順磁式、氧化鋯式、激光光譜法煤氣氧含量分析儀：

一、核心測量原理差異

分析方法核心原理關(guān)鍵技術(shù)特性

順磁式利用氧氣的強(qiáng)順磁性（具有顯著順磁性的常見氣體），在非均勻磁場中，氧氣會(huì)被磁場吸引形成 “磁風(fēng)"，通過測量磁風(fēng)對傳感器的壓力 / 位移擾動(dòng)，結(jié)合氣體流量、溫度等參數(shù)，換算出氧含量。1. 依賴氣體磁性，不受 CO、H?、CH?、H?S 等可燃 / 腐蝕性氣體干擾；

2. 無化學(xué)消耗，傳感器壽命長（一般 8-10 年）；

3. 測量過程需穩(wěn)定的氣體流速和溫度環(huán)境。

氧化鋯式氧化鋯（ZrO?）陶瓷在600-800℃高溫下，摻雜 Y?O?后形成氧離子導(dǎo)電體；當(dāng)陶瓷兩側(cè)分別接觸被測煤氣（含氧量 O?%）和參比氣（通常為空氣，氧含量 21%）時(shí)，因氧分壓差異產(chǎn)生電動(dòng)勢（遵循能斯特方程），通過電動(dòng)勢大小反推煤氣中氧含量。1. 依賴高溫下的離子導(dǎo)電特性，需內(nèi)置加熱模塊（低溫煤氣工況）；

2. 結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜預(yù)處理需求；

3. 傳感器易受硫、磷、氯等腐蝕性氣體中毒，影響壽命。

激光光譜法利用氧氣在760nm 近紅外區(qū)的特征吸收光譜（專屬吸收峰，無其他氣體干擾），通過發(fā)射特定波長的激光穿透被測煤氣，根據(jù)激光吸收強(qiáng)度（遵循 Beer-Lambert 定律）計(jì)算氧含量；部分采用 “可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）" 技術(shù)，進(jìn)一步提升抗干擾能力。1. 光譜選擇性強(qiáng)，僅對氧氣響應(yīng)，無交叉干擾；

2. 非接觸式測量，無耗材，可在線校準(zhǔn)；

3. 測量精度高，響應(yīng)速度快，受粉塵、溫度波動(dòng)影響小。

二、適用工況對比（結(jié)合煤氣行業(yè)場景）

分析方法適用工況核心條件典型應(yīng)用場景不適用場景

順磁式1. 煤氣溫度：-20℃~200℃（無需高溫預(yù)處理）；

2. 雜質(zhì)含量：粉塵≤100mg/m3、焦油≤5mg/m3（允許少量雜質(zhì)，抗干擾強(qiáng)）；

3. 精度要求：±0.1%~±0.2% FS（中等精度）；

4. 防爆需求：適用于 Ex d II BT6/CT6 防爆區(qū)域；

5. 維護(hù)條件：允許定期維護(hù)（每 6-12 個(gè)月校準(zhǔn)一次）。1. 鋼鐵行業(yè)：高爐煤氣回收管道、焦?fàn)t煤氣凈化后輸送管道（含少量焦油、粉塵）；

2. 化工行業(yè)：煤氣儲(chǔ)存罐出口、低熱值煤氣燃燒爐入口（雜質(zhì)較多，溫度適中）；

3. 通用場景：對精度要求中等、雜質(zhì)含量中等的煤氣氧含量監(jiān)測。1. 高溫煤氣（＞300℃）且無冷卻預(yù)處理的工況（磁風(fēng)穩(wěn)定性受影響）；

2. 煤氣中含大量磁性粉塵（如鐵氧化物粉塵，干擾磁場）。

氧化鋯式1. 煤氣溫度：400℃~1200℃（無需加熱模塊，直接利用煙氣余熱）；

2. 雜質(zhì)含量：粉塵≤50mg/m3、無明顯腐蝕性氣體（S、P、Cl 含量＜10ppm）；

3. 精度要求：±0.2%~±0.5% FS（中等精度）；

4. 維護(hù)需求：低維護(hù)（傳感器壽命 2-3 年，到期更換）；

5. 安裝條件：可直接插入管道，無需復(fù)雜采樣系統(tǒng)。1. 鋼鐵行業(yè)：轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒爐出口、熱風(fēng)爐煤氣管道（高溫、低雜質(zhì)）；

2. 化工行業(yè)：煤氣鍋爐爐膛出口、高溫煤氣轉(zhuǎn)化爐入口（溫度≥400℃，無腐蝕性氣體）；

3. 小型鍋爐：煤氣供暖鍋爐、工業(yè)窯爐（要求低維護(hù)、低成本）。1. 低溫煤氣（＜300℃）且無加熱模塊（無法形成離子導(dǎo)電）；

2. 高硫 / 高腐蝕煤氣（如煤化工含 H?S 煤氣，傳感器易中毒）；

3. 高精度監(jiān)測場景（如煤氣回收純度控制）。

激光光譜法1. 煤氣溫度：-40℃~800℃（寬溫度適應(yīng)范圍）；

2. 雜質(zhì)含量：粉塵≤200mg/m3、焦油≤10mg/m3（抗粉塵干擾能力強(qiáng)）；

3. 精度要求：±0.05%~±0.1% FS（高精度）；

4. 工藝需求：需實(shí)時(shí)調(diào)控氧含量（如合成反應(yīng)、回收提純）；

5. 維護(hù)條件：無耗材，支持遠(yuǎn)程校準(zhǔn)（適合無人值守場景）。1. 煤化工行業(yè)：煤氣制甲醇 / 合成氨的原料氣監(jiān)測（精度要求高，需避免雜質(zhì)干擾反應(yīng)）；

2. 鋼鐵行業(yè)：高爐煤氣干法除塵后回收系統(tǒng)（粉塵較多但需高精度控制）；

3. 化工：煤氣凈化提純裝置（氧含量≤1%，需微量級監(jiān)測）；

4. 防爆場景：Ex d II CT6 高防爆等級區(qū)域（如煤氣儲(chǔ)罐區(qū)）。1. 煤氣中含大量油霧 / 重焦油（遮擋激光光路，影響測量）；

2. 預(yù)算有限的通用監(jiān)測場景（設(shè)備成本較高，約為順磁式的 1.5-2 倍）。

三、核心選型總結(jié)

優(yōu)先選順磁式：雜質(zhì)含量中等、溫度適中、精度要求中等，需長期穩(wěn)定運(yùn)行（如鋼鐵廠煤氣輸送管道）；

優(yōu)先選氧化鋯式：高溫煤氣工況（≥400℃）、低維護(hù)需求、成本敏感（如鍋爐爐膛出口）；

優(yōu)先選激光光譜法：高精度需求（≤±0.1%）、雜質(zhì) / 溫度波動(dòng)大、無人值守（如煤化工合成反應(yīng)系統(tǒng)）。

結(jié)合煤氣行業(yè)常見工況（如鋼鐵高爐煤氣含焦油粉塵、化工煤氣含 H?S、燃燒爐出口高溫），可根據(jù) “溫度 - 雜質(zhì) - 精度 - 成本" 四要素快速匹配選型，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且符合《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》（GB 6222-2019）要求。