生物质燃料的高位发热量的检测方法和计算方法

生物质颗粒测量生物质高位低热量检测

生物质燃料低热量的测量方式:

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1范围 #

本标准规定了生物质燃料的低位低热量的测量方式和高位低热量的估算方式

2单位和定义 #

2.1糖分单位

糖分的单位为焦耳（J） #

1焦耳（J）=1牛顿（N）×1米（m）=1牛·米（N·m）

低热量测量结果以兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）表示。

2.2弹筒低热量

单位品质的固体生物质燃料在充有适量二氧化碳的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为二氧化碳、氮气、二氧化碳、硝酸和氢氟酸、液态水以及固态灰时放出的糖分称为弹筒咽痛量。

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2.3恒容低位咽痛量 #

单位品质的固体生物质燃料在充有适量二氧化碳的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为二氧化碳、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水和固态灰，且所有产物都在标准气温下所放出的糖分。

恒容低位咽痛量即由弹筒咽痛量除以乙酸生成热和硝酸校准热后得到的低热量。

2.4恒容高位低热量 #

单位品质的固体生物质燃料在恒容条件下燃烧，在燃烧产物中所有的水都保持气态水的型态（0.1MPa），其它产物与恒容低位咽痛量相似2024高、低位发热量的区别，并都在标准气温下的固体生物质燃料的低热量。 #

2.5恒抬高位低热量 #

单位品质的固体生物质燃料在恒压条件下燃烧，在燃烧产物中所有的水都保持气态水的型态（0.1MPa），其它产物与恒压低位低热量相似，并都在标准湿度下的固体生物质燃料的低热量。

2.6糖分计的有效量纲量 #

量热系统形成单位气温变化所需的糖分（简称量纲量）。一般以焦耳每开尔文（J/K）表示。 #

3原理

3.1低位低热量

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生物质的低热量在氧弹糖分计中进行测量。一定量的剖析试样在氧弹糖分计中，进行适量氢气燃烧，氧弹糖分计的量纲量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物苯乙醇来确定，按照试样燃烧前后量热系统形成的温升，并对点火爆等附加热进行校准后即可求得试样的弹筒咽痛量。 #

从弹筒咽痛量中扣掉乙酸生成热和硝酸校准热（硝酸与甲烷产生热之差）即得低位咽痛量。

3.2高位咽痛量 #

生物质的恒容高位咽痛量和恒抬高位咽痛量可以通过剖析试样的低位咽痛量估算。估算恒容高位咽痛量还要晓得固体生物质样中水分和氢的浓度。原则上估算恒抬高位咽痛量还需晓得固体生物质燃料样中氧和氮的浓度。

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4试验室条件 #

4.1进行咽痛量测量的试验室，应为单独卧室，不得在同一书房内同时进行其他实验项目。

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4.2温度应保持相对稳定，每天测量温度变化不少于1℃，温度以不少于15℃～30℃范围为宜。 #

4.3室外应无强烈的空气对流，所以不应有强烈的热源、冷源和电扇等，实验过程中应防止开启木门。

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4.4试验室zui好朝南，以防止阳光照射，否则糖分计应置于不受阳光直射的地方。

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5试剂和材料 #

5.1二氧化碳（GB3863）:99.5％含量，不含易燃成份，不容许使用电解氧。

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5.2苯乙腈:基准量热物质，二等或二等以上，经计量机关检定或授权检定并注明标准灰分。

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5.3打火丝:半径0.1mm左右的铂、铜、镍丝或其他已知灰分的金属丝或丝线，如使用丝线，则应采用厚薄均匀，不涂腊的白丝线。各类打火丝打火时放出的糖分如下:

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绳子:6700J/g #

钴铬丝:6000J/g

铁丝:2500J/g

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丝线:17500J/g

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5.4擦镜纸:使用前先测出燃烧热:抽取3张～4张纸，团紧，称准品质，放到燃烧皿中，于是按常规方式测量咽痛量。取3次结果的平均值作为擦镜纸灰分。

