固定污染源废气监测：含氧量异常的处理指南

    01核心指标

    在固定污染源废气监测中，含氧量扮演着至关重要的角色。这一指标的微小变化，直接影响颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等污染物浓度的折算结果准确性。

    目前，监测主要采用两种技术路线。电化学法适用于低浓度、常温工况，而氧化锆法则更适合锅炉、窑炉等高温工作环境。这两种方法都通过传感器与废气中的氧气反应产生电信号，最终转换为含氧量体积分数。

    对于燃烧类污染源，正常的含氧量范围通常在3%到8%之间，这对应着1.1到1.5的过剩空气系数，既能保证燃料充分燃烧，又可避免过量空气带入。而非燃烧类污染源则因工艺差异含氧量波动较大，从0.5%到5%不等。

    02过高风险

    含氧量过高的核心问题是过量空气混入废气系统。这会导致污染物浓度被稀释，折算后浓度可能异常偏低，造成超标风险被掩盖的假象。同时，这也反映了燃烧效率低下、能源浪费严重的实际问题。

    从监测系统到废气收集再到工艺设备，过量空气的渗入路径多样。常见情况包括采样管路泄漏导致外界空气混入，传感器长期未校准产生零点漂移，烟道密封性差形成缝隙，或燃烧器过剩空气系数调整不当。

    在实际工作中，监测人员发现某焦化厂的焦炉烟道因高温变形，导致法兰密封垫老化，外界空气持续渗入，含氧量读数长期偏高。经过密封修复后，含氧量恢复正常，污染物折算浓度也更真实地反映了排放情况。

    03解决路径

    面对含氧量过高问题，需要系统性地排查和解决。首先应从监测系统入手，排除数据失真的可能性，然后逐步向废气收集和工艺系统深入。

    修复监测系统是优先步骤。技术人员可关闭采样泵，用肥皂水检查管路接头、阀门和探头密封处是否有泄漏。对发现的泄漏点，更换密封垫或焊接破损管路是常见解决方案。

    传感器校准同样关键，应使用标准气体进行，确保读数误差不超过±0.5%。建议每三个月校准一次，在高温、高尘或高湿工况下，甚至需要每月进行校准。

    采样探头的维护也不容忽视。定期拆卸过滤器，用压缩空气反吹或更换滤芯，可以防止堵塞导致的空气倒灌。若探头已经堵塞，可采用稀释盐酸清洗，但需谨慎操作以免腐蚀传感器。

    04工艺调整

    解决废气收集系统的问题是根本措施。对于烟道密封性缺陷，可采用耐高温密封胶填充缝隙，或更换破损烟道段。集气罩则可通过增加密封裙边来保证负压稳定。

    燃烧系统的优化是控制含氧量的核心环节。安装在线氧含量闭环控制系统，可以将监测数据实时反馈至助燃风阀门，实现自动调节。

    对于人工调节的系统，操作人员可结合烟气颜色判断燃烧状态。比如燃气炉烟气呈淡蓝色为正常，发白则表示空气过量，发黑则意味着空气不足。通过逐步微调风门，使含氧量稳定在目标区间。

    设备故障的及时修复同样重要。检查燃料供应管路，更换故障部件，清理卡死阀门的污垢，这些措施都能确保系统正常运行。

    05异常表现

    含氧量过低则指向另一种问题——氧气供应不足或被过度消耗。这种情况可能导致燃料不完全燃烧，产生一氧化碳和黑烟，污染物折算浓度可能异常偏高，甚至引发爆炸风险。

    监测系统本身故障是常见原因。电化学传感器电解液干涸、氧化锆元件老化都会导致灵敏度下降；采样管路堵塞则会使废气无法到达传感器；校准错误同样会造成读数偏差。

    在实际案例中，某工厂湿法脱硫后的废气带有水分，导致采样管路滤芯受潮结块，含氧量读数持续偏低。清理管路并加装预处理装置后，问题得以解决。

    06供需失衡

    氧气供应不足多源于设备问题。助燃风或二次风供应不足可能由于风门开度偏小、风机故障或进风口堵塞；空气预热器积灰、结垢则会减少进入炉膛的实际空气量。

    密闭工艺设备新鲜空气补充不足也是常见问题。特别是在化工厌氧反应器中，如果进料口密封过严，没有足够的空气补充，氧气会被持续消耗，导致含氧量持续下降。

    氧气被过度消耗的情况同样值得关注。燃料过量供应、工艺过程耗氧加剧，或是烟道内存在还原性气体与氧气发生反应，都会导致含氧量异常降低。

    07系统修复

    面对含氧量过低的情况，首要任务是确保监测数据的真实性，避免误判。电化学传感器建议每1-2年更换一次，定期检查电解液液位；氧化锆传感器使用超过三年需检测内阻，过大则应及时更换。

    清理采样管路是常规维护工作。对堵塞的滤芯可用压缩空气反吹，但压力不应超过0.3MPa；对潮湿结块的管路，可采用热风吹扫，但温度需控制在80℃以下以避免损坏传感器。

    重新校准系统是恢复数据准确性的关键步骤。应使用标准气体重新校准，确保零点和量程准确。校准后还应进行比对测试，与便携式氧分析仪同步监测，误差控制在±1%以内。

    08长期管理

    优化氧气供应能力是解决供氧不足的根本措施。检查助燃风风机，维修故障电机，清理进风口滤网，确保风量达到设计值。必要时可加装备用风机，避免单台风机故障导致供氧中断。

    对空气预热器的积灰和结垢，可以采用高压水射流或化学清洗的方式处理，降低通风阻力。定期吹灰作业应纳入维护计划，每季度至少进行一次。

    控制氧气消耗强度需要平衡燃料与氧气的配比。安装燃料流量在线监测仪，实时监控燃料量变化；当燃料量突然增加时，通过控制系统联动调节助燃风阀门，确保空燃比稳定。

    人工调节系统则需要操作人员逐步增加燃料量，避免“猛加燃料”导致氧气被急剧消耗。对化工氧化反应，应根据含氧量监测数据调整反应条件，避免负荷突变。