[實用新型]一種可變氣氛高溫粉塵比電阻測試裝置

有效

• 申請號: 201320555427.9
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN203479910U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 高翔;鄭成航;駱仲泱;岑可法;倪明江;張涌新;施正倫;周勁松;方夢祥;程樂鳴;王勤輝;王樹榮;余春江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R27/22
• 分類號: G01R27/22;G01R31/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 王桂名

技術領域

本實用新型涉及一種比電阻測試裝置，尤其是涉及一種可變氣氛高溫粉塵比電阻測試裝置。

背景技術

粉塵比電阻是指單位粉塵厚度、單位面積的粉塵層的電阻值，是粉塵的物理特性，與粉塵水分含量、化學組成及溫度等眾多因素有關。粉塵比電阻在靜電除塵領域具有非常重要的意義，只有當粉塵比電阻在適宜靜電除塵的范圍內才能被靜電除塵器高效脫除。

如今煤炭資源化利用成為能源高效利用的研究重點，整體煤氣化聯合循環（IGCC）、增壓流化床聯合循環?（PFBC）及煤炭多聯產等是煤炭資源化利用的典型技術，目前高溫靜電除塵是IGCC、PFBC及煤炭多聯產的關鍵技術問題，因此測量不同氣氛下（特別是煤氣化爐還原性氣氛）粉塵高溫比電阻具有十分重要的意義。IGCC、煤炭多聯產等系統中煙氣氣氛是由CO、H₂、CH₄等氣體組成的還原性氣氛，為確保高溫靜電除塵器在此條件下高效運行，測試還原性氣氛下不同溫度時的粉塵比電阻具有必要性，高溫下要在加熱爐內形成還原性氣氛對裝置密封性提出了很高的要求。需要對加熱爐箱體密封性進行精密設計，這就對比電阻測量裝置提出了新的要求。

粉塵比電阻的測量一般是在溫度可調的電極箱內進行的，測量時把粉塵試樣放于電極箱內的高低壓電極之間，并將直流高壓電源的高壓輸出端與電極箱內的高壓極鏈接，低壓極則與電流測量儀表連接，然后在設定的溫度和電壓下進行測量。

傳統粉塵比電阻測量裝置的高壓電極部分與電極箱箱體之間的絕緣采用常規的絕緣方法，即兩者之間利用一些絕緣材料（如聚四氟乙烯、瓷套管等）實施絕緣。研究表明，絕大多數固體材料具有負的溫度比電阻系數，即溫度越高其比電阻越低，這主要是由于材料本身的離子、電子的運動在高溫下越趨活躍的原因。當溫度達到200～300℃時，其絕緣性開始降低，而且其下降幅度將隨溫度的升高而增大，即使是高溫陶瓷、石英玻璃、氟晶云母等這樣的特殊高溫絕緣材料也不例外。因此，目前國內外粉塵比電阻測量設備的最高工作溫度僅限于200～300℃。當溫度達到1000℃以上時，許多絕緣材料即使機械性能沒被破壞，但其電氣性能不可避免地大幅度下降，甚至有可能成為半導體。因此，現有測量裝置所采用的絕緣方法顯然不可能滿足上千攝氏度超高溫條件下的測量要求。

中國專利CN102043094B公開了一種超高溫高壓粉塵比電阻測量裝置，它包括電加熱器、高壓直流電源、高溫電爐、低壓電極、盤狀高壓電極、低壓電極吊掛機構、高壓電極支架，所述低壓電極與盤狀高壓電極均位于高溫電爐內，低壓電極位于盤狀高壓電極的上方，二者之間放置粉塵試樣，低壓電極通過低壓電極吊掛機構和微電流檢測儀表接高壓直流電源負極，所述高壓電極支架固定在高溫電爐的下方并與高壓直流電源的正極連接，其上端穿過高溫電爐底板上的通孔頂在盤狀高壓電極的底部，高壓電極支架與高溫電爐底板之間相隔離。本實用新型有效解決了傳統測量裝置因固體絕緣材料在高溫條件下絕緣性能下降而不能對高壓電極采取有效絕緣的問題，可在1000℃超高溫條件下準確測量粉塵的比電阻、擊穿電壓和漏泄電流。但是，一方面，該粉塵比電阻測試裝置的高壓電極支架固定在高溫電爐的下方的轉動托盤上，并穿過高溫電爐底板，該部分結構設計繁瑣，高溫下螺紋易老化受損，不易調節，；另一方面，該粉塵比電阻測試裝置只能測試空氣氣氛中粉塵比電阻，不能模擬粉塵所處的真實氣氛，然而不同氣氛對粉塵比電阻影響較大；同時，高溫靜電除塵器運行狀況下粉塵的含碳量較高，高溫空氣氣氛下特性極易發生改變，空氣氣氛中測得的粉塵比電阻并不能代表高溫靜電除塵實際運行時的粉塵比電阻。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種可以測量不同氣氛下高溫粉塵比電阻的測試裝置，有效地解決了高溫下不同氣氛粉塵比電阻的測試問題。

一種可變氣氛高溫粉塵比電阻測試裝置，所述裝置包括用于加熱及控制溫度調節的溫控系統、用于放置粉塵試樣及實現高壓直流供電的試樣系統、用于電壓電流控制的測量系統、以及用于實現不同氣氛測試環境的氣氛調節系統。

優選地，所述溫控系統包括電加熱爐和溫度控制器，所述電加熱爐包括爐門和爐體，爐門與爐體之間通過扣壓式開關密封，并且爐門與爐體之間設有密封圈，為了防止密封圈在高溫下老化，密封性能變差，爐門處設有冷卻水循環系統；所述溫度控制器包括電加熱器和溫度探頭，所述電加熱器和溫度探頭設置在電加熱爐內，電加熱爐通過電加熱器以及溫度探頭與溫度控制器相連。