6仪器设备 #

6.1糖分计

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6.1.1总则 #

糖分计是由燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、温度传感和试样打火装置、温度检测和控制系统以及水构成 #

糖分计的精密度和精确度要求为，检测精密度:5次苯乙腈检测结果的相对标准差不小于0.20％；精确度:标准煤样检测结果与标准值之差都在不确定度范围内，或则用苯乙腈作为样品进行5次咽痛量测量，其平均值与标准灰分之差不少于50J/g。 #

注:除燃烧不完全的结果外，所有的检测结果不能随便放弃。

6.1.2氧弹

由耐候、耐磨蚀的钴铬合金刚制成，还要具有3个主要功耗:

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a)不受燃烧过程中出现的低温和磨蚀性产物的影响而形成热效应； #

b)能承受充氧压力和燃烧过程中形成的瞬时高压； #

c)实验过程中能保持完全气密。 #

弹筒体积为250mL～350mL，弹头上应装有供充氧和进气的球阀以及打火热源的接线负极。 #

新氧弹和新换部件（弹桶、弹头、连接环）的氧弹应经20.0MPa的水压实验，证明无问题后方能使用。之外，应一直留意观察与氧弹硬度有关的结构2024高、低位发热量的区别，如弹筒和连结环的螺纹、进气阀、出气阀和负极与弹头的连结处等，如发觉明显锈蚀或松动，应进行维修，并经水压实验合格后再用。 #

氧弹还应定期进行水压实验，每天水压实验后，氧弹的使用时间通常不应少于2年。

当使用多个设计制做相似的氧弹时，每一个氧弹都应当作为一个完整的单元使用。氧弹部件的交换使用或许造成发生严重车祸。

6.1.3内筒 #

用黄铜、黄铜或铸铁制成，断面可为抛物线形、菱形或其他适当形状。筒内装水2000mL～3000mL，以能浸入氧弹（进、出气阀和负极除外）为准。 #

内筒外边应高度打磨，以降低与外筒间的幅射作用。 #

压力表通过直径1mm～2mm的无缝铝管与氧弹连结，或通过高硬度锦纶管与充氧装置连结，从而导出氢气。

压力表和各连结部份严禁与油脂接触或使用润滑油。如不慎浸蚀，应当依次用苯和乙醇擦洗，待烤干后再用。 #

6.2剖析天平:感量0.1mg。

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6.3工业天平:载量4kg～5kg,感量1g。 #

7测量方法 #

7.1绪论 #

低热量的测量由两个独立的试验组成，即在规定的条件下基准量热物质的燃烧试验（量纲量校准）和试样的燃烧实验。为了清除未受控制的热交换造成的系统偏差，要求两种实验的条件尽量相似。 #

实验包括定量进行燃烧反应到定义的产物和检测整个燃烧过程造成的气温变化。 #

实验过程分为早期、主期（反应期）和末期。对于绝热式糖分计，早期和末期是为了确定开始打火的气温和终点气温；对于控温式糖分计，早期和末期的作用是确定糖分计的热交换性，从而在燃烧反应其间内对糖分计内筒和外筒间的热交换进行校准。早期和末期的时间应足够长。

生物质测试项目： #

适用产品范围：原材料是木屑、锯沫、木块等三剩物的生物质颗粒燃料产品的再生资源综合运用鉴别； #

报告范围包含：1）原材料和产品的抽查报告；2）原材料掺委比报告

测试项目：

剖析项目 #

单位

颗粒状

截面宽度（D）

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mm

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宽度（l）

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密度（ρ）

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g/cm3 #

抗碎硬度（As）

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破碎率（SR）

全水份（Mt）

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产率（Ad）

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挥发分（Vd） #

全硫（St,d） #

氮（Nt,d） #

氯（Clt,d） #

高位低热量（Qnet,ar） #

MJ/kg #

低位低热量（Qgr,ad）