引言

加热炉在其生产过程中，热值检测的准确性与其运行效率有直接关系。通过对加热炉进行热值检测，可以使加热炉燃烧控制系统实现自动控制，以达到节能的目的。通过对加热炉燃烧控制系统进行分析，发现国内现有热值分析仪存在着很多问题：一是一些厂家在测量原理上存在着缺陷，导致测量结果与实际值不一致；二是一些厂家在使用过程中，对热值分析仪进行操作时，由于操作不当造成系统不稳定。本文通过对加热炉热值分析仪的介绍和分析，对加热炉燃烧控制系统中如何提高测量精度提出了相应的建议。

1 国内现有热值分析仪的测量原理

在对加热炉燃烧控制系统进行分析时，国内目前的热值分析仪主要采用间接测量方法，即由热分析仪采集燃烧过程中产生的热量，将采集到的热量通过热电阻（或热电偶）转换为标准电流或电压信号，然后由单片机（或PLC）通过RS485通讯方式传送到工业控制计算机中。对于这种测量方法，其缺点是不能实时地对采集到的热量进行测量，而且由于采集到的热量不能及时地反映燃烧过程中的实际情况，导致在热值检测时存在着很大的误差。对于这种测量方法，DSX500和ATL是目前国内比较好的热值分析仪。两种热值分析仪都能比较准确地测量加热炉燃烧过程中产生的热量，但它们在实际使用中还是存在着一定的问题^[1]。

2 测量过程中可能出现的问题

对于燃烧系统而言，在燃烧过程中产生的烟气中含有大量的CO和CO2,这些气体通过热值分析仪时，由于其成分不同，就会造成测量结果存在一定的偏差。因为CO和CO2的浓度是由CO和CO2的相对比例来决定的，在实际测量过程中，由于气体成分不同，CO和CO2的相对比例也会发生变化。这些变化对热值分析仪测量结果所产生的影响主要有：

（1）测量时气体成分发生变化后，可能导致热值计算公式发生变化。由于气体成分不同，在加热炉中燃烧产生的烟气温度也会发生变化，从而引起热值计算公式发生变化。如果在计算中不考虑气体成分对热值测量的影响，将会导致计算结果不准确。

（2）由于测量过程中气体成分的变化，使其所含物质也会发生变化。如果在测量过程中没有对气体进行取样和处理，则会导致测量结果出现偏差。

（3）由于气体成分的变化或燃烧不完全等原因，使热值分析仪测量系统不能保持稳定。如果测量系统不稳定，则会引起燃烧控制系统不能正常工作。

3 采取措施提高测量精度

1）尽量选用国外进口的热值分析仪，减少仪器误差。在实际使用中，尽量选用进口仪器。

2）在安装时，注意不要将仪器直接放入高温炉内，以免造成损坏。

3）在进行热值测量时，由于使用环境温度的变化，以及使用时间长了，仪器的精确度会有所下降。因此在使用中应及时更换热值分析仪的相关部件，并在每次使用后用肥皂水将仪器内部清洗干净。

4）定期对热值分析仪进行校准，以保证测量结果的准确性。

5）针对不同厂家生产的热值分析仪，要了解其使用方法，并熟悉其操作规程，以免由于操作不当而导致测量结果不准确。

6）热值分析仪的测量原理是利用样品与燃料之间发生的燃烧反应来确定样品中的热值的。因此在测量时需要进行试样的准备工作和仪器的安装工作。在实际使用中，一定要按照相关规定对试样进行处理和准备工作。特别要注意：对于含有水分或灰分较高的试样，不能进行样品加热和烘箱加热操作。

4 对加热炉燃烧控制系统的要求

1）采用热值分析仪，采用先进的数字检测技术，对热值进行准确的测量和计算。

2）为确保热值分析仪的测量精度，必须对其进行校准。由于国内现有热值分析仪出厂时就带有一定的误差，所以在使用过程中必须定期对仪器进行校准，以保证热值检测的准确性。

3）为避免热值分析仪产生误差，影响测量结果，在使用过程中必须严格遵守操作规程。在使用过程中，应注意以下几个方面：

①加热炉点火前应进行充分预热；

②加热炉点火时要保证燃料充足；

③燃烧控制系统运行时应保证煤气压力、流量和空气流量的稳定；

④燃烧控制系统运行时应避免出现超温现象；

⑤要保持燃气和空气流量的稳定。

5 热值分析仪操作注意事项

1）仪器必须固定安装在稳定的平台上，并将其周围的灰尘清扫干净。

2）仪器与高温炉体之间的距离应大于1m，以免造成仪器测量结果不准确。

3）热值分析仪应放在干燥的环境中，避免将水或腐蚀性气体带入仪器内部。

4）热值分析仪必须放置在温度为-20℃~40℃的环境中，避免温度过高或过低。

5）当测量过程中有气体放出时，应先打开放气阀，待气体排尽后再进行测量。

6）仪器使用完毕后应关闭所有阀门，并保持仪器外部干燥，同时用大量的压缩空气将仪器内部吹干。

7）为了保证测量精度，热值分析仪在每次使用后应将测得的热值和压力值记录下来。

8）为了防止仪器产生热辐射造成污染，仪器使用完毕后应关闭电源开关，同时用压缩空气将仪器内部吹干。

9）为了保证测量过程中的安全，热值分析仪在使用过程中严禁与高温炉体直接接触^[2]。

6 结束语

国内已有热值分析仪生产厂家向用户提供了多种型号的仪器，这些仪器都可以满足不同的需要。但这些仪器在测量过程中仍存在着许多问题，如有的热值分析仪采用的是直读式测量方法，即直接读数，这样就导致了测量结果与实际值不一致，进而造成了能源浪费。为了解决这些问题，厂家需要定期对仪器进行维护、保养和调试，并针对仪器可能出现的故障提出相应的对策。

参考文献：

[1]李晓光,马净,陈向峰,周丽萍.热值分析仪在加热炉中的应用[J].仪器仪表标准化与计量,2004(02):36-38.

[2]王津平.热值分析仪在加热炉燃烧控制系统中的应用[J].冶金自动化,2003(06):66-68.