德图远大氧化锆氧量分析仪产品线：连续基准有了，谁来校准它的漂移

电厂运行部每月都要面对两个"互相打架"的指标：环保要求低氮燃烧、氧量压低；但氧量一低，又怕飞灰含碳量升高、锅炉效率往下掉。

夹在中间的那个数，就是烟气含氧量。它直接反映过量空气系数，是判断燃烧是否完善最核心的依据。而测量它的主力设备，是氧化锆氧量分析仪——直插烟道、连续输出、接入 DCS，一年 8760 小时不间断。

但问题也随之而来：氧化锆探头会老化、会漂移。很多电厂都遇到过"氧化锆显示 3.2%，可效率怎么算都不对"的情况。

近日，深圳市德图远大仪器有限公司对其氧化锆氧量分析仪产品线进行系统梳理与推广。这条线要解决的，正是这样一个被长期忽视的问题：连续在线的基准值，靠什么来保证它一直是对的。

先理解原理：为什么氧化锆能高温直测

氧化锆（ZrO₂）在常温下是绝缘体，但当温度升到 600℃ 以上，它就变成固体电解质——氧离子（O²⁻）可以在晶格中自由迁移，而电子导电性被抑制。这个特性让它成为理想的电化学测氧元件。

探头结构是一根氧化锆管，内外壁涂覆多孔铂电极：内侧通参比气（通常是空气，氧含量 20.95%），外侧接触被测烟气。两侧氧分压不同，氧离子就从高氧侧向低氧侧迁移，在电极上产生氧浓差电动势（毫伏级），遵循能斯特方程：

E = (RT/4F) × ln(P₁/P₂)

其中 R 为气体常数，T 为绝对温度，F 为法拉第常数，P₁、P₂ 分别为两侧氧分压。仪表内置高精度温控器（恒温 700±1℃）与信号处理单元，把测得的电势值代入方程、结合温度补偿，实时换算为氧浓度，输出 4-20mA 或 RS485 信号。

这套原理带来一个巨大优势：高温直测，无需预处理。 探头可直接插入 600~1400℃ 的烟道，不需要冷却、除尘、干燥——相比必须把烟气抽出来处理的抽取式 CEMS，系统大幅简化，响应时间也快得多。

产品线：探头与变送器分开选

德图远大的氧化锆产品线按"探头型号 + 变送器型号"分档组合，这是选型的第一个关键。

Nernst 1230 系列氧化锆探头有三个型号，对应不同烟气温度：

几个设计细节值得注意：

一是氧化锆与钢玉陶瓷焊接紧固复合技术。 这是 NOVATECH/Nernst 的专利工艺，探头抗热冲击能力强，一般使用寿命可达 3~5 年，通常 5~6 年后才考虑换新。器件本身对氧气的实际反应时间少于 100 毫秒。

二是安装倾角。 探头采用螺旋型安装——在所需位置钻孔、加装固定螺母或法兰盘，将探头旋入，再用专用电缆与墙式安装的氧气分析仪连接。安装时最好有 15~20 度的倾角，以便冷凝水流出；探头长度超过 1 米时，建议加装内部固定装置。

三是抗腐蚀。 对于高硫区、锌等高腐蚀环境，以及直接接触油气的场合，需选用针对性方案。

四是安装座温度限制。 若探头接线盒（接电缆处）温度预计超过 130℃，需配加长套管。

Nernst 1231 HGP 高压型氧化锆传感器则面向特殊工况——高压蒸汽锅炉、核能蒸汽炉、核动力锅炉。它可承受正压 0~10 个大气压、负压 -1~-10 个大气压的变化，由传感器上的压力传感器将信号反馈给仪表，根据压力不同高精度测出氧含量。壳体材料为 316L 不锈钢，应用烟气温度 900℃ 以下，传感器自带加热器保持锆头温度恒定。

