NY T 12-1985 生物质燃料发热量测试方法.pdf
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1、UDC 662.6: 662. 992 斗暨中华人民共和国国家标准.(;B 1-1f了I -t叫¥t生物质燃料发热量测试方法Testing methods for heat value of biomass fuels 1985-05-13发布1986-01-01实施国家标3位局批准中华人民共和国国家标准生物质燃料发热量测试方法Testing methods for heat value of biomass fuels 本标准适用于用做燃料的农作物秸轩、薪柴及牲畜粪便。1 样品的采集和缩制方法样品的采集和缩制必须按照规定的方法和要求,制成具有代表性的分析试样。1.1样品采集1. 1. 1 农
2、作物秸轩或薪柴应在贮存处或使用地点采集具有代表性的试样500克。1. 1.2牲畜粪便应采集经自然风干可燃烧的试样500克。1.2样晶缩制1. 2.1 设备和工具a. 粉碎机Fb. 剪刀、电工刀、木锯、研钵EC. 方盘、刷了1d. 试剂瓶:500毫开。1. 2.2样晶缩制步骤UDC 662.6 : 662. 992 GB 5186-85 1. 2.2.1 样品收到后,应将采样地点、样品重量、收样和制样时间进行登记并编号。1.2.2.2分别剪(劈、捣碎样品,用四分法缩分。把剪碎的试样堆成圆锥形,再从底j在铲起堆成另个圆锥体,如此反复兰次。再由样IVI堆的顶端向周围均匀压、.,用直尺把样,占11分成
3、Hi个41i尊地JJ位,取其中相对两个崩形。将缩分出的试样食部粉碎过筛(25日),装人试剂瓶贴k标签。2 水分测试方法2.1 方法要点取定重量的试样,f102-105C的r燥箱中烘至恒重。试样减轻的重量占i式样原重量的FJ什数作为水分。2.2仪器和试剂a. f燥箱t带自动调温和鼓风装置,b. 分析天:感量为0.0001克,c. I二燥器Fd. 玻璃称量瓶z直径70毫米,e. 硅股。2.3 试验步骤2.3.1 用经烘井已失fl重量的称量瓶称取1.8-2克试样(准确到0.0002克)。2.3.2把试样均匀摊平于瓶内,打开瓶盖,立即放人预先鼓风并加热到102-105C的i二燥箱巾。2.3.3在不断鼓
4、风的条件下,将试样1:燥1-1.5小时加盖取出,先在空气中冷却1- 2 ;钟,再放入F燥器里,冷却到室温称重。进行每次约20分钟的检查性试验,直到减重小r0.002克或!何道为1I.:.c如果增重则用增重前4次的重量计算。国家标准局1985-05-13发布1986-01-01实施GB 5186-85 2.4结果计算水分测试结果按式(1 )计算:y G-G W =一万r-L100-HH-HH-HH-.(1) 飞万式中:WY一一-试样的水分,%zGj一一试样|二燥后的重量,克EG一一试样原重量,克。2.5允许误差水分测试误差不得皑过表1规定:表l水分wY, % j,;J丰化验室允许误差.() 5
5、-10 0.30 : 10 0.40 2.6测试次数应进行、严行测试,取两次测试值的算术平均值作为报告值。2.7结果表示分析结果用水分含量的百分数表示,保留到小数点后第三位数。3 发热量测试方法3. 1 为法要点以通用的恒温式或绝热式热量计测试样品的弹筒发热量。3.2定义3.2.1 弹筒发热量在氧弹巾,在有过剩氧的情况f,按规定条件氧气压力为14-29大气压)燃烧单位.重量试样所产生的热量称为弹筒发热量。燃烧的产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液态的水平日Il态的灰。3.2.2热容量量热系统在试验条件下,温度上升1C所需要的热量称为热量计的热容量,也叫水当量,以卡/C 表示。3.3试验条件3.3.
