GB/T 30727-2014
固体生物质燃料发热量测定方法
发布时间:2014-03-27 实施时间:2014-10-01


固体生物质燃料是一种可再生的能源,其发热量是评价其能源利用价值的重要指标之一。本标准规定了固体生物质燃料发热量的测定方法,旨在为固体生物质燃料的能源利用提供技术支持。

1.范围
本标准适用于木材、秸秆、稻壳、麦秸、玉米秸、花生壳、棉秸、葵花籽壳、木屑、锯末、木质颗粒、秸秆颗粒、木质炭、生物质炭等固体生物质燃料的发热量测定。

2.标准引用文件
GB/T 191-2008 纯净化学试剂和标准物质 纯度的表示方法
GB/T 384-2008 煤和焦炭工业分析用通用样品制备方法
GB/T 212-2008 煤的工业分析方法
GB/T 30728-2014 固体生物质燃料灰分测定方法
GB/T 30729-2014 固体生物质燃料挥发分测定方法

3.术语和定义
本标准中使用的术语和定义与GB/T 384-2008《煤和焦炭工业分析用通用样品制备方法》和GB/T 212-2008《煤的工业分析方法》中的术语和定义基本一致。

4.原理
将固体生物质燃料在氧气气氛下完全燃烧,测定燃烧产生的热量,计算出单位质量燃料的发热量。

5.仪器和设备
5.1 燃烧器:能够在氧气气氛下完全燃烧固体生物质燃料的燃烧器。
5.2 恒温水槽:能够控制水温在20℃±0.5℃的恒温水槽。
5.3 电子天平:量程为0.1mg,分度值为0.01mg。
5.4 气体流量计:量程为0~100mL/min,分度值为1mL/min。
5.5 气体分析仪:能够测定氧气和二氧化碳浓度的气体分析仪。
5.6 温度计:量程为0~100℃,分度值为0.1℃。

6.试验样品
试验样品应当符合GB/T 30728-2014《固体生物质燃料灰分测定方法》和GB/T 30729-2014《固体生物质燃料挥发分测定方法》的要求。

7.试验步骤
7.1 样品制备
按照GB/T 384-2008《煤和焦炭工业分析用通用样品制备方法》的要求,将试验样品研磨成粒度小于0.2mm的粉末状样品。
7.2 试验条件
试验室温度为20℃±2℃,相对湿度为(65±5)%。
7.3 试验过程
7.3.1 将试验样品称取0.5g±0.0001g,放入燃烧器中。
7.3.2 将燃烧器放入恒温水槽中,使水温保持在20℃±0.5℃。
7.3.3 打开氧气气源,调节气体流量为100mL/min±1mL/min。
7.3.4 点燃试验样品,使其在氧气气氛下完全燃烧。
7.3.5 燃烧结束后,关闭氧气气源,将燃烧器放入恒温水槽中,使水温保持在20℃±0.5℃。
7.3.6 测定燃烧后水的温度变化ΔT,记录氧气和二氧化碳的浓度。
7.4 数据处理
7.4.1 计算试验样品的发热量Q,单位为kJ/g,公式如下:

Q=[(m2-m1)×Cp+ΔHr]/m1

其中,m1为试验样品的质量,g;m2为试验样品燃烧后的质量,g;Cp为水的比热,kJ/(kg·℃),取4.18kJ/(kg·℃);ΔHr为燃烧热,kJ/g,公式如下:

ΔHr=[(1-a)×Q1+b×Q2]/m1

其中,a为试验样品的灰分含量,%;b为试验样品的挥发分含量,%;Q1为燃烧纯碳所释放的热量,kJ/g,取32.8kJ/g;Q2为燃烧纯氢所释放的热量,kJ/g,取141.8kJ/g。
7.4.2 计算试验样品的平均发热量Qm,单位为kJ/kg,公式如下:

Qm=Q×1000/m1

其中,m1为试验样品的质量,g。

8.报告内容
报告应当包括以下内容:
8.1 试验样品的名称、来源、批号等信息。
8.2 试验条件,包括试验室温度、相对湿度等信息。
8.3 试验结果,包括试验样品的发热量、平均发热量等信息。
8.4 试验过程中的记录和观察。
8.5 试验结果的分析和结论。

相关标准
GB/T 30728-2014 固体生物质燃料灰分测定方法
GB/T 30729-2014 固体生物质燃料挥发分测定方法
GB/T 384-2008 煤和焦炭工业分析用通用样品制备方法
GB/T 212-2008 煤的工业分析方法
GB/T 191-2008 纯净化学试剂和标准物质 纯度的表示方法