一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，通过质量为0.50～0.75g的受测生物质燃料样品在575～600℃的灰化温度下进行40～50min的灼烧，并记录下灼烧前后受测生物质燃料样品的质量，从而计算出受测生物质燃料中空气干燥基灰分含量。本发明能够对生物质燃料灰分含量可以进行快速高效的测定，并具有测定结果准确度高、实施成本低的优点。本发明还公开了一种应用上述快速测定方法的木质生物质燃料中灰分含量的测定装置。
【专利说明】一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，本发明还涉及一种应用该快速测定方法的木质生物质燃料中灰分含量的自动测定装置。
【背景技术】
[0002]由于生物质具有环境友好和可再生的双重属性，生物质燃料被认为是最有潜力代替石油的资源，据统计我国生物质资源现存量6.5亿吨标准煤以上，被认为是世界上最为丰富的潜在可再生能源资源。生物质的基础性质，如工业分析指标，对生物质燃料收集、力口工、给料的应用以及对燃烧锅炉的选型都有着至关重要的影响。生物质灰分是生物质燃料中挥发分、固定碳燃烧以后，残留下来的灰烬物质，是评价生物质燃料质量的主要指标之一。一般地，生物质燃料灰分中含有:Ca、Al、Mg、Na、K、Fe、0、S1、Cl等，还有少量的Zn、P等元素。灰分是可以降低生物质燃料质量的物质，在生物质加工利用的各种场合下都能带来有害影响，同时，根据灰分还可以大致计算生物质的发热量等工业指标。生物质的灰含量和灰成分随生物质的种类、产地的不同而不同，并受种植条件的影响。因此，准确测定生物质的灰分对于正确评价相关生物质燃料的质量具有理论和实践两方面的重要意义。
[0003]目前，随着生物质资源在我国应用规模逐步增大，尤其是生物质发电领域，由于生物质燃料来源分散复杂，运料频繁，导致对生物质灰分实际测定中要求在准确的基础上，更要便捷快速。美国材料与试验协会和欧盟技术规范均提出了相应的生物质燃料的灰分检测方法，我国国家标准化管理委员会和质量监督检验检疫总局也于去年颁布了《GB/T28731-2012固体生物质燃料工业分析方法》，其中用于对灰分检测仲裁分析的为缓慢灰化法。然而，在实际生物质燃料生产、装车外运以及应用等工作过程中，一方面由于国家标准规定的缓慢灰化法所需时间较长，使得缓慢灰化法在检测出相关生物质燃料灰分的及时性上存在一定局限性；另一方面，由于生物质燃料自身的灰分和煤相比，含量差距较大，其中草本生物质的灰分在10%左右，而木质生物质的灰分则要低出很多，若利用国家颁布的煤质标准GB212-2008中的快速灰分检测法检测生物质灰分含量，则检测结果误差相差较大，在准确性方面存在一定局限性。此外，生物质灰分测试国家标准和煤质灰分快速测定标准均需要较多装置设备，操作繁琐，进一步影响了在实际应用中的测定效率。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，以克服现有技术中木质生物质燃料的灰分含量测定效率与准确度不能兼顾的问题。
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种应用上述快速测定方法的木质生物质燃料中灰分含量的测定装置。
[0006]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，包括:
[0008]步骤一，取一灰皿将其灼烧至恒重，该灼烧过程中灰皿由室温逐渐升温至575?600°C的灰化温度,灼烧完成后对恒重的灰皿进行称量，其质量记为1? ；
[0009]步骤二，将受测生物质燃料制成粒度小于0.2mm的颗粒状，从中取出一份质量为
0.50~0.75g的受测生物质燃料样品均匀的平摊在步骤一所述灰皿中，使得其每平方厘米的质量在0.15g以下，并对该盛有受测生物质燃料样品的灰皿进行称量，其质量记为1? ；
[0010]步骤三，将步骤二所述灰皿放入加热至恒定在所述灰化温度的马沸炉中，对所述受测生物质燃料样品进行40~50min的灼烧，以使得受测生物质燃料样品完全灰化；
[0011]步骤四，将步骤三所述灰皿从马沸炉中取出，待其冷却至室温后，对该盛有受测生物质燃料样品灰化后残留物的灰皿进行称量，其质量记为m2 ；
[0012]步骤五，根据下式计算出受测生物质燃料中空气干燥基灰分含量Aad:
【权利要求】
1.一种木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，包括:步骤一，取一灰皿将其灼烧至恒重，该灼烧过程中灰皿由室温逐渐升温至575~600°C的灰化温度，灼烧完成后对恒重的灰皿进行称量，其质量记为1? ；步骤二，将受测生物质燃料制成粒度小于0.2mm的颗粒状，从中取出一份质量为0.50~0.75g的受测生物质燃料样品均匀的平摊在步骤一所述灰皿中，使得其每平方厘米的质量在0.15g以下，并对该盛有受测生物质燃料样品的灰皿进行称量，其质量记为1? ；步骤三，将步骤二所述灰皿放入加热至恒定在所述灰化温度的马沸炉中，对所述受测生物质燃料样品进行40~50min的灼烧，以使得受测生物质燃料样品完全灰化；步骤四，将步骤三所述灰皿从马沸炉中取出，待其冷却至室温后，对该盛有受测生物质燃料样品灰化后残留物的灰皿进行称量，其质量记为m2 ；步骤五，根据下式计算出受测生物质燃料中空气干燥基灰分含量Aad:
2.根据权利要求1所述的木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，其优选实施方式特征在于:所述灰化温度为575°C，所述一份受测生物质燃料样品的质量为0.50g，所述马沸炉对受测生物质燃料样品的灼烧时间为40min。
3.根据权利要求1或2所述的木质生物质燃料中灰分含量的快速测定方法，其特征在于:所述步骤一中，灰皿的灼烧时间为2~3小时,称量完成后的灰皿放置在干燥器中，以供所述步骤二取用。
4.一种实现权利要求1至3任意一项所述快速测定方法的木质生物质燃料中灰分含量的自动测定装置，其特征在于:所述的自动测定装置包括:添料模块，用于受测生物质燃料样品均匀的平摊在灼烧至恒重的灰皿中；马沸炉，用于对盛装在灰皿中的受测生物质燃料样品进行灼烧，以使得受测生物质燃料样品完全灰化；称样模块，用于分别对灰皿以及盛有灰化前、后的受测生物质燃料样品的灰皿进行称量;传送机构，用于将灰皿在马沸炉与称样模块之间进行自动传送；计算模块，用于接收称样模块称量得出的数据，并计算出受测生物质燃料中空气干燥基灰分含量。
5.一种实现权利要求4所述快速测定方法的木质生物质燃料中灰分含量的自动测定装置，其特征在于:所述自动测定装置还包括用于存放所述灼烧至恒重的灰皿的干燥器，所述传送机构将存放在干燥器中的灰皿自动传送到称样模块。
【文档编号】G01N5/04GK103698540SQ201310667526
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】张宏亮, 苏伟, 陈刚, 林木松, 李薇, 付殿峥 申请人:广东电网公司电力科学研究院