6、1 试验室应设在单独房间,室内不得同时进行其他项目试验。3.3.2室内温度尽量保持稳定,一般以10-25C为宜。3.3.3室内避免强烈空气对流。3.3.4热量计要避免阳光直射。3.4仪器和设备3.4.1 热量计通用的热量计有两种:恒温式和绝热式。它们的差别只在外筒及附属的自动控温装置,其余部分无明显区别,热量计包括以下部件:3.4. 1. 1 氧弹由耐热、耐腐蚀的操格和镇馅铝合金钢制成。需要具备工.个主要性能z8. 不受燃烧过程出现的高气温和腐蚀性产物的影响而产t:.热应。2 GB 5186-85 b. 能耐受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压。C. 试验过程中能保持完全气密。弹筒容积为250
7、-350毫升,弹盖k应装有供充氧和排气的阀门以及点火电源的接线电极。氧弹应经100个大气压试验,证明无问题方能使用。要经常注意观察与氧弹强度高关的结构,虫11发现显著磨损或松动,应及时修理。3.4. 1. 2 内筒用紫铜、黄铜或不锈钢制成,断面可为圆形、菱形或其他适当形状,把氧弹放人筒中后,装水2000毫升,应能设没氧弹(氧气阀和电极除外)。内筒外面应电镀抛光,以减少与外筒间的辐射作用。3.4.1.3外筒为金属制成的双目主容器,井有上盖。外暨为圆形,内U形状则依内筒的形状巾i定,两者之间保持10-12毫米的|间距,外筒底部有绝缘支架,以便放置内筒。8. 恒温式外筒z恒温式热量计配置恒温式外筒。
8、盛满点的外筒的热容量应不少于热量计热容量的5倍,以便保持试验过程中外筒温度基本恒定。b. 绝热式外筒z绝热式热量计配置绝热式外筒。外筒中装有电加热器,通过自动控温装置,外筒中的水温能紧窜跟踪内筒的温度。外筒中的水还应在特制的双层k盖中循环。自动控制装置的灵敏度,应能达到点火前和终点后内筒温度保持稳定(5分钟内乎均变化不超过0.0005C /分),在一次试验的升温过程中,内、外筒间的热交换量应不超过5卡。3.4. 1. 4 搅拌器螺旋桨式,转速以400-600转/分为宜,并应保持稳定,搅拌放率应能使由点火到终点的时间不超过10分钟,同时又要避免产生过多的搅拌热(当内、外筒温度和室温a致时,连续搅
9、拌10分钟所产生的热量不应超过30卡。3.4.1.5量热温度计可变测温范围的贝克曼温度计。最小分度值应为0.01C,使用时应根据计量机安检定证书中的修正值做必要的校正,应每隔0.5C检定一点,以得出刻度修正值。除此以外贝克曼温度计还有一个叫王均分度值的修正值。3.4.1.6普通温度计分度值为0.2C,量程为o-50C的温度计,供测定外筒水温和最热温度计的露出柱温度。3.4.1.7温度计读数放大镜和照明灯为了使温度读数能估计到0.001C,需要寸、大约5倍的放大镜和a个照明灯,用以照亮温度计的主:j度。3.4.1.8振荡器电ijJ振荡器,用以在读ltl温度前振动温度计,以克服水银柱和毛细管!同的
10、附着力。3.4. 1.9 燃烧皿钳制品最好,一般可使用锦格钢制品,其他合金钢或石英制的燃烧皿也能使用,但以能保证试样完全燃烧而本身又不受腐蚀和产生热放应为原则。规格应采用高17-20毫米,_t部直径26-28毫米,底部直径19-20毫米,厚0.5毫米。3.4. 1. 10 点火装置点火采用12-24伏的电源,线路中应串联4个调节电压的变阻器和J个指示点火情况的指示灯或电流计。点火电压应预先试验确定。方法:接好点火丝,在空气中通电试验。在熔断式,r.火的情况f,调节电压使点火丝在1-2秒钟内达到亮红。在棉线点火的情况,调节电压使点火丝在4.: 5秒钟内达到暗。如采用棉线点火,则在遮火罩以J-_的
11、电极柱日连接-段直径约0.2毫米的操锵丝,丝的中部预先绕3 GB 5186 , 85 j点螺旋数剧,f巳棉线A端夹紧在螺旋中,另J端边过1庭J飞罩111心的小孔(直径1-2毫米)拱接在:试样1:0棋如此样点火情况,i司11棉线rzt在接多少。3.4.2压力表和氧气导管压力在J,L!ll两个在组成:_-个指IJ氧气瓶巾的压力,个1;r,充辑时氧弹内的压力,1 t应装有减压阀和保险阀。压力表通过内径1-2毫米的无缝钢管与氧弹连接,以便导人氧气。Ik.1Jl二和各连接部分,禁止与油脂接触。如不慎沾污,必须依次用苯平u酒精清洗,待风r后再用。3.4.3压饼机螺旋式或杠杆式压饼帆,能压串iJ宦径10毫米
12、的样饼或苯甲酸饼。模具应用硬质钢制成,表面光洁。3.4.4秒表3.4.5分析天平!也f让均0.0001;.0 3.4.6 工业天平感量:均1克,称过范围。-4公斤。3.5试剂和材料3.5.1 试剂3.5.1.1氧气不含可燃成分,不能使用电解氧。3.5.1.2苯甲酸经计量:机关枪定井标明热值的苯ft1酸。3.5. 1. 3 O.lN氢氧化铀溶液3.5. 1. 4 甲基红指示剂3.5.2材料3.5.2.1 点火丝自径。.1毫米左右的铀、铜、镇丝或其他已知热值的金属丝。如使用棉线,则应选用将i细均匀、不涂峙的1棉纠。各种,(火丝点火时放出的热量如下:棋士受1600卡/克z锦锵纹335卡/克p铜丝60
