道检查,此项工作要在大修开始前进行,磨损严重的,要提出修补计划,委托给锅炉分场在大修时进行修补,大修后的烟道应保持畅通,没有堵塞和漏泄现象。 5、探头和变送器检查校验。
2.3.5 使用的标准仪器 1、UJ33a电位差计二台。 2、0.1级以上电桥一台。 3.直流毫安表一台。
4、普通水银温度计(0~50℃)一支。
2.3.6 检修前检查 (氧化锆探头的拆装参照 2.3.8.4) 1、拆下陶瓷过滤器进行清扫,检查有否裂纹。
2、拆下热电偶检查腐蚀情况,并按热电偶的规程要求作热电偶校验,腐蚀严重的电偶要更换。 3、拆下炉丝进行检查,腐蚀严重的要更换,一般情况测量一下炉丝阻值。
4、拆下锆管检查有否裂纹,并清扫干净,但不能用水洗,只能用干毛刷清扫或用打气筒吹。 5、检查清扫完后的探头组装起来,组装时特别要注意池电势引线的密封和陶瓷过滤器的密封。 6、清扫变送器,检查各按键是否完好。
2.3.7 检验校准 1、氧化锆探头检验
①探头的外观检查:整个氧化锆探头无机械松动处,过滤器应清洁,畅通。
②探头的冷态检验:在室温下,探头锆管内阻无穷大。锆管负极与探头外壳相通。探头加热炉电阻值在60Ω
左右。用500V兆欧表测量探头的绝缘电阻,其中热电偶对探头外壳绝缘电阻应大于20MΩ,加热炉对探头外壳绝缘电阻应大于5MΩ。 ③探头的热态检验:把探头加热到750℃左右时,用3位半数字万用表200Ω档测量探头锆管的近似内阻,其阻值一般不应大于100Ω。旋开探头标准气输入口螺钉,用3位半数字表200mV档测量探头锆管的本底电势,一般不超过±3mV。此时,探头热电偶应有30mV左右热电势输出。
加热式探头可用调压器进行直接加热,如用仪表氧量变送器加热,应把探头热电偶输出端接入仪表,防止烧坏探头。 氧化锆探头的端子接线如图二。
热电偶输出负端热电偶输出正端氧化锆输出负端氧化锆输出正端123456+-氧电势加热炉输入端加热炉输入端+-热电势加7热8炉+-冷 补图二 氧化锆探头端子接线图
2、氧量变送器的校验:校验氧量变送器需直流电位差计2台(UJ33a),直流毫安表1台,加热负载1只(50-100W/220V 灯泡)。测试线路参照仪表端子接线图,图三。
电炉80V4-20mA0-10mA - + - +~220V 电源地- + 锆 管- + 热 偶- + 冷 补图三 氧量分析仪接线示意图 用2台直流电位差计分别模拟探头氧化锆的氧电势输出和热电偶的热电势输出,用灯头代替探头加热炉。检验步骤
①热电偶信号Et用电位差计送30mV左右(加环境温度T=750℃),氧化锆信号Ez用电位差计送66.67mV,调整零点电位器(ZERO W2),使仪表显示为1.00%,氧化锆信号Ez用电位差计再送0mV,调整量程电位器(SPAN W1),使显示为20.6,如此反复数次,使两端都符合精度要求,再按照附表二输入几个数据复核即可。
②电流输出的调整:本仪器具有0--10mA双路输出,由于采用了光电隔离,所以可以和计算机直接联网。 三只调整电位器:W4、W5、W6位于R55与R15之间。W4(10K)为0--10mA回路调整电位器W5(10K)为4--20mA回路调整电位器,W6(2K)为4mA起始点调整电位器(380mV左右),这三个电位器出厂时均已调整好。电流输出量程有0~5%、0~10%、0~20%、0~25%四档,由位于主板上四位K1功能开关设置,出厂时量程设置为0~10%,其具体含义如下:
输出电流信号 对应0~10% O20-10 mA 和 4-20 mA 用电位差计按附表送氧化锆mV信号,调整W4或W5,使电流表读数与表中对应数值符合精度要求。 3、系统调校与标定
①在实验里,把氧化锆探头和氧量变送器按图四 系统接线图正确接线。接通仪表电源,仪表加热指示灯亮。
