飞灰比电阻现场和实验室测定方法对比分析

　　国际上将飞灰的比电阻测量方法分为两类,一类是实验室测量方法,另一类是现场测量方法。20世纪90年代以前,国内只有少数几家科研院所具有实验室比电阻测试手段,而现场比电阻测量仪器属于空白。进入90年代以后,国内相继开发出了BDL便携式飞灰比电阻现场测定仪(以下简称“BDL测定仪”)和DR型高压粉尘比电阻试验台(以下简称“DR”型试验台),并迅速在国内燃煤电厂、科研院所及电除尘器制造厂得到推广应用,现已完全替代了进口设备。

　　随着对电除尘器性能要求的不断提高,两种粉尘比电阻测试设备的应用越来越普遍。与此同时,人们对现场比电阻和实验室比电阻两种测量数据之间的联系和区别越发关注。以下从几个层面对此问题进行简要阐述。

　　1　粉尘的固有比电阻和工况比电阻

　　要了解现场与实验室测试方法的区别,首先需弄清飞灰的工况比电阻和固有比电阻两个概念。

　　固有比电阻又称体积比电阻,它是在完全干燥的条件下对飞灰内固体成分的传导特性的测量结果。因此,飞灰的固有比电阻只反映了飞灰内固体成分的介电性质,而排除了飞灰外部环境的影响,因而与吸附于飞灰颗粒内部及颗粒内部表面的气体或液体成分无关。由此可知,飞灰的固有比电阻的高低只决定于其自身固体颗粒的物理、化学性质,如化学成分、矿物组成、粒度分布以及比表面积等。

　　工况比电阻代表飞灰在电除尘器实际运行条件下的介电特性。此时,飞灰比电阻的高低不仅取决于颗粒自身的物化特性,还受到烟气(或其它介质)成分及参数的影响。含有水分和SO2的烟气在飞灰颗粒的表面产生一层易于导电的酸性液膜,形成一种导电途径。这种由酸性液膜形成的表面导电途径与由固体颗粒形成的内部导电途径类似“等效并联电路”。因此可以说,飞灰的工况比电阻是颗粒的“体积比电阻”与颗粒表面由烟气介质所形成的“表面比电阻”两者的合成。

　　飞灰的固有比电阻值和工况比电阻值的重要差别是:前者不受飞灰外部介质的影响,是一种“恒量”,即对于同一种灰,其固有比电阻值是不变的;后者受飞灰外部介质的影响,是一种“变量”。以燃煤电厂锅炉飞灰为例,当煤种一定,且燃烧充分时,飞灰的固有比电阻不变,而飞灰的工况比电阻则将随着锅炉运行工况、烟气湿度、烟气硫分等因素的变化而变化。这种变化有时会使飞灰比电阻的运行值大大偏离原设计值,从而对电除尘器的运行控制产生不利影响。

　　2　现场和实验室两种测试数据的对比

　　现场比电阻测试是指在电除尘器工作现场(电除尘器入口烟道内)实施的一种测量方法。其测量工况与烟道内实际气体的工况一致;实验室测试则是将飞灰从现场采集到实验室,利用实验室设备在标准工况下或人为设定工况下实施的一种测量方法。