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1、(10)申请公布号 CN 104089975 A (43)申请公布日 2014.10.08 CN 104089975 A (21)申请号 201410362359.3 (22)申请日 2014.07.28 G01N 25/22(2006.01) (71)申请人 济南准冠试验仪器有限公司 地址 250100 山东省济南市历城区黄台南路 14 号富润康城 5-2-601 (72)发明人 王培元 于广和 邱霞 冯恩福 冯宜昌 赵庆文 李崑 (54) 发明名称 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 (57) 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， 。
2、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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号。
3、 CN 104089975 A CN 104089975 A 1/1 页 2 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。
4、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。 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. 一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。
5、燃料的热值。 权 利 要 求 书 CN 104089975 A 2 1/5 页 3 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。
6、 , 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 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 1。
7、534 号） ， 不仅解决了污泥难以处理的难题， 还降低了SO2、 NOX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。
8、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。
9、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 说 明 书 CN 104089975 A 3 2/5 页 4 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。
10、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。 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。
11、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 00。
12、17 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。
13、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=（Q1+Q2+Qn） /n Qn 表示第 n 次测得的样品热值， n=1、 2 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 说 明 书 CN 104089975 A 4 3/5 页 5 Qjh =（Qm Qm） /j 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 m样品中煤所占的质量百分比 j样品中， 聚化燃料所占质量百分比。 0021 具体实施例二。
14、 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，。
15、 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=（Q1+Q2+Qn） /n Qn 表示第 n 次测得的样品热值， n=1、 2 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 Qjh =（Qm Qmn） /j 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 m样品中煤泥与污泥所占的质量百分比 j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 0.395。
16、6g 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=（Q1+Q2+Qn） /n 说 。
17、明 书 CN 104089975 A 5 4/5 页 6 Qn 表示第 n 次测得的样品热值， n=1、 2 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 Qjh =（Qm Qmn） /j 式中 ： Qjh聚化燃料热值， 单位 ： J/kg Q样品热值， 单位 ： J/kg Qmn煤泥与危废残渣的混合物的热值， 该值可以通过煤泥与危废残渣的热值以及二 者的质量比计算得到。单位 ： J/kg m样品中煤泥与危废残渣所占的质量百分比 j样品中， 聚化燃料所占的质量百分比。 0029 具体实施例四 本具体实施例包括如下步骤 ： （1） 取 0.2157g 助燃剂和 0.6471g 样品， 助燃剂包括镁粉和标准煤。
18、， 按照 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。 0030 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。 0031 （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。 0032 可以多次测试取平均值， Q=（Q1+Q2+Qn） /n Qn 表示第 n 次测得的样品热值， n=1。
19、、 2 还可以进一步计算出聚化燃料的热值 Qjh =（Qm Qmn） /j 式中 ： Qjh聚化燃料热值， 单位 ： J/kg Q样品热值， 单位 ： J/kg Qmn煤泥与危废残渣的混合物的热值， 该值可以通过煤泥与危废残渣的热值以及二 者的质量比计算得到。单位 ： J/kg m样品中煤泥与危废残渣所占的质量百分比 j样品中， 聚化燃料所占的质量百分比。 0033 测试结果 Q1Q2Q3QQSJQjh 具体实施例一25497 27842 26329 26556 27382 3.0% 59350 具体实施例二19674 18849 19986 19503 20157 3.2% 54795 具体。
20、实施例三19827 20078 19789 19898 20553 3.2% 47102 具体实施例四20060 20127 19904 20030 20553 2.5% 47979 Q 表示三次测试的样品热值的平均值。 0034 上表中所有热值单位为 J/kg。 0035 QSJ表示在工厂实际使用时测得的含聚化燃料的样品的热值。 0036 表示测试样品测得数值与实际在锅炉里燃烧测得值的误差。 说 明 书 CN 104089975 A 6 5/5 页 7 0037 Qjh表示计算出的聚化燃料的热值。 0038 在 QSJ和的计算中， 样品热值均采用平均值 Q。 0039 点火的原理 ： 由于聚化燃料燃烧所需温度在 700 -1300之间， 国际上氧弹量热 仪点火温度一般在 850左右， 因此不能直接用普通氧弹量热仪测试其热值 ； 同时聚化燃 料即使达到了点燃温度， 还需要一定的持续时间才能点燃。 在本发明中镁粉首先被引燃， 镁 粉燃烧产生的热量使标准煤被点燃， 由于标准煤燃烧速度大大慢于镁粉， 放出的热量又足 以使含聚化燃料的型煤达到燃烧所需的温度和热量， 从而将所有物质引燃， 使得燃烧完全， 从而使得测量结果准确性好。本发明旨在解决如何使含聚化燃料的型煤引燃。如何通过量 测仪来测量样品热值采有现有方法。 说 明 书 CN 104089975 A 7 。