氢气H2气体含量分析

来源：陕西卓宇佳创仪器仪表有限公司 时间：2025-03-03 12:50:47 [举报]

在发电领域火力发电是相对普遍的一种供能方式，火力发电是利用可燃物燃烧产生电能，从能量转换的观点分析其过程是：化学能→热能→机械能→电能。火力发电的燃料主要是以燃煤为主，煤粉和空气在电厂锅炉炉膛空间内悬浮并进行强烈的混合和氧化燃烧，燃料的化学能转化为热能。热能以辐射和热对流的方式传递给锅炉内的高压水介质，分阶段完成水的预热、汽化和过热过程，使水成为高压高温的过热水蒸气。水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸气热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子通过联轴器拖动发电机发出电能，电能由发电厂电气系统升压送入电网。



那么在工艺转化过程中，煤粉与空气混合及相关的氧化反应，如果氧气没有控制在合理范围内，极易产生爆炸事故。因此氧含量分析仪在发电锅炉燃烧过程控制中起到非常重要的作用。

市面上常见的氧含量分析仪有电化学原理和顺磁原理两种形式，电化学氧分析仪原理比较侧重于检测分析微量氧和常量氧，对精度要求不高的工艺在考虑性价比方面可以选择使用电化学原理的氧含量分析仪。顺磁氧分析仪因其磁力机械式原理，因此不容易受外界环境的干扰，检测精度更高，寿命更长。

离心机作为生产设备在医药、农药行业中得到了广泛应用，由于这些行业所应用的场合、工艺、介质的特殊性，经常有起火燃烧爆炸事故发生。例如，2013年03月27日，湖北省宜都市华阳化工有限责任公司一名车间工人在放料过程中，离心机发生燃烧起火，导致该工人当场死亡。。
离心机氧含量分析仪
爆炸原因分析：
离心机发生燃烧爆炸要同时具备三个条件：可燃性物料、氧气和着火点。防止爆炸本质上就是对着三个因素的控制。离心机投料本身多为爆炸性物料，肯定会超过爆炸下限，一般无法控制。着火点主要是控制各种摩擦因素，如下料不均匀，偏心运转，转鼓负荷过重，致使转鼓与机壳摩擦起火；离心机下料管紧固螺栓松动，与推料器相碰撞产生火花等。
控制离心机爆炸更重要的是需要严格控制内部氧气含量，一般要控制在2-3%vol以下方可运行。

业内常见解决措施与存在问题
对于氧含量检测目前业内常见检测方法为惰性气体置换保护和氧含量分析仪两种。


一、惰性气体置换法
惰性气体置换主要是不间断向离心机中冲入氮气进行置换确保低氧浓度。这种方式普遍存在于离心机的场合。这种方式存在很大的局限性，主要是体现在：氮气置换装置实际上只是在机壳上设置氮对内腔中充入氮气。至于氮气浓度能否达到安全范围则没有定量的控制，没有一个明确的数值为依据，对于投料中的各种意外因素无法控制因此，其氮气保护的可靠性很差。

离心机氧含量分析仪

二、氧浓度监控法

加装氧气浓度在线分析仪是比较的一种方式，它是将离心机内的样气抽出实时监测内部氧气浓度值，当氧气超标时可实现自动连锁。相比于惰性气体置换法，氧浓度监控法是从根本上直接测量反应釜、离心机内部氧气浓度值。并且可以根据不同的报警值实现自动连锁。

目前采用这种方式的主要为离心机厂家配套或终端自行改造。存在的大问题是由于反应釜、离心机各厂家投料、参数不一，情况复杂多变，对于不同的工艺参数需要定制的预处理系统，否则很难能够正常运行。

离心机氧含量分析仪

上图为某离心机厂家为山东某药厂配套的离心机氧含量在线监测系统，投料介质为甲醇、乙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯等，氧含量分析仪直接采购进口分析仪表，仅有简单除水过滤装置 ，根本无法去除有机溶剂对氧气传感器的腐蚀，结果运行一周即坏，根本无法正常运行。只能频繁更换。不仅增加了企业生产成本，也增加了安全隐患。

离心机氧含量分析仪

完善的氧气在线分析系统介绍
反应釜、离心机氧含量检测系统为定制型产品，可以根据现场工况订制预处理系统，能够有效除去各种有机溶剂腐蚀，大大延长氧气分析仪表的寿命。分析系统自带开关量输出与信号输出，可实现自动充氮与停车 。





功能介绍

实时监测氧气浓度值

当氧含量超过3%时自动充氮气

当氧含量超过8%时自动断电停机

离心机氧含量分析仪



系统特点

进口传感器，分析

氧含量、压力双重监测，确保安全

自动联动充氮装置，自动化程度高

订制预处理系统，适用于各种工况

模块化设计，无需标气瓶，维护简单方便

支持4-20mA、RS485等多种信号输出

一体式机身，可用于防爆场合

当提及电化学氧分析仪能否用于易燃气体，答案是肯定的。这种分析仪不仅能够监测环境空气中的氧气浓度，更特别适用于诸如甲烷、氢气、一氧化碳等可燃易爆混合气体中微量氧含量的测定。区别于传统氧气报警器，专为可燃气体设计的电化学氧气分析仪具备更强的抗干扰能力，能够有效排除其他气体成分的影响，确保测量结果的准确性与可靠性。

电化学氧分析仪的工作基于电化学反应原理，大致分为四个步骤：气体吸附、氧化还原反应、电势测量和校准修正。当待测气体经过传感器时，会被吸附在特殊设计的电极表面或吸附剂上，随后与电解质发生氧化还原反应，造成电极表面电势的改变。通过精密的电位计捕捉并转换这些电势变化，即可得到气体的浓度数据。为了进一步提高测量精度，仪器会根据预设的校准程序进行调整，以适应不同的气体环境和分析需求。


鉴于易燃易爆气体环境的特殊性，电化学氧分析仪在设计上满足严格的防爆标准。例如，根据《HG/T 4094-2009 化工用在线电化学式氧分析仪》和《GB/T 3836》系列标准，这类设备应具备相应的防爆等级，确保在极端环境下不会成为点燃源。这意味着分析仪需采用隔爆外壳或本质安全设计，且需通过国家机构的防爆认证，确保其在易燃易爆气体中使用时的安全性。

在线式微量氧含量分析仪为例，这款仪器凭借其原装进口的ECD电化学传感器，能够检测低至0-1ppm的微量氧气浓度，广泛应用于化工、石油、天然气等多个领域的气体监测。其智能化设计支持快速启动，无需频繁人工干预，适配长时间无人值守作业模式，大大降低了维护成本与操作难度。此外，拥有超大点阵型LCD彩色显示屏，即使在强烈的光照条件下也能清晰显示数据，实时反馈气体状况。

标签：气体分析装置,在线分析系统,气体含量分析,气体浓度监测