变送器：从单探头到双探头双组份

Nerst 2001-SX 氧气分析仪是入门配置，一台仪器带一支氧化锆探头，测氧范围 0~100%，一路 4~20mA 电流输出 + RS485 网络通讯；具备任意可调的高/低氧量报警输出；自带自动校正功能，用户可自定校正时间与次数；显示功能涵盖日期、现时氧含量、探头温度、氧毫伏值，以及 14 个一级状态显示和 11 个二级状态显示参数。安全上，当炉子停止使用时可关闭探头加热器。安装采用挂壁式，仪器与探头用专用电缆连接。

NOVATECH 1732 双探头氧气变送器是更高一级的配置，核心价值在于"一拖二"：

• 可接一个或两个氧化锆探头，也可接一支氧化锆传感器 + 一支辅助热电偶（J、K、R、S 型）；

• 两路线性 4-20mA 直流输出（最大负载 1000Ω）+ RS485 MODBUS；

• 输出参数可选范围极广：线性氧 0~100%、平均氧 0~100%、极低氧 0~20000ppm、对数氧 0.1~20%、还原性氧 10⁻³⁰~10²%、缺氧量 -10~20%、燃烧效率 0~100%、可燃物百分比 0~2%、最大理论 CO₂ 0~100%、探头电动势 0~1500mV、辅助热电偶温度 0~1600℃；

• 精度 ±1% 实测氧读数，重复性 ±0.5%——例如氧含量为 2% 时，误差不超过 ±0.02%；

• 4 个可编程报警继电器，20 种可选报警功能，覆盖低氧、极低氧、高氧、氧偏差、探头温度低、吹扫中、校验中等；

• 本地显示范围 1.0×10⁻³⁰% ~ 100% 氧，0.01ppm 以下自动切换为指数格式。

1732-02/CO(Ex) 双组份防爆型氧含量与可燃性气体分析仪则解决了另一个行业难题。它是 NOVATECH 与澳大利亚科学院合作、经十年研发的成果，采用氧化锆双头结构，同时获得氧含量与一氧化碳含量——这是目前真正的直插式测量技术。

其价值在于：突破了传统 CO 测量必须在干燥、无粉尘、低温条件下进行的局限，可在高水分、高粉尘条件下在线测量，所测温度从常温到 1400℃。仪器可提供氧含量百分比、CO 的 ppm 值、12 种可燃性气体值以及燃烧效率。有效控制过氧燃烧的氧量与空燃比，既避免过氧燃烧带走大量热能，又减少 COX、SOX、NOX 排放。

此外，产品线还包括 Genesis 系列高温型氧化锆（探头温度范围 600~1400℃，插入长度 556~953mm，保护外壳可选铝瓷、Incoloy800 或结晶氧化铝，防护 IP65/NEMA4）与分体式氧化锆 G1210/G1220（当安装位置不便观察与校准时，用户界面与探头分开远程操作，单行 4 位 LED 显示，输出 0~10/0~20/2~20/4~20mA 可选，量程 0-5% 或 0~25%，阻尼 1~100s 可调，RS232/Modbus，IP65/NEMA4）。

回到开头的问题：谁来校准氧化锆

这正是德图远大在推广中反复强调的一点。氧化锆是连续基准，但它本身会漂移——探头老化、积灰、参比气路异常、加热器衰减，都会让读数慢慢偏离真值。

用便携式烟气分析仪做同点位比对校验：

某电厂遇到"氧化锆显示 3.2% 但效率算出来不对"的情况，用 KANE9506 在同一取样口对比，发现探头老化导致读数偏低 0.8%，修正后效率账立刻对上。

这个 0.8% 的偏差意味着什么？按行业经验，每降低 2% 的多余氧气，可节省 1%~1.5% 的能源；采用氧量分析仪一般可节省 8%~10% 的能源。也就是说，一个长期未被发现的 0.8% 偏差，足以让整套燃烧优化的努力打折扣。