13、0卡J克:桥!线4418卡屯。3.5.2.2擦饶纸使用自T先iWiJl燃烧热。抽取约1克样品(准确到0.0002克),用.f.fJJ紧,放入燃烧lln中,然后按常规厅法测J1二没热量。取两次结果的平均值作为标定值。3.6测定步骤3.6.1 恒温式热量计法3.6. 1. 1 取已失rJJk分的试样0.8克左右,用已失u重量和已知发热量的擦镜纸包紧,压成饼。3.6.1.2准确称tB饼的重量(准确到0.0002克)并放人燃烧Illl1ll。3.6.1.3把一段己知发热量的棉线一端夹紧在li、火丝的螺旋中,另-端穿过遮火罩rt1心的小孔,细心搭接在试样1:-.03.6.1.4 tt氧弹(蝉简)I JJ
14、f1人蒸销水10毫升,I J、心拧紧弹品和放气阀,接通氧气zy轩,缓缓向弹筒中充人氧气无须排除蝉筒里的空气),直到气压达14-16大气压为止。充氧时间不得少j二1分钟,充氧完毕拆下氧气导管,拧紧进气阀上的螺杆。3.6.1.5调好外筒的水温,应尽量接近室温,内筒里)JU人足茧的蒸馆/j(内简水的初始温度比外简/k温低约0.5C),使氧弹盖的顶面拉没在水面下10-15毫米,但不要挝没氧气阀和电极。每次试验时4 GB 5186-85 用水量应与标也仪器热容量时的用水量致。3.6.1.6把弹筒小心地放入内筒,井检查气密性,然后把内筒放在外筒的绝缘支架上。3.6.1.7接t点火线,盖上外简盖f。插入贝克
15、曼温度计,使水银球位1二弹筒中部,另用A普通温度计,用以测定贝克曼温度计露出柱的温度。3.6. 1.8丹:qJ搅拌器,搅拌5-10分钟后开始记录内简温度t0,并立即通电点火,在!、表计时,同时记下外筒温度tf和露出柱温度te。每次读数前,应开动振荡器振动2-5秒钟。3.6.1.9注意!观察内简温度的变化,如果温度在0.5分钟内急剧二升,表明点火成功,从试样点火到燃烧终了的时间干a般为7-10分钟。点火1分钟后记录次内筒温度t1,接近燃烧终了时,按1分钟的|间隔记录内筒温度,井以第个开始下降的温度作为终点温度勺。3.6. 1. 10 停止搅拌,取出弹筒,缓缓开启放气阀,排出燃烧废气。3.6. 1
16、. 11 仔细检查弹简和燃烧阻,如燃烧不完全应作废重做。3.6. 1. 12 用蒸馆水冲洗弹筒各部分,把洗液收集在a个烧杯中。3.6.2绝热式热量计法3.6.2.1 按使用说明书安装、调节热量计。3.6.2.2准确称取已知水分的试样0.2克左右(准确到0.0002克),放人燃烧皿中。3.6.2.3取一段已知重量的点火丝,把两端分别接在两个电极柱上,将盛有试样的燃烧皿放在支架_L调节下垂点火丝与试样接触,注意避免形成短路。3.6.2.4按本标准3.6.1.4准备氧弹。3.6.2.5往内筒加人2000克蒸饵水,应与标准热容量时的用水量保持A致。调节水温应尽量接近室温,相差不要超过3C,以稍低于室温
17、为最理想。3.6.2.6按本标准3.6.1.6和3.6.1.7安放内筒、氧弹和温度计。3.6.2.7开动搅拌器和循环水泵。开通外筒冷却水和加热器。调节电桥乎衡钮,当内筒温度趋于稳定后,调节冷却水流速使外筒加热器每分钟自动接通3-5次。3.6.2.8调好冷却水,开动振荡器,观察内简温度,当5分钟内温度变化不大于0.0002C时,读取内筒温度t0,即可通电点火。否则,调节电桥平衡钮,直到内筒温度达到稳定。3.6.2.9点火后6-7分钟,再以1分钟J:lJ隔读取内筒温度,直到连续三次读数相差不超过0.0001(为止。取最高-次温度作为终点温度勺。3.6.2.10 关闭搅拌器和加热器,取出内筒和氧弹,
18、开启放气阀,排出燃烧废气。打开氧弹,找出二十二烧完的点火丝称重,以便计算实际消耗埠。然后按本标准3.6.1.11和3.6.1.12步骤结束试验。3.7 测试结果的计算3.7. 1 校正3.7. 1. 1 温度计刻度校正根据检定tsIfl所给的修正的,校IEl火温度to和|终/,i盐度tn ,内:由校11二后的温度t0 + ho和tn+ h n求出IE升,其Iflho丰Jhn分别代表t0和tn的刻度修正值。3.7.1.2冷却校正用恒ifill式热量计测定发热量的测试过程中,内筒与外筒始终存在热交换,对这部分散失的热量应?以校正。校l五方法是在温升rt1 lJf! 仁个冷却校正值C。绝热式热量计的
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