含聚化燃料的型煤的热值以及聚化燃料的热值的测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种含聚化燃料的型煤的热值以及聚化燃料的热值的测量方法，本发明含聚化燃料的型煤的热值的测量方法，包括如下步骤：（1）取助燃剂和样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，样品为含聚化燃料的型煤；（2）用量热仪测出样品的热值。本发明聚化燃料的热值的测量方法，先采用前述方法测量出含聚化燃料的型煤的热值；再根据样品中聚化燃料和其它物质的含量，及其它物质的热值，计算出聚化燃料的热值。本发明的有益效果是：测试时间短；测试误差小；仪器成本低；操作简单。
【专利说明】含聚化燃料的型煤的热值以及聚化燃料的热值的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热值的测量方法，特别涉及一种含聚化燃料的型煤的热值的测量 方法，还涉及一种聚化燃料的热值的测量方法。
【背景技术】
[0002] 聚化燃料是主要利用赤泥、铁尾矿、脱硫石膏等工业废渣为基本原料附加激发剂 复合而成的新型燃料。一般情况下，含聚化燃料中，按重量比，包含有赤泥25-65%、铁尾矿 15-55%、脱硫石膏5-12%和激发剂0. 1-8%。是在特定的高温条件下，通过多层级链式固相 反应，打破分子键能，在化学分子层级进行能量转化的分子能技术。聚化燃料的发热量 彡41800J/kg (10000大卡/ kg)，大大超出了标准煤的热值29260J/kg (7000大卡/ kg)， 聚化燃料与煤掺烧，可至少等效代替同等热值煤15%左右，节能效果明显。而聚化燃料的成 本仅是同等热值煤炭的1/3左右。
[0003] 高能洁净污泥型煤燃料是聚化燃料、煤(或煤泥、低热值煤)、污泥(如污水处理厂、 抗生素厂、印染厂、啤酒厂、生物垃圾、淀粉厂、柠檬酸厂）按照一定比例混合而成的型煤燃 料。高能洁净污泥型煤燃料通过了山东省科技成果鉴定(鲁科成鉴字[2013]第1534号)， 不仅解决了污泥难以处理的难题，还降低了 S02、N0X的排放至少40%以上，降低了燃烧成本 25%左右。
[0004] 目前聚化燃料热值检测方法，文献记录的只有中青国能集团与北京恒久仪器厂 2012年9月18日聚化燃料热值差热分析法热值检测暨成果发布会的资料，是使用快速升 温、两次燃烧放热量相加作为总放热量的测试方法，即先燃烧原煤，将原煤燃烧后的残留物 与聚化燃料混合，用差热分析法测定聚化燃料的热值。
[0005] 但是该方法存在以下缺点： 1对聚化燃料的配方方法缺乏了解，使测量数据不准确。
[0006] 聚化燃料的反应机理，是多种金属氧化物之间在高温下，打破分子键结构，进行重 新组合的放热过程。不同的原煤，金属氧化物含量不一样，聚化燃料的配方也不一样，因此 聚化燃料和原煤合起来才是一个完整的配方，在配方中，聚化燃料比例一般为5%-15%。采用 两次燃烧测量热值，第一次原煤燃烧后，其金属氧化物有部分产生了化学反应，反应残留物 再与聚化燃料反应，测得的热值不准确。
[0007] 2仪器设备价格昂贵，一般企业承受不起，对生产企业不实用。企业生产聚化燃料 的原材料在不断变化，如产地、不同批次等，原材料里面的金属成分含量会发生变化，企业 要经常测量。
[0008] 3该方法有时测量不出聚化燃料的热值。山东省科学院测试中心自2013年底使 用该方法，至今，都没有测量出聚化燃料的热值。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是：提供一种测量准确性高的含聚化燃料的型煤的热值 的测量方法，以及提供一种测量准确性高的聚化燃料的热值的测量方法。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明含聚化燃料的型煤的热值的测量方法，包括如下 步骤： (1) 取助燃剂和样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，样品为含聚化燃料的型煤；助燃剂和 样品的质量比为1 :1. 5-9,助燃剂中镁粉与标准煤的质量比为0. 8-1. 1 :1 ; (2) 将助燃剂和样品混合均匀后放入量热仪的氧弹内，以不低于引燃镁粉的温度点火 燃烧，燃烧后通过量热仪测出样品的热值。
[0011] 为了使测量结果更准确，测试3-5次，样品的热值取平均值。
[0012] 为了减少测量成本，所述的量热仪为氧弹量热仪，采用电加热点燃镍铬合金熔断 丝来点火，点火温度为840-860°C。
[0013] 为了进一步提高测试的准确性，所述的助燃剂和样品的质量比为1 :3,所述的助 燃剂中镁粉与标准煤的质量比为1:1。
[0014] 为了使样品燃烧得更充分，所述的样品的粒度小于200目。
[0015] 本发明聚化燃料的热值的测量方法，先采用前述方法测量出含聚化燃料的型煤的 热值；再根据样品中聚化燃料和其它物质的含量，及其它物质的热值，计算出聚化燃料的热 值。
[0016] 本发明的有益效果是： 1测试时间短：测试时间与型煤的测试时间相差不大，整体测试时间在30min以内； 2测试误差小：经过聚化燃料发明人冯恩福教授验证200多次，按照该测试方法，测试 结果与实际燃烧结果误差控制在5%以内； 3仪器成本低：可采用点火温度与普通氧弹量热仪点火温度相近的量热仪，这类量热 仪价格是差热分析仪价格的1/10左右； 4操作简单：做过煤炭热值测试的检验人员都能很快掌握该方法，简单易学。
