氧气烟气分析仪是工业燃烧控制、环保监测及能源管理中的核心设备，其分析过程涵盖气体采样、预处理、核心检测、数据应用四大环节。
一、气体采样：精准捕捉烟气“原生态”
1.采样点选择
代表性原则：根据烟道形状（圆形/矩形）、流速分布（湍流/层流）及温度梯度，选择烟道直管段（前3倍直径、后1倍直径无弯头/阀门）作为采样点，确保样本能反映烟气整体成分。
安全防护：在高温（＞400℃）、高压（＞0.1MPa）或腐蚀性环境（如含SO₃、HCl）中，采样点需配备耐高温、耐腐蚀的采样探头（如陶瓷涂层探头），并设置冷却装置（如水冷套管）保护设备。
多点采样：对于大截面烟道（直径＞2m），采用网格法布置3-5个采样点，通过等面积环法或对数线性法计算混合样本，避免因流速不均导致成分偏差。
2.采样方式优化
等速采样：通过调节采样枪入口流速（使用皮托管或热线风速仪测量烟气流速），使采样流速与烟气流速一致（误差≤±5%），防止因流速差异导致颗粒物沉降或气体分压变化。
防堵设计：在采样枪前端加装滤网（孔径≤50μm）或旋风分离器，拦截大颗粒物（如飞灰、未燃尽碳粒），避免堵塞采样管路或损坏传感器。
保温伴热：对采样管路进行全程保温（温度≥120℃），防止烟气中的水蒸气冷凝（导致SO₂溶解、NOx损失）或酸性气体凝结（腐蚀管路）。
二、气体预处理：净化样本，消除干扰
1.除尘过滤
多级过滤：采用“粗滤+精滤”组合，先通过金属滤网（孔径100-200μm）去除大颗粒物，再用玻璃纤维滤膜（孔径1-5μm）截留细颗粒物，确保进入分析仪的气体洁净度（颗粒物浓度＜1mg/m³）。
反吹清灰：对连续运行的采样系统，配置脉冲反吹装置（压缩空气压力0.4-0.6MPa），定期（每2-4小时）反吹滤网，防止滤网堵塞导致采样阻力升高（＞10kPa需更换滤网）。
2.除湿干燥
冷凝除湿：通过半导体冷凝器（温度≤4℃）或压缩机制冷（温度≤2℃）将烟气中的水蒸气冷凝为液态水，经疏水阀排出，确保气体湿度＜5%RH（相对湿度）。
化学干燥：对含微量水分的气体，使用干燥管（填充无水氯化钙或硅胶）进一步吸附水分，避免水蒸气对红外传感器（如检测CO、CO₂）或电化学传感器（如检测O₂、NOx）的干扰。
3.温度压力补偿
实时监测：在预处理系统中安装温度传感器（量程-20℃~200℃）和压力传感器（量程-10kPa~100kPa），实时采集气体温度（T）和压力（P）。
三、氧气烟气分析仪核心的检测：多技术融合，精准定量
1.氧气（O₂）检测
电化学传感器：利用氧气在电极表面发生氧化还原反应产生电流的原理，通过测量电流大小（μA级）计算O₂浓度（量程0-25%Vol，分辨率0.01%Vol），具有响应快（＜10秒）、成本低的特点，但需定期校准（每3-6个月）以补偿传感器老化。
氧化锆传感器：基于氧化锆固体电解质在高温（600-800℃）下产生氧浓差电势的原理，通过测量电势差（mV级）计算O₂浓度（量程0-100%Vol，分辨率0.001%Vol），适用于高温烟气（如锅炉、窑炉），但需配备加热装置和参比气体（如空气）。
2.氮氧化物（NOx）检测
化学发光法（CLD）：利用NO与O₃反应生成激发态NO₂*，退激时发射特征光（波长600-3000nm）的原理，通过光电倍增管测量光强计算NO浓度（量程0-1000ppm，分辨率0.1ppm），再通过转化炉（温度300-400℃）将NO₂还原为NO，实现NOx总量检测，具有灵敏度高（检测限＜0.1ppm）、线性范围宽的特点，但需定期更换O₃发生器催化剂。
非分散红外法（NDIR）：利用NOx分子在特定波长（如NO：5.26μm，NO₂：6.2μm）吸收红外光的原理，通过测量吸收前后光强变化计算浓度，适用于低浓度检测（量程0-50ppm，分辨率0.01ppm），但需定期校准以消除水蒸气、CO₂等干扰。
3.二氧化硫（SO₂）检测
紫外荧光法：利用SO₂分子吸收紫外光（波长190-230nm）后被激发，退激时发射荧光（波长330-390nm）的原理，通过光电倍增管测量荧光强度计算浓度（量程0-500ppm，分辨率0.1ppm），具有抗干扰能力强（不受NOx、CO₂影响）、响应快（＜5秒）的特点，但需定期清洗光路以防止粉尘沉积。
电化学传感器：适用于低浓度SO₂检测（量程0-20ppm，分辨率0.01ppm），通过SO₂在电极表面发生氧化反应产生电流的原理测量浓度，但易受湿度、温度影响，需配备温湿度补偿电路。
更新时间：2025-07-16
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