在大型钢铁企业高炉运行中，热风炉作为提供高温热风的核心设备，其燃烧效率直接关系着能源成本与环境排放。然而长久以来，热风炉燃烧控制面临着一个关键难题：如何实时准确掌握炉膛内的燃烧状态？

传统控制系统采用煤气量与空气量的理论配比值作为调节参数，但在多变的工况条件下，操作人员难以动态维持理想空燃比。这导致燃烧效率低下，能源浪费严重，烟气污染物排放增加。直至氧化锆氧分析仪的出现，为热风炉装上了“智慧之眼”，让不可见的燃烧过程变得透明可控。

热风炉燃烧控制的困境

钢厂热风炉起初设计的燃烧控制系统，大多采用煤气量和空气量的理论燃烧配比值作为主调节参数。但在实际生产中，煤气热值波动、压力变化、阀门特性差异等多重因素叠加，使操作人员很难将煤气量和空气量保持在理想配比状态。

这种“盲调”模式导致控制效果低下，热风炉燃烧效率远低于设计值。空气过剩或不足的现象交替发生：当空气量过大时，多余空气不参与燃烧却带走大量热量；当空气量不足时，燃料无法充分燃烧，产生大量一氧化碳等污染物。

据热工测试数据，仅因空燃比失调导致的能源损失就占热风炉总能耗的8%-15%。这不仅增加生产成本，更与绿色钢铁的发展目标背道而驰。

在热风炉应用中，氧化锆探头直接插入烟道，其内侧暴露于空气，外侧接触高温烟气。氧浓度差转化为电信号，经变送器处理后实时输出氧含量百分比。

系统输出4-20mA标准信号传输至主控室，结合PLC实现“固定煤气量，调节空气量”的自动控制策略。当氧含量高于设定值，自动调小助燃空气阀；当氧含量低于设定值，则增加鼓风量。

氧化锆分析仪安装后，热风炉氧含量控制精度达到±0.1%。这为操作人员提供了准确的量化调节依据。

热效率提升：通过将烟气氧含量稳定控制在1.2%-1.8%理想区间，排烟热损失降低35%，热效率提高3%-5%。

燃料节约：氧含量每降低1%，煤气消耗减少1%-3%，单座热风炉年节约煤气价值超百万元。

减排效果：低氧燃烧抑制NOx生成，同时减少不完全燃烧产生的CO，烟气污染物总量下降15%-25%。