【具体实施方式】 [0017] 具体实施例一 本具体实施例包括如下步骤： (1)取0. 1103g助燃剂和0. 9925g样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，镁粉和标准煤按照 1:1的质量比例混合均匀；样品为含聚化燃料的型煤，样品包括质量含量为5%的聚化燃料 和热值为24830 J/kg的质量含量为95%的煤，样品中各种物质混合均匀。
[0018] 聚化燃料包括赤泥25%、铁尾矿55%、脱硫石膏12%和激发剂8%，各成份的含量为质 量含量。
[0019] (2)将助燃剂和样品混合均匀后放入氧弹量热仪的氧弹内，氧弹内充入 2. 8-3. 2MPa压力的氧气。量热仪设定助燃剂为添加物，输入助燃剂的质量及热值，采用电加 热点燃镍铬合金熔断丝来点火，镍铬合金熔断丝的燃烧温度在840-860°C之间，燃烧后通过 量热仪测出样品的热值Q。
[0020] 可以多次测试取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次测得的样品热值，η=1、2… 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 QJh = (Q- δω XQJ/Sj 式中： QJh-聚化燃料热值，单位：J/kg Q-样品热值，单位：J/kg Qm--煤的热值。单位：J/kg δ m--样品中煤所占的质量百分比 δ,·--样品中，聚化燃料所占质量百分比。
[0021] 具体实施例二 本具体实施例包括如下步骤： (1)取0. 2137g助燃剂和0. 7485g样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，镁粉和标准煤按照 0.8:1的比例混合均匀；样品为含聚化燃料的型煤，样品包括质量含量为10%的聚化燃料、 热值为16143J/kg的质量含量为85%的煤泥和热值为6032J/kg的质量含量为5%的市政污 泥，样品中各种物质混合均匀。
[0022] 聚化燃料包括赤泥40%、铁尾矿50%、脱硫石膏6%和激发剂4%，各成份的含量为质 量含量。
[0023] (2)将助燃剂和样品混合均匀后放入氧弹量热仪的氧弹内，采用高于镁粉的燃烧 温度点火，燃烧后通过量热仪测出样品的热值Q。
[0024] 可以多次测试取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次测得的样品热值，η=1、2… 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 QJh = (Q- δω ΧΘωη)/δ,. 式中： QJh-聚化燃料热值，单位：J/kg Q-样品热值，单位：J/kg Qmn_煤泥与污泥的混合物的热值，该值可以通过煤泥与污泥的热值以及二者的质量 比计算得到。单位：J/kg δ m_样品中煤泥与污泥所占的质量百分比 δ样品中，聚化燃料所占的质量百分比。
[0025] 具体实施例三 本具体实施例包括如下步骤： (1)取0. 2637g助燃剂和0. 3956g样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，按照1. 1:1的比 例混合均匀；样品为含聚化燃料的型煤，样品包括质量含量为15%的聚化燃料、热值为 15224J/kg的质量含量为80%的煤泥和热值为13075J/kg的质量含量为5%的抗生素企业危 废残渣。
[0026] 聚化燃料包括赤泥65%、铁尾矿25%、脱硫石膏9. 6%和激发剂0. 4%，各成份的含量 为质量含量。
[0027] (2)将助燃剂和样品混合均匀后放入氧弹量热仪的氧弹内，采用高于镁粉的燃烧 温度点火，燃烧后通过量热仪测出样品的热值Q。
[0028] 可以多次测试取平均值，Q= (Ql+Q2+?+Qn) /η Qn表示第η次测得的样品热值，n=l、2… 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 工、T :
【权利要求】
1. 一种含聚化燃料的型煤的热值的测量方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 取助燃剂和样品，助燃剂包括镁粉和标准煤，样品为含聚化燃料的型煤；助燃剂和 样品的质量比为1 :1. 5-9,助燃剂中镁粉与标准煤的质量比为0. 8-1. 1 :1 ; (2) 将助燃剂和样品混合均匀后放入量热仪的氧弹内，以不低于引燃镁粉的温度点火 燃烧，燃烧后通过量热仪测出样品的热值。
2. 根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：测试3-5次，样品的热值取平均值。
3. 根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于：所述的量热仪为氧弹量热仪，采用电 加热点燃镍铬合金熔断丝来点火，点火温度为840-860°C。
4. 根据权利要求1或2或3所述的测量方法，其特征在于：所述的助燃剂和样品的质 量比为1 :3,所述的助燃剂中镁粉与标准煤的质量比为1 :1。
5. 根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于：所述的样品的粒度小于200目于。
6. -种聚化燃料的热值的测量方法，其特征在于：先采用如权利要求1、2或3所述方 法测量出含聚化燃料的型煤的热值；再根据样品中聚化燃料和其它物质的含量，及其它物 质的热值，计算出聚化燃料的热值。
【文档编号】G01N25/22GK104089975SQ201410362359
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】王培元, 于广和, 邱霞, 冯恩福, 冯宜昌, 赵庆文, 李崑 申请人:济南准冠试验仪器有限公司