探 头变送器电炉80V4-20mA0-10mA - + - ++-氧电势+-热电势加热炉+-冷 补~220V 电源地- + 锆 管- +- + 热 偶 冷 补图四 氧化锆校验接线图
②待探头温度加热到750℃,稳定30分钟。测得氧化锆探头的本底电势。一般在±3mV,调整氧量变送器上的量程电位器,使仪表显示为20.6%。
③将含氧量1%左右,流量为500mL/分的标准气体输入氧化锆探头,调整零点电位器,使显示值与标准气值一致。
④分别将含氧量5%、9%,流量为500Ml/分,的标准气体输入氧化锆探头,指标稳定后记录仪表读数,误差不应超过±0.3。
4、填写检修记录,工艺和质量卡。
2.3.8 安装、维护及小修项目、周期 1、安装
氧化锆探头安装
(1)安装点的选择:探头安装点的烟气温度应符合小于600℃的要求,一般来说,烟气温度低,探头使
用寿命长,烟气温度高,使用寿命短。探头不能安装在烟气不流动的死角,也不能安装在烟气流动很快的地方。另外要求烟道漏气较小,探头安装维修方便,对于中、小型锅炉,建议安装在省煤器前过热器后,因为锅炉系统烟气流向从炉膛到汽包,经过过热器、省煤器、空气预热器,由引风机以回收处理后从烟囱排入。如果点过于靠近烟气炉膛出口,由于温度过高,流速较快,将对探头不锈钢外壳形成冲刷腐蚀,减短使用寿命;如果测点过于偏后,由于烟道系统中漏气现象,将造成测点处氧量值偏高,不能如实反映炉膛中的烟气氧量。
(2)炉墙上的探头固定法兰:用钢材做成如工字形的过渡架,过渡架的法兰能直接焊在炉墙外壁上或埋入炉墙中,但要求气密牢固。过渡架另一端法兰是为固定检测器而设,因此必须与检测器固定法兰的螺孔相匹配。如选用Φ12mm安装孔,则在过渡法兰的Φ130mm圆上均布四个Φ12mm的安装孔,使用4个M10X40的螺丝,将它与检测器的固定法兰紧固,为防止漏气,两法兰间可填充橡胶板密封圈。
(3)探头的安装:探头的参比气是靠空气自然对流提供的,探头需水平安装,参比气和标准气接口相应朝下,探头安装法兰和过渡架法兰之间必须填橡胶纸板, 以免空气漏入烟道,影响测量准确度。探头端头必须离锅炉内壁150mm以上,使过滤器的多孔陶瓷暴露部分背对烟气的流向以避免陶瓷体受气体冲刷,延长使用寿命。当探头推入的烟道时,为防止锆管爆裂,宜分段逐步推入,一般以10~20厘米/分钟为好。
(4)安装说明
(a)氧化锆探头的安装位置严禁接触明火,避开烟气流不到的死区。设备上加装的探头保护套管长度不得超过探头的金属过滤罩开口部分。
(b)松开探头顶端螺母,探头金属防尘罩能任意旋转。探头的正确安装方式是金属防尘罩的不开口部份正对烟气流向,接线盒上参比气口朝下。在安装时,法兰连接处应垫密封圈,防止泄漏。
(c)探头至仪表的氧化锆、热电偶信号连线应采用屏蔽电缆,并与加热回路连线分开。屏蔽电缆的屏蔽层一头接探头的氧化锆输出负端,一头接仪表的氧电势输入端。
2、使用
(1)ZOY-4型氧化锆氧量分析仪操作步骤:经检查后确认安装,接线准确可靠,可接通变送器电源,数秒钟内自动复位,数码管显示探头内加热炉的温度,加热指示灯时亮时暗,表示加热电路正常,升温速率和温度保持均由变送器内设定的程序控制,整个升温过程约需20分钟,当加热达到640℃时,数码管从显示温度自动转变为显示氧量。此时,加热炉继续在升温,直到达到设定温度750℃,达到动态平衡。从开始显示氧量到可以正确读数至少需要数十分钟时间。
(2)校正 探头使用一段时间后,为保证测量准确,可以按系统调校与标定(3)、(4)步骤用标准气校准。在没有标准气的情况下,可在现场校正。旋开探头标准气螺栓,使空气进入标准气导管,调整变送器主机板上量程电位器使显示值为20.6%,再旋上探头标准气螺栓即校正结束。
3、故障处理
