中华人民共和国国家标准
GB/T30727-2014
固体生物质燃料发热量测定方法
Determination of calorific value for solid biofuels
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布
目 次
前言 .1范围3术语和定义 2规范性引用文件4热量单位5原理6试验室条件试剂和材料仪器设备9 分析试样10 测定步骤结果计算12热容量和仪器常数的标定 1013结果表述 1115低位发热量的计算 14方法精密度 1216各种不同基的固体生物质燃料的发热量的换算 13 1217试验报告 13附录A(规范性附录)一元线性回归和标准差计算方法 14
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准由中国煤炭工业协会提出. 本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口.本标准起草单位:煤炭科学研究总院检测研究分院.本标准主要起草人:隋艳、杨华玉、李英华.
固体生物质燃料发热量测定方法
1范围
标准规定了用氧弹量热法测定固体生物质燃料的高位发热量的原理、试验条件、试剂和材料、仪器设备、测定步骤、测定结果的计算、热容量、仅器常数标定、方法精密度以及低位发热量的计算方法等.
本标准适用于各种固体生物质燃料,
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB/T21923固体生物质燃料检验通则GB/T28730固体生物质燃料样品制备方法 GB/T28731固体生物质燃料工业分析方法GB/T28732固体生物质燃料全硫测定方法GB/T28733固体生物质燃料全水分测定方法GB/T28734固体生物质燃料中碳氢测定方法
3术语和定义
GB/T28734中界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3.1
弹筒发热量bomb calorific value
单位质量的固体生物质燃料试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量.
3.2
恒容高位发热量gross calorific value at constant volume
单位质量的固体生物质燃料试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量.
恒容高位发热量即由弹简发热量减去硝酸形成热和硫酸校正热后得到的发热量.
恒容低位发热量net calorific value al constant volume
单位质量的固体生物质燃料试样在恒容条件下,在过量氧气中燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水(假定压力为0.1MPa)以及固态灰时放出的热量.
恒容低位发热量即由恒容高位发热量减去水(固体生物质燃料中原有的水和其中的氢燃烧生成的水)的气化热后得到的发热量.
3.4
恒压低位发热量net calorific value at constant pressure
单位质量的固体生物质燃料试样在恒压条件下,在过量氧气中燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、
GB/T 30727-2014
氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水(假定压力为0.1MPa)以及固态灰时放出的热量.
3.5
热量计的有效热容量effective heatcapacity of the calorimeter
量热系统产生单位温升所需的热量(简称热容量).通常以焦耳每开尔文(J/K)表示.
4热量单位
热量的单位为焦耳(J),1J=1Nm
固体生物质燃料的发热量测定结果以兆焦每千克(MJ/kg)或焦耳每克(J/g)表示.需要时,可用千瓦时每立方米(kWh/m)表示.
注:MJ/kg ×1 000/3 600kW • h/kg × BD(容积密度、kg/m²) kW • h/m².
5原理
5.1恒容高位发热量
固体生物质燃料的发热量在氧弹热量计中进行测定.一定量的分析试样在氧弹热量计中,在充有过量氧气的氧弹内燃烧,热量计的热容量通过在相近条件下燃烧一定量的基准量热物质苯甲酸来确定,根据试样燃烧前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量.
从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热(氧弹反应中形成的水合硫酸与气态二氧化硫的形成热之差)即得高位发热量.
5.2低位发热量
固体生物质燃料的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过试样的高位发热量计算.计算恒容低位发热量需要知道固体生物质燃料试样中水分和氢的含量;计算恒压低位发热量还需知道固体生物质燃料试样中氧和氮的含量.
6试验室条件
进行发热量测定的试验室应满足以下条件:
进行发热量测定的试验室,应为单独房间,不得在同一房间内同时进行其他试验项目;室温应保持相对稳定,每次测定室温变化不应超过1℃,室温以在15℃C~30C范围为宜;室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等,试验过程中应避免开启 门窗:试验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方.
7试剂和材料
7.1氧气:纯度不低于99.5%,不含可燃成分,不允许使用电解氧:压力足以使氧弹充氧至3.0MPs.
7.2苯甲酸:二等或二等以上有证基准量热物质.
7.3点火丝:直径0.1mm左右的铁、铜、镍丝或其他已知热值的金属丝或棉线,如使用棉线,则应选用粗细均匀,不涂蜡的白棉线.
注:各种点火丝的热值为,铁丝(6700J/g) 镍铬丝(6000J/g),钢丝(2 500J/s)、棉线(17500J/g).
7.4点火导线:直径0.3mm左右的镍铬丝或其他金属丝.