含聚化燃料的型煤的熱值以及聚化燃料的熱值的測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種含聚化燃料的型煤的熱值以及聚化燃料的熱值的測量方法，本發明含聚化燃料的型煤的熱值的測量方法，包括如下步驟：（1）取助燃劑和樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，樣品為含聚化燃料的型煤；（2）用量熱儀測出樣品的熱值。本發明聚化燃料的熱值的測量方法，先采用前述方法測量出含聚化燃料的型煤的熱值；再根據樣品中聚化燃料和其它物質的含量，及其它物質的熱值，計算出聚化燃料的熱值。本發明的有益效果是：測試時間短；測試誤差小；儀器成本低；操作簡單。
【專利說明】含聚化燃料的型煤的熱值以及聚化燃料的熱值的測量方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種熱值的測量方法，特別涉及一種含聚化燃料的型煤的熱值的測量 方法，還涉及一種聚化燃料的熱值的測量方法。

【背景技術】
[0002] 聚化燃料是主要利用赤泥、鐵尾礦、脫硫石膏等工業廢渣為基本原料附加激發劑 復合而成的新型燃料。一般情況下，含聚化燃料中，按重量比，包含有赤泥25-65%、鐵尾礦 15-55%、脫硫石膏5-12%和激發劑0. 1-8%。是在特定的高溫條件下，通過多層級鏈式固相 反應，打破分子鍵能，在化學分子層級進行能量轉化的分子能技術。聚化燃料的發熱量 彡41800J/kg (10000大卡/ kg)，大大超出了標準煤的熱值29260J/kg (7000大卡/ kg)， 聚化燃料與煤摻燒，可至少等效代替同等熱值煤15%左右，節能效果明顯。而聚化燃料的成 本僅是同等熱值煤炭的1/3左右。
[0003] 高能潔凈污泥型煤燃料是聚化燃料、煤(或煤泥、低熱值煤)、污泥(如污水處理廠、 抗生素廠、印染廠、啤酒廠、生物垃圾、淀粉廠、檸檬酸廠）按照一定比例混合而成的型煤燃 料。高能潔凈污泥型煤燃料通過了山東省科技成果鑒定(魯科成鑒字[2013]第1534號)， 不僅解決了污泥難以處理的難題，還降低了 S02、N0X的排放至少40%以上，降低了燃燒成本 25%左右。
[0004] 目前聚化燃料熱值檢測方法，文獻記錄的只有中青國能集團與北京恒久儀器廠 2012年9月18日聚化燃料熱值差熱分析法熱值檢測暨成果發布會的資料，是使用快速升 溫、兩次燃燒放熱量相加作為總放熱量的測試方法，即先燃燒原煤，將原煤燃燒后的殘留物 與聚化燃料混合，用差熱分析法測定聚化燃料的熱值。
[0005] 但是該方法存在以下缺點： 1對聚化燃料的配方方法缺乏了解，使測量數據不準確。
[0006] 聚化燃料的反應機理，是多種金屬氧化物之間在高溫下，打破分子鍵結構，進行重 新組合的放熱過程。不同的原煤，金屬氧化物含量不一樣，聚化燃料的配方也不一樣，因此 聚化燃料和原煤合起來才是一個完整的配方，在配方中，聚化燃料比例一般為5%-15%。采用 兩次燃燒測量熱值，第一次原煤燃燒后，其金屬氧化物有部分產生了化學反應，反應殘留物 再與聚化燃料反應，測得的熱值不準確。
[0007] 2儀器設備價格昂貴，一般企業承受不起，對生產企業不實用。企業生產聚化燃料 的原材料在不斷變化，如產地、不同批次等，原材料里面的金屬成分含量會發生變化，企業 要經常測量。
[0008] 3該方法有時測量不出聚化燃料的熱值。山東省科學院測試中心自2013年底使 用該方法，至今，都沒有測量出聚化燃料的熱值。


【發明內容】

[0009] 本發明要解決的技術問題是：提供一種測量準確性高的含聚化燃料的型煤的熱值 的測量方法，以及提供一種測量準確性高的聚化燃料的熱值的測量方法。
[0010] 為了解決上述技術問題，本發明含聚化燃料的型煤的熱值的測量方法，包括如下 步驟： (1) 取助燃劑和樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，樣品為含聚化燃料的型煤；助燃劑和 樣品的質量比為1 :1. 5-9,助燃劑中鎂粉與標準煤的質量比為0. 8-1. 1 :1 ; (2) 將助燃劑和樣品混合均勻后放入量熱儀的氧彈內，以不低于引燃鎂粉的溫度點火 燃燒，燃燒后通過量熱儀測出樣品的熱值。
[0011] 為了使測量結果更準確，測試3-5次，樣品的熱值取平均值。
[0012] 為了減少測量成本，所述的量熱儀為氧彈量熱儀，采用電加熱點燃鎳鉻合金熔斷 絲來點火，點火溫度為840-860°C。
[0013] 為了進一步提高測試的準確性，所述的助燃劑和樣品的質量比為1 :3,所述的助 燃劑中鎂粉與標準煤的質量比為1:1。
[0014] 為了使樣品燃燒得更充分，所述的樣品的粒度小于200目。
[0015] 本發明聚化燃料的熱值的測量方法，先采用前述方法測量出含聚化燃料的型煤的 熱值；再根據樣品中聚化燃料和其它物質的含量，及其它物質的熱值，計算出聚化燃料的熱 值。
[0016] 本發明的有益效果是： 1測試時間短：測試時間與型煤的測試時間相差不大，整體測試時間在30min以內； 2測試誤差小：經過聚化燃料發明人馮恩福教授驗證200多次，按照該測試方法，測試 結果與實際燃燒結果誤差控制在5%以內； 3儀器成本低：可采用點火溫度與普通氧彈量熱儀點火溫度相近的量熱儀，這類量熱 儀價格是差熱分析儀價格的1/10左右； 4操作簡單：做過煤炭熱值測試的檢驗人員都能很快掌握該方法，簡單易學。