(1)恒温控制系统的故障:恒温控制系统包括变送器内的恒温控制电路,探头内的热电偶、电炉丝和冷端补偿元件AD590,恒温系统正常时,把氧化锆管加热到750℃工作点。其故障可归纳为上列几个方面:加热电炉炉丝正常电阻值为60Ω左右,如果电炉丝断,温控电路不能形成回路,变送器显示烟气温度。 热电偶开路或极性接反,变送器上“热偶”指示灯亮,提示热电偶故障。热电偶正常时,其阻值小于4Ω。当电炉热电偶都好时,仪表仍不能正常工作,可先检查冷端补偿元件AD590是否完好,极性是否接抒。AD590是一种电流型二端测温器件,在4—30V的工作电压下它是一个恒流源。恒流电流与工作电压无关,而只对应于环境温度,其数值对应于绝对温度的度数,利用这一电流在电阻上产生一个与热电偶分度匹配的电压降,它的工作温度为-55~150℃。以环境温度27℃为例,在变送器接线端冷补(-)与锆管(-)之间测得电压为(273+27)μA×42Ω=12.6mV,如果相差极大,则冷补电路有问题。如一切正常则说明变送器内恒温电路有问题。当恒温控制系统完好时,加热温度升不到750℃,可能原因有两个:a 热电偶与外电极相碰,需将热电偶从检测器接线盒处接出约1mm;b 烟道中烟气流速过大,可在检测器外壳包一层保温物质。
(2)如探头工作温度正常,探头氧化锆输出信号不正常,则故障出在氧化锆探头锆管部分。一般分为三
种情况:
①探头无氧化锆输出毫伏信号:信号线开路或氧化锆锆管断裂失效。
②探头氧化锆输出毫伏信号值偏小,仪表氧量指示值偏大,可能是烟道检测处漏风、探头参比气口堵赛或标准气口漏气和氧化锆锆管老化。氧化锆锆管的老化是由于长时期接受高温烟气中硫化物等有害气体所致。锆管老化的标记是锆管的本底电热和内阻增大。锆管中毒老化是一个渐变过程,新锆管的内阻一般不超过100Ω,使用一段时间内阻会逐渐增大,当内阻于1KΩ,应考虑更换锆管。当内阻大于100Ω,但小于1KΩ可通过锆管现场标定延长锆管使用寿命。具体操作方法:先将探头的标准气口打开,再通入1%、5标准气体检查系统测量精度是否超差。
③探头氧化锆输出信号晃动,排除信号线受强电干扰的可能,如输出信号呈现有规律的周期性晃动,可能是探头的加热炉绝缘不好引起;如输出信号呈现无规律的晃动,则是探头锆管老化或接触不良引起,可通过更换锆管或锆管弹簧来解决。 4、简要维修
加热式氧化锆探头的维修:
(1)更换探头氧化锆锆管。从烟道上取下氧化锆探头。拆下探头的过滤罩和陶瓷过滤器;旋下四只六角固定螺钉;取下过滤丝网板、标准气套等部件。取下过港督丝网板、标准气套管等部件,慢慢顺时针旋转拨出氧化锆锆管,取下锆管上的密封垫圈,装在新的氧化锆锆管上;更换探头上的锆管弹簧丝;慢慢顺时针旋转,垂直用力小心装入新的氧化锆锆管。再装上过滤网板、标准气套管等件;旋紧四只六角螺钉和金属过滤器罩。
(2)更换探头的热电偶。按上述步骤先拆除探头的氧化锆锆管。松开探头底端接线柱上热电偶引线的紧固螺丝;用尖嘴钳将热电偶从探头顶端拉出;将新装热电偶的冷端稍稍磨尖,从探头顶端插入;再将热电偶按正负极性接好。按上述步骤装好探头的氧化锆锆管和其他部件。 (3)探头的加热炉烧坏,一般由厂方更换修理。 5 检修周期
大修根据主设备大修周期进行:一般3~5年进行一次。 小修根据主设备小修周期进行:一般1~2年进行一次。 6 小修项目
(1)变送器小修随锅炉小修进行。
(2)记录表小修按ER系列表要求进行。
(3)探头拆回试验室内进行小修具体方法和要求同( 2.3.6 2.3.7 )内容。 (4)测量锆管内阻方法和要求同(2.3.7 1②)内容。 7 月度维护
按照2.3.8 2 ② 内容进行。 8 周维护项目
(1)清扫氧量盘一次。
(2)检查变送器工作是否正常。
附表一 氧化锆理论电热输出值表 附表二 氧量电热温度对照表
附表三 氧电势、氧量百分比与输出电流对照表