因此德图远大给出的完整逻辑是：氧化锆做连续基准（接 DCS，参与自动控制）+ 便携式烟气分析仪做定期校验（发现并修正漂移）+ 磨煤机温度监测做安全兜底，把燃烧调优与制粉安全绑在同一次巡检里。

四条选型建议

1、先定烟气温度——这是选探头型号的第一依据。低于 900℃ 选 1231 加热型（带加热器与过滤器）；700~1000℃ 选 1232L；700~1400℃ 或存在腐蚀性气体选 1232H（钢玉外壳）；高压蒸汽锅炉、核能锅炉选 1231 HGP。

2、再定探头数量与输出需求——单点测量选 2001-SX（一拖一）；需要双测点平均、或要输出燃烧效率/CO₂/极低氧等多参数并接入 DCS，选 1732 双探头变送器；需要同时测 CO 与可燃性气体且现场防爆，选 1732-02/CO(Ex)。

3、三问安装条件——确认烟道壁可开孔尺寸与螺纹规格（BSP 或 NPT）、探头插入长度（指从探头螺纹至探头顶部的长度）、接线盒（接电缆处）温度是否会超过 130℃（超过需配加长套管）、能否做出 15~20 度倾角、探头长度超过 1 米时是否加装内部固定装置。这些在安装前不定好，装上去再改就得停炉。

4、最后一问，也是最容易被跳过的一问：漂移怎么管。 氧化锆是连续基准，但它不是免维护基准。建议三件事：一是开启仪器自带的自动校正功能，设定合理的校正时间与频次；二是定期用便携式烟气分析仪做同点位比对——KANE9506、testo 350 这类便携机在烟道取样口插 5 分钟，就能发现探头是否老化漂移；三是定期吹扫探头，防止粉尘堵塞影响响应。同时要清楚氧化锆的适用边界：烟气中大量 CO、H₂ 存在时读数会偏低，此时不能用；还原性气氛下需改用其他原理。

一个比仪器更前置的前提：先排除漏风

还有一件事值得单独说，因为它常常让"测准了"的数据依然算不对账。

系统漏风会导致烟气氧含量虚增。 锅炉本体、烟道系统、除尘器及风机等部位密封不严，会吸入外界冷空气。常见漏风点包括看火孔、检查门、炉墙开裂处、除尘器锁气器及烟道密封不良处。此外，燃料水分、灰分含量高时着火与燃尽困难，为维持燃烧稳定需适当增加送风量，也会导致氧量升高；采用水膜除尘、麻石除尘等湿法工艺时，水中溶解氧受热析出释放到烟道中，同样会抬高监测值。

这意味着：如果漏风问题没解决，氧量读数再准，据此做出的燃烧调整也是错的。 测点应尽可能选在漏风点之前，或先完成漏风治理再谈氧量优化——这是很多电厂"氧量调了很久却不见效"的真正原因。

从一台变送器到一条燃烧控制链

综合来看，德图远大给出的不是单一设备，而是一条完整的燃烧控制链：氧化锆氧量计做连续基准（直插烟道或空预器出口，输出 4~20mA 接入 DCS 参与自动控制）；便携式烟气分析仪做定期校验（发现并修正探头漂移）；磨煤机温度监测做安全兜底（防止出口温度过高自燃或过低结露堵管）。三者把燃烧调优与制粉安全绑在同一次巡检里，一次进场同时给出"效率账"与"安全账"。

深圳市德图远大仪器有限公司成立于 2010 年，位于深圳前海片区，是专业从事高新技术研发、国际贸易、项目开发设计与安装的技术性公司，长期服务于石油化工、电力、冶金、环保、铁路、造纸等行业。

公司表示，氧化锆氧量分析仪的选型核心不在"测氧范围有多宽"，而在探头型号与烟气温度的匹配、双探头与多参数输出的实际需求、以及漂移校验机制是否建立。德图远大可针对不同炉型、烟道条件与燃料类型提供探头选型建议、安装指导与校验方案。

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