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近年来我国传感器及智能仪器仪表取得了非常显著发展,并有着广阔发展空间和应用前景。在城镇化建设的大环境下,行业需求也被拉动,智能化进程也在推动相关仪器仪表需求提升,市场占有率逐渐增加,以长期而言传感器及智能化仪器仪表产业发展前景甚好。
从2013年3月上半月我国仪器仪表市场交易情况可以看出,分析仪器以31%的市场交易份额位列搜索风云榜第一位,光学仪器以23%的市场交易指数紧随其后。专用仪器仪表在3月上半月也颇受买家青睐,以19%的市场交易指数位列第三位。电工仪器、温度仪表以及压力仪表的市场交易份额相当,分别以11%、9%以及7%的市场交易情况紧随其后。
多迹象表明,中国仪器仪表行业正处在重要的转型期。这些包括行业企业的经济结构发生显着变化,比如在过去几年里,民营企业得到巨大发展,国外知名仪器仪表企业不断加大对中国市场的投入,三资得到快速发展,本土市场竞争能力得到明显提升。
同时,仪器仪表行业所面临的形式也发生了重大转变,比如政府政策,市场需求的变化,特别是国家大力推进节能减排和绿色经济,现代制造业,清洁能源,飞机、海洋工程、城市轨道交通,智能电网专项,民生领域等新兴行业都为行业提供了巨大的发展机会。
近日,工信部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会联合印发《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》(以下简称《行动计划》)。实施期为2013年至2025年。
根据该《行动计划》,我国在2025年传感器及智能化仪器仪表产业整体水平要跨入世界先进行列,涉及国防和重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控,高端产品和服务市场占有率提高到50%以上。
此外,还鼓励和支持企业通过兼并重组、股份制改造上市、技术改造等手段,培育行业龙头企业和创新型企业。对符合相关政策条件的经认定的传感器及智能化仪器仪表企业,能够享受有关税收优惠政策。
该政策的出台,会极大推动传感器及智能化仪器仪表产业发展,加速智能仪表更换升级,相关企业也从中受益。在城镇化建设的大环境下,行业需求也被拉动,智能化进程也在推动相关仪器仪表需求提升,市场占有率逐渐增加,长期而言传感器及智能化仪器仪表产业发展前景甚好。
信息来源(http://news.ca168.com) 方案推荐
燃煤工业锅炉最佳送风量的控制是工业锅炉一个非常重要的问题。送风量太小,会使燃料燃烧不完全,产生大量的一氧化碳,污染环境,同时还使燃烧效率降低。如果送风量过多, 不但使排烟热损失增加,,增大了锅炉煤耗;而且因锅炉炉膛内氧含量的增加,排烟中三氧化硫和氮氧化物的含量增加,加大了省煤器和烟道的腐蚀,缩短了他们的寿命,加剧了环境的污染;因此工业锅炉最佳送风量的控制一直是工业锅炉工作者探索和研究的问题。由于工业锅炉是动态运行的,当锅炉的负荷或燃料发生变化时,运行人员必须及时调整送风量,使燃烧过程继续保持在最佳过量空气系数下进行,以保证获得较高的燃烧效率。然而,对于人工调整送风量来说,特别是对于没有烟气分析设备,仅通过对火焰及排烟的颜色来判断空气过量系数的工业锅炉,不可能获得最佳过量空气系数。把氧传感器和计算机技术结合起来应用到工业锅炉,就可以获得最佳过量空气系数和最佳经济运行。
一、氧化锆氧传感器的工作原理:
氧传感器分为氧化锆氧传感器和氧化钛氧传感器,由于氧化锆氧传感器具有结构简单, 信号准确反应灵敏等特点,所以氧化锆氧传感器得到广泛的使用。二氧化锆氧传感器的基本元件是二氧化锆陶瓷,由于二氧化锆陶瓷作成一头封闭的空心管,所以简称锆管。锆管内表面与大气相通,外表面与锅炉烟气接触,其内外表面都覆盖一层多孔性的铂膜作为电极;当锆管与氧气接触时,氧气透过多孔铂膜吸附在二氧化锆上,同时氧气与二氧化锆的晶格发生电子交换而形成负氧离子。由于锆管内表面与大气相通,外表面与烟气相通,内外表面的氧气含量不同,则内外表面负氧离子的浓度也不同。氧离子浓度高的一侧必然向低的一侧迁移,这就形成了浓差电池电动势。当温度为定值时,浓差电池的电动势的大小取决于锆管两侧氧气分压力的大小。在过量空气系数等于燃烧完全,锅炉烟气中残余的氧气和CO,CH 在锆管外表面的铂催化下反应,锆管外表面氧气的分压力为零或接近为零。这时锆管内外侧的负氧离子的浓度差很大,约产生0. 8~ 1 V 电压。当空气过量系数大于1时, 烟气中氧含量相对比较高。虽然经铂催化与CO, CH 反应,但仍有一定量的氧气,锆管内外侧的负氧离子的浓度差小,这时产生约0.1V以下的电动势。我们就是利用这一特性应用到工业锅炉来控制送风量的。
二、氧化锆氧传感器在工业锅炉中的应用:
1、氧化锆氧传感器控制系统的组成和工作过程
A:控制系统的组成:
工业锅炉送风量控制系统主要由氧化锆氧传感器、计算机电子控制单元( 简称ECU ) 、执行机构等3部分组成。氧化锆氧传感器测得工业锅炉烟气中氧含量的数字电信号; 计算机电子控制单元( ECU ) 又由数模转换器、中央处理器、随机存储器、只读存储器等组成, ECU 是整个控制系统的核心,把传感器测得输入的信号进行处理,产生并输出控制信号;执
行机构是1 台步进电动机,从ECU 输入来的信号控制步进电动机的工作行程。
B:控制系统的工作过程:
图1是工业锅炉送风控制系统原理图:在烟道内的氧传感器测得氧含量信号,输入ECU, ECU 经过计算比较,输出信号,执行机构步进电动机动作,控制送风机风门大小,从而达到控制输入炉膛内空气量的目的。由于有ECU 的精确计算和比较,使工业锅炉的过量空气系数达到最佳。从而保证了最佳经济运行。
图1 是工业锅炉送风控制系统原理图;
2、氧传感器的安装位置:
图2 是氧化锆氧传感器安装位置图,
由于氧化锆氧传感器在300 e 以上灵敏度才高,因此氧化锆氧传感器必须安装在锅炉过热器之后。同时,因为烟道气中的灰尘含量比较大,为保证测量精度。在氧化锆氧传感器的外壳要加装挡灰罩。
3、 效果分析:
工业锅炉的节能与减少烟气对大气的污染是当前迫切需要解决的问题, 利用氧化锆氧传感器的计算机控制的送风量系统是解决这2 个问题的有效方法:通过计算, 如果烟气中的氧气含量从5%下降到3. 5%, 可节约3% 左右的燃料,同时锅炉烟气中的一氧化碳和氮氧化物含量大大降低。如果继续引进其他传感器技术,如压力传感器、温度传感器、蒸汽
湿度传感器、水位高度传感器等。那么将是一套完整的计算机控制的工业锅炉操作系统。
三、 结语:
随着我国经济的发展,工业锅炉的使用量势必不断增加。我国是一个多煤少油的国家,燃煤工业锅炉占整个工业锅炉的90%以上。而工业锅炉是我国主要空气污染源之一,因此控制燃煤工业锅炉的排放污染是必须解决的问题。将氧化锆氧传感器和计算机技术应用到工业锅炉中,是减少燃煤工业锅炉的排放污染和降低运行成本最有效的办法。