生物质燃料燃烧热值的测定
新能源.一i99t.i3(T)一34～6
生物质燃料燃烧热值的测定
江淑琴
(中国科学院工程热物理研究所)
摘要末文扼要介龆了测定燃料热值的基奉概念,韭对洲定生袖质燃料应注重的问题作了说
明,找保证其精确性.文中列出了有关生物质燃料燃烧热值的测定蛄果,供应用参考.
一
,前言
燃烧热值是评价燃料质量的一个重要指
标,定义为单位重量的燃料完全对所释放的
热量.各种常规能源燃料的热值,由生产及
使用单位进行测定.对生物质燃料的热值测
量还仅仅是开始.长期来,生物质作为能源
应用,虽然其量不少,如我国生物质燃料约
占农村能源总消费量的7O嘶,而且在今后相
当长的一段时间内,仍是农村能源的主要来
源,然而对其燃烧技术的研究,却一直未发
生实质性变化.几千年来船袭简单的直接燃烧方法,对作为燃料应用的各种性能了解甚少.目前,国内外对生物质燃料的应用按术
研究逐渐开展起来,对生物质燃料的基础研究工作必然会随之进行.
国内生产的热值测量仪不断改进,不断
提高,现已进入智能化阶段.我们的测定工作,使用长沙仪器厂生产的GR3500-B1型热量计,它配有MCT-B型电脑热量测量处理仪,实现了自动测量,自动计算,使操作简
化并提高了测量准确度.
二,基本概念
燃料的热值主要取决子燃料中可燃物质
的化学组成,但也与燃料的燃雏条件有关. 34?
一
定种类的燃料,其化学组成可被认为是一
定的,而燃烧条件别是可以变化的.因此,
必须明确规定燃烧时的条件,才能得出丰斗学而准确的热值.根据燃烧条件的不同,燃料
具有下列三种不同的燃烧热值:
1?弹筒热值(Q口r)
列用热量计进行热值洳J定,得到的是弹
筒热值.它是将燃料在具有高压氧气的条件下完全燃烧,然后使燃烧产物冷却到燃料的原始温度(25℃)时,单位重量燃料所放出
的热量.在此条件下,试样中的碳宪垒燃烧生成二氧化碳,氢燃烧变成水且所形成的水经冷却变成液态的水,硫和氮(包摇弹筒内空气中的氮)氧化,生成相应的氧化物后溶于水形成硫酸和硝酸.由于这些化学反应都是放热反应,因而弹筒热值较实际燃烧过程(在空气中,常压)放出的热量值要高,它
是燃料的最高热值.’
弹筒热值应按卞式计算
.rA—
T
—
W--e.R
式中,口——弹筒热值(卡/克)JG
——
样品重量(克)J△T——温升值(屯),
——
热容量(卡/℃)J￡R.一点火丝释
放的热量(卡/克).-
在实际应用时,应将弹筒热值换算成下
面两种热值.
2.商位热值(Q0)
毹
祷
匹
一
单位重量燃料在常压下的空气巾完全燃
烧对释放的热量.在这种条件下,燃烧产物
冷却到燃料的原始温度(约25=C),燃料’
的碳燃兢变为二氧化碳,氢燃烧变成水且呈液态,硫形成二氧化硫,氨变为游离氨气.
由弹衙热值减去硫酸和硝酸的形成热和溶解热鄹为高位热值.它是燃料实际燃烧列的热值,故在评价燃料质量时,可用高他热值作
标准值.其计算公式为:
O=eLt一(3.6—5dQ)
式中,口占一高位热值(卡/克);～
漪定弹筒洗液时所消耗的0.1NNaOH标准
溶液的毫升数Ia——硝酸校正系数,一般取0.001.
0.假位热值(QD)
燃料在工韭炉中燃烧,生物质中所台的
氧与氧化台形成水,它与生物质中所含水分一
起星蒸汽状态,随燃烧产物(烟气)排出
炉外.在形成水并汽化时,要吸收一定的热量(约6O0—克),致使燃料在燃烧炉中燃烧时所放出的热量较少,此时测得的热值即低位热值.低位热值是燃料能够有效利用的热值(也称净热值),在数值上它是高位热值去水的汽化热,其计算公式为:
O;O一6(9H+W)
式中,0刍一低位热值(卡/克);W
——
分析样品的水分(晡),H,——分析样
品的含氢量(%).
三,测定结果
生物霞新够及的范围宽广,除了目前l广
泛应用的薪材,稽秆等物之外,可利用的生物质还很多,各地可因地制宜,就地取料,
诸如食品加工广抛弃的桃核,杏核,枣核和核裢壳等,糖广无用的甘蔗渣,甜菜渣等i 粮食加工广筛出的稻壳,豆英等都是可以充分利用的生物质,其燃烧热值有待测定. 生物质中所含的硫,氨量很低,因此在
热值测定时,由它们引起的热值变化可以忽略不计,围而可以用弹筒热值来代替所需要的高位热值.