【具體實施方式】 [0017] 具體實施例一 本具體實施例包括如下步驟： (1)取0. 1103g助燃劑和0. 9925g樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，鎂粉和標準煤按照 1:1的質量比例混合均勻；樣品為含聚化燃料的型煤，樣品包括質量含量為5%的聚化燃料 和熱值為24830 J/kg的質量含量為95%的煤，樣品中各種物質混合均勻。
[0018] 聚化燃料包括赤泥25%、鐵尾礦55%、脫硫石膏12%和激發劑8%，各成份的含量為質 量含量。
[0019] (2)將助燃劑和樣品混合均勻后放入氧彈量熱儀的氧彈內，氧彈內充入 2. 8-3. 2MPa壓力的氧氣。量熱儀設定助燃劑為添加物，輸入助燃劑的質量及熱值，采用電加 熱點燃鎳鉻合金熔斷絲來點火，鎳鉻合金熔斷絲的燃燒溫度在840-860°C之間，燃燒后通過 量熱儀測出樣品的熱值Q。
[0020] 可以多次測試取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次測得的樣品熱值，η=1、2… 還可以進一步計算出聚化燃料的熱值 QJh = (Q- δω XQJ/Sj 式中： QJh-聚化燃料熱值，單位：J/kg Q-樣品熱值，單位：J/kg Qm--煤的熱值。單位：J/kg δ m--樣品中煤所占的質量百分比 δ,·--樣品中，聚化燃料所占質量百分比。
[0021] 具體實施例二 本具體實施例包括如下步驟： (1)取0. 2137g助燃劑和0. 7485g樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，鎂粉和標準煤按照 0.8:1的比例混合均勻；樣品為含聚化燃料的型煤，樣品包括質量含量為10%的聚化燃料、 熱值為16143J/kg的質量含量為85%的煤泥和熱值為6032J/kg的質量含量為5%的市政污 泥，樣品中各種物質混合均勻。
[0022] 聚化燃料包括赤泥40%、鐵尾礦50%、脫硫石膏6%和激發劑4%，各成份的含量為質 量含量。
[0023] (2)將助燃劑和樣品混合均勻后放入氧彈量熱儀的氧彈內，采用高于鎂粉的燃燒 溫度點火，燃燒后通過量熱儀測出樣品的熱值Q。
[0024] 可以多次測試取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次測得的樣品熱值，η=1、2… 還可以進一步計算出聚化燃料的熱值 QJh = (Q- δω ΧΘωη)/δ,. 式中： QJh-聚化燃料熱值，單位：J/kg Q-樣品熱值，單位：J/kg Qmn_煤泥與污泥的混合物的熱值，該值可以通過煤泥與污泥的熱值以及二者的質量 比計算得到。單位：J/kg δ m_樣品中煤泥與污泥所占的質量百分比 δ樣品中，聚化燃料所占的質量百分比。
[0025] 具體實施例三 本具體實施例包括如下步驟： (1)取0. 2637g助燃劑和0. 3956g樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，按照1. 1:1的比 例混合均勻；樣品為含聚化燃料的型煤，樣品包括質量含量為15%的聚化燃料、熱值為 15224J/kg的質量含量為80%的煤泥和熱值為13075J/kg的質量含量為5%的抗生素企業危 廢殘渣。
[0026] 聚化燃料包括赤泥65%、鐵尾礦25%、脫硫石膏9. 6%和激發劑0. 4%，各成份的含量 為質量含量。
[0027] (2)將助燃劑和樣品混合均勻后放入氧彈量熱儀的氧彈內，采用高于鎂粉的燃燒 溫度點火，燃燒后通過量熱儀測出樣品的熱值Q。
[0028] 可以多次測試取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次測得的樣品熱值，n=l、2… 還可以進一步計算出聚化燃料的熱值 工、T :

【權利要求】
1. 一種含聚化燃料的型煤的熱值的測量方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 取助燃劑和樣品，助燃劑包括鎂粉和標準煤，樣品為含聚化燃料的型煤；助燃劑和 樣品的質量比為1 :1. 5-9,助燃劑中鎂粉與標準煤的質量比為0. 8-1. 1 :1 ; (2) 將助燃劑和樣品混合均勻后放入量熱儀的氧彈內，以不低于引燃鎂粉的溫度點火 燃燒，燃燒后通過量熱儀測出樣品的熱值。
2. 根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：測試3-5次，樣品的熱值取平均值。
3. 根據權利要求2所述的測量方法，其特征在于：所述的量熱儀為氧彈量熱儀，采用電 加熱點燃鎳鉻合金熔斷絲來點火，點火溫度為840-860°C。
4. 根據權利要求1或2或3所述的測量方法，其特征在于：所述的助燃劑和樣品的質 量比為1 :3,所述的助燃劑中鎂粉與標準煤的質量比為1 :1。
5. 根據權利要求4所述的測量方法，其特征在于：所述的樣品的粒度小于200目于。
6. -種聚化燃料的熱值的測量方法，其特征在于：先采用如權利要求1、2或3所述方 法測量出含聚化燃料的型煤的熱值；再根據樣品中聚化燃料和其它物質的含量，及其它物 質的熱值，計算出聚化燃料的熱值。
【文檔編號】G01N25/22GK104089975SQ201410362359
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】王培元, 于廣和, 邱霞, 馮恩福, 馮宜昌, 趙慶文, 李崑 申請人:濟南準冠試驗儀器有限公司