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張衍勝
（廣東中科樂活環境科技有限公司，廣東廣州510800）
摘要：隨著近年來國家新能源的發展，生物質作為燃料得到廣泛應用，但因生物質原料多樣化，燃料質量參差不齊。作為一種燃料，發熱量是一個最關鍵的評價指標，直接關系到鍋爐的能耗和運行成本。客觀準確的發熱量測定數據，對企業來說尤為重要。
1發熱量的測定方法及現狀
固體生物質燃料的檢測，現行標準是GB/T30727-2014。在國標中，對進行發熱量測的實驗室條件進行了說明。一些固體生物質燃料工廠或者鍋爐用戶自建實驗室進行檢測，但一些企業在測定固體生物質燃料發熱量時，環境條件達不到要求或人員經驗不足，導致檢測數據偏差較大。
2固體生物質燃料發熱量測定方法
2.1樣品干燥后測試發熱量
固體生物質燃料樣品，經粉碎后，干燥測定其全水份。稱取干燥冷卻后的樣品，進行發熱量測定。量熱儀設置的全水份為干燥時測得的水份值；所需輸入的分析水份，為干燥后冷卻和稱量過程中，樣品所吸水的水份值。此數值可以用干燥后的樣品，在稱取完測熱值樣品后，重新干燥測水份。
2.2未經干燥的樣品直接測發熱量
如果使用未經干燥的樣品直接測試發熱量，可以在量熱儀上將全水份和分析水份均輸入實測的水份值，同樣可以測得收到基低位發熱量。因干燥后的樣品更均勻，因此未經干燥的樣品直接測發熱量，測定數據的重復性不如干燥后的樣品測定數據。早期一些地方標準，如DB44/T1052-2012，發熱量的測定方法參照煤炭檢測方法GB/T28731-2012。一些檢測人員，根據煤炭測試分析水份的經驗方法測定生物質燃料，測得分析水份錯誤，導致測得的發熱量數據也是錯誤的。
3固體生物質燃料發熱量測定影響因素
3.1量熱儀參數設置
每臺量熱儀在測定發熱量前，需輸入對應的點火熱等數據。每次測試所用的點火絲和點火棉線的長度等規格需保持基本一致，如果不同批次直徑或者材料不同，選用長度明顯不同的點火絲或者點火棉線，需重新對點火絲和點火棉線稱重，計算點火熱，重新輸入點火熱的數值。
3.2室溫及內外筒溫差的影響
3.2.1室溫變化的影響
測定發熱量的房間，要具備恒溫的條件，測定時室溫不應超過1℃，建議儀器不要放置在風扇或者空調可以吹到的位置。如果室內打開空調，室溫很快發生變化，量熱儀外筒水溫會緩慢跟隨室溫變化，需等水溫穩定，室溫與外筒水溫基本一致后，方可進行發熱量測定。
3.2.2水溫的影響
考慮到測定的過程中，量熱儀中小筒中的水溫，會收到外筒和室溫的影響而變化。為驗證此影響程度，通過空白實驗的方法模擬發熱量測試過程。量熱儀中不放入樣品，模擬測定過程，記錄測定前后的溫差變化，根據小筒中水的質量計算此溫差對應的發熱量。如水溫25℃、室溫28℃，經過空白測試模擬測定全過程，水溫上升0.018℃，換算得水溫與室溫的溫差對測定影響達到150J/g。因此在進行發熱量測試時，盡量保持水溫與室溫接近，以水溫低于室溫1℃最佳。如果量熱儀是手動換內筒水的，自來水水溫與室溫差距經常出現明顯不一致的情況，可在室內放一儲水桶，待水溫與室溫基本一致時，在儲水桶中取水進行測定，消除水溫的影響。
3.3樣品的影響
3.3.1樣品均勻性
在車間進行固體生物質燃料時，與盡可能多的不同位置采樣，混合后用四分法分取一份樣品，密封后送實驗室。實驗室接到的樣品，一般選擇全部粉碎，而不是在樣品袋口僅取部分樣品檢測，粉碎后的樣品均勻性相對更好，測定結果更好的代表該樣板。在測定時，務必保證樣品的均勻性，否則測定數據不具有代表性，尤其是不同原料混合生產的生物質燃料。在稱取樣品時，取稱量瓶中不同位置取樣放入坩堝，如混合原料，部分長纖維狀和部分粉末狀，粉末狀漏在下層，取樣不均勻，會發些測定的結果重復性很差，測定結果超過允許誤差范圍。
3.3.2樣品的干燥程度
如果用干燥過的樣品測定發熱量，從干燥箱中拿出的樣品放入干燥器冷卻，冷卻后進行發熱量測定。考慮到冷卻過程以及稱量過程中會存在一定程度的吸水，可以把稱量后的樣品，重新測定水份。經多次摸索實驗，干燥后冷卻再到稱量過程中，1克生物質吸水大約0.3%左右，因此可以在量熱儀設定分析水份0.3%，全水份設置實測的全水份數值。
3.3.3樣品燃燒不充分
一些生物質燃料，在燃燒時容易結焦，在測定發熱量時，有時會出現樣品燃燒不完全，結焦的焦渣將未充分燃燒的生物質包裹成小球狀，會導致測得數據偏低。
3.3.4樣品有雜質
在測定發熱量完成后，有時會發些坩堝中存在鐵絲或這其他固體雜質，說明是稱取的樣品中含有雜質，這種情況需重新測定，得到重復性較好的數據為止。
4結語
固體生物質燃料檢測，實驗室應滿足溫度等各項指標條件；同時檢測人員需熟知各方面影響因素，消除環境等各方面因素對發熱量測定的影響。
參考文獻：
[1]GB/T30727-2014.固體生物質燃料發熱量測定方法[S].中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2014. |