对下列几种I!物质热值测定的结果列
表1r根据所测得的数值计算出干生物质的热值同时列于表中,以便比较.
襄T几种生物质的璐烧热僵衷
生物质
名称
i含水率高位热值J羞黧霍{备注
I(啊)(卡/克)l(卡/克)i
荆条J&.574213
扁担杆}8.454152
紫穗槐6.844255
4608
刺槐8.04】4233l4603
榆树9.074122l4533j
～
～r一～——一
稻草l7.o【I35713840
玉米芯9.15J406314472} ——一——.——
J一————
‘
一—————————一——
玉米苞叶13.9737234328『
.14
一
丁霍一
桃核}11.44:44795058不合桃仁一——一——一
I
————————————
I————
枣核J11.2342434735l
四,结果分析
燃料的热值与臻料的化学组成有关,就
高位热值而言,主要的影响因素是含碳量的多少,含碳量高的样品其高位热值高,含碳量
低时则高位热值低,这一点已有实验证明了. 在热值的实际测量过程中,样品含水率
的高低,直接影响到测得的弹筒热值,势必
影响计算而得的高位热值,低位热值.如若
对各种燃料的热值进行比较,应换算成千燃
料的热值才有意义.这一点对生物质燃料尤
为重要.一般来说,生物质燃料材质琉松,
易于吸收周围空气中的水分,改变其含水率, 使测褥的弹简热值不同.因而,在测定生物
‘35’
磺热情的嗣时,必须测定其含水率,逭样得
刘的热值才有用
据资料介绍,音水率为4.07%的稻:,
其元素成分为H506%,C38.32%,SO1i%, NO.63%,高位热值为3642卡/克,低佗热值3299卡/克.如将其折算为含水率为0时,其
高位热值为3832卡/克.本实验测得信为3840 卡/克,与资料提供的数据相符.
本材成分所含元素(c,H,o)含量大
致相同,约为C49.2%,H6.2%,043.5%,
衰2术扦盘麓热值奠含水率的变化情况
台水率(喵)05』1015{20
高位热值I{
:大卡/公斤)46004370I4i4030l0J3680】Il
I一
{——————一——
低位热值’l
426540053740f34853225:太卡/公斤)
大礤岛风一油联网发电系统通燃鉴定
大陈岛风一油泵统经两年多运行后,于1991年
月18～J4日在浙江省枢江市由浙江省科委组织了鉴定.参加鉴定的专家一致认为,谈系统性能稳定,
技术先进,已达~rl/L十年代中期国际先进水平.
大陈岛风一油系统由三台55丹麦Bons风力发
电机,五台柴油发电机组和一个风一油控制系统构
组成.控制系统包括一盘硪8.0o工业控制计算机.
可调负载电阻(dampload)和一组相位补偿电
(上接算52页)
饭,炒菜,烧力t等炊事要求.主要技术性能指标:
①灶前设计压力85毫米水柱}@婀气耗量0.48标米/时:@设计负荷2400千卡/时(按热值5000千卡/
标米);④热效率60~02嘶:@烟气中CO含量
o.o1%以下;@灶前压力为3～5oo毫米水柱时无脱
水,回火,黄焰.北京市公用事业科学研究所朱楚
林等八成.
t36l
N1.1%.根据l术实验测得的于东材高伊热值
平均值为4600卡/克左右,计算不唰含水率时
n々,帏融热情列于袭2.
五,结论
①可作为燃料应用的生物质,将随能源
按术的发展逐渐扩大,其燃烧热值的测定是
十分必要的一项工作.
人们习惯于以高位热值和低位热值标志
能源的品质.鉴于生物质含水率的波动范围
较大又极不稳定,它与周围环境的湿度关系
密切,因此将其折算成干材料的热值,便于
比较衡量.
③智能化的热量计,可大大简化操作手
续,提高效率,提高测定数据的准确性.
(原稿19g1年4月I13收到)
容器蛆,控制风力机启停和柴油发电机组,使电网在如下三种工况下自动运行:①柴油发电机组单独供电;@柴油发电机组与风力机并网供电;@风力机单独供电(即风力机与离合器脱开后作调相运行
的柴油发电机并联运行).快速调节并八电网的可
调负载电阻和相位补偿电容器蛆,电网便能在上
述三种]==况下稳定运行.经测试,电网频率为50±
o.6Hz,,电压为220主G~o1啦埤l2揖至I99t年3
月,三台风力机向电网送电64万多千瓦时,单枫平
均运行时间超过1.驯,时o
(新能源阿陈采明)
(135)北京市农村太甩_麝试点正程研究
花格式集热墙综合方案,在没有任何辅助的
情况下,冬季室内平均温睦为12℃,最高韫鏖’s[标签:快照]。