GB/T 31097-2014 燃煤助燃剂助燃效果评价方法 GB/T31097-2014 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS73.040
中华人民共和国国家标准
GB/T31097—2014
燃煤助燃剂助燃效果评价方法
Performance evaluation of coal combustion-aid additives for coal2014-12-22发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2015-06-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国煤炭工业协会提出。GB/T31097—2014
本标准由全国煤炭标准化技术委员会（SAC/TC42)归口。本标准起草单位：煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院、煤炭工业节能技术服务中心。本标准主要起草人：朱川、姜英、邵狗、连进京、丁华、盛明。I
1范围
燃煤助燃剂助燃效果评价方法
GB/T31097——2014
本标准规定了燃煤助燃剂助燃效果评价方法的原理、试剂和材料、仪器设备、试验步骤、评价指标、结果计算及重复性等。
本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤添加助燃剂后助燃效果的评价。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T212煤的工业分析方法
GB474煤样的制备方法
GB/T476煤中碳和氢的测定方法
GB/T6425—2008热分析术语
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
rate of residual carbon
残碳率
煤在燃烧后残留在残渣中的碳的质量分数，以%表示。3.2
燃煤助燃剂coalcombustion-aidadditives能够改善燃煤燃烧性能，降低残碳率，不带来新污染源的一类添加物质。3.3
助燃效果combustion-aideffect添加助燃剂的煤燃烧后，残碳产率值的降低程度。3.4
燃烧终温terminaltemperatureofcombustion煤在程序升温实验条件下设定的最高燃烧温度。3.5
残碳差值carbonresidualdifference煤在相同燃烧条件下添加助燃剂前后残碳率的差值。3.6
基线baseline
无试样存在时产生的信号测量轨迹。【GB/T6425—2008，定义3.5.3.1]］1
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4方法提要
煤样在低于完全燃烧温度的高温下燃烧，在同一燃烧终温下，根据添加助燃剂前后煤样燃烧的残碳率计算残碳差值，并以残碳差值作为评价助燃剂助燃效果的指标。其中，燃烧试验在热重分析仪上进行，煤样燃烧的残碳率由元素分析仪测定。5试剂
5.1氩气：纯度为99.9%，含氧量小于0.01%5.2空气：纯度为99.9%，含年量小于1%。6仪器设备
6.1热重分析仪A）称量精度0.0001g：程序升温速率β能达到5℃/min~50℃min的范围；温度25℃~1400℃，撞温精度为±2℃6.2元素分析收，碳的检测范围1%~100%，精度为0.5%6.3石英地地，直餐20mm，高6m
6.4铁盘，400mm×600mm
6.5样品勺
6.6喷壶，体积6mL
6.7注射器：本积mL：针头5号
7试验步骤
7.1试样准备
7.1.1煤样的制备
按GB474将试验用煤逐级破碎制粒度小于3mm样品，使其达到空气干燥状态。取其中（4土0.1)kg采用二分器平分为两份，平铺于铁盘中，编号待用。7.1.2助燃剂掺混
按照助燃剂产品使用说明或用户要求确定助燃剂添加比例。7.1.2.1固体助燃剂
使用样品勺使经研磨的固体助燃剂均勾分散在7.1.1中一份平铺煤样的表面上，待空气平衡后装袋并持续摇见10min；7.1.1中另一份煤样作为对照组装袋。7.1.2.2水溶性助燃剂
使用喷壶使经蒸馏水溶解、稀释5倍的助燃剂均匀喷酒在7.1.1中一份平铺煤样的表面上，待空气平衡后装袋并持续摇晃10min；7.1.1中另一份原煤样喷酒等体积量的水分作为对照组装袋。2
iiKacaQiaiKAca-
7.1.2.3油性助燃剂
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使用注射器使油性类助燃剂液滴均匀分散在7.1.1中一份平铺煤样的表面上，分散同时使用样品勺不停地搅拌，待煤样空气平衡后装袋并持续摇晃10min；7.1.1中另一份煤样作为对照组装袋，7.1.3评价用样品的制备
将7.1.2中添加助燃剂前后的两份样品均破碎至粒度小于1mm，使其达到空气干燥状态。缩分(100土1）g制成小于0.2mm的分析样，装袋编号待用。7.2试验步骤
7.2.1确定燃烧终温
7.2.1.1设定热重分析仪（见6.1）的升温程序：初始温度：30℃，升温速率：30℃/min；进气流量：氩气（Ar）10mL/min，空气150mL/min；终温：1300℃。7.2.1.2在空埚条件下按仪器的操作规程启动仪器，完成试验用基线。7.2.1.3待仪器温度下降至30℃以下时，调取7.2.1.2中的基线，并称取7.1.3中未添加助燃剂的煤样(0.250士0.001)g，称准至0.00002g平摊在埚中。7.2.1.4按仪器的操作规程启动仪器，完成终温为1300℃的样品燃烧试验，保存燃烧曲线。7.2.1.5按照附录A的方法，根据7.2.1.4中的燃烧曲线确定燃煤助燃剂评价用燃烧终温T1、T2、T3、T4。
7.2.2原煤残碳测试
7.2.2.1设定热重分析仪的升温程序：初始温度：30℃，升温速率：30℃/min；进气流量：氩气（Ar）10mL/min，空气150mL/min；终温：T1。降温过程切换空气流量为氩气（Ar）20mL/min以保护残渣至常温。
7.2.2.2在空条件下按仪器的操作规程启动仪器，完成试验用基线。7.2.2.3待仪器温度下降到30℃以下时，调取7.2.2.2中的基线，称取7.1.3中未添加助燃剂的煤样（0.250士0.001）g，称准至0.00002g平摊在埚中。7.2.2.4按仪器的操作规程启动仪器，完成终温为T1的原煤燃烧试验。7.2.2.5待仪器温度下降到30℃以下时，收集原煤残渣。7.2.2.6按照GB/T476测定7.2.2.5中原煤残渣碳含量，记为Ca,T(原煤戏速）。7.2.2.7按照7,2.2的试验步骤继续完成Cd.T2(原煤浅涯）、Ca.Tg(原煤费置）、Ca,T4(第煤观激）的测试试验。7.2.3煤样添加助燃剂后的残碳测试待仪器温度下降到30℃以下时，调取7.2.2.2中的基线，称取7.1.3中添加助燃剂后的煤样7.2.3.1
(0.250士0.001)g，称准至0.00002g平摊在埚中。7.2.3.2按仪器的操作规程启动仪器，完成终温为T1的添加助燃剂后煤样的燃烧试验。7.2.3.3待仪器温度下降到30℃以下时，收集添加助燃剂后煤样燃烧的残渣。按照GB/T476测定7.2.3.3中残渣碳含量，记为Ca,TI(助然州我滑）。7.2.3.4
7.,2.3.5按照 7.2.3的试验步骤继续完成 Ca,T2(后燃刻残》、C4.T3(前燃刺流>和 Ca.,T4(前地期我资》的测试试验。3
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8效果助燃评价指标与结果计算
8.1评价指标
以不同燃烧终温下的残碳差值作为助燃剂效果评价指标，符号记为△CTi=1，2，3，4。8.2
结果计算
残碳差值的计算，见式(1)：
式中：
Ca.Ti(原雄费准）
Ca,T《助然剂残准
9精密度
助您我选
样品燃烧终温，单位为摄氏度（℃);i=1，224;终温为T耐的残碳差值，%；
终温为1时的原煤残渣中碳元素含量，%；终温为T时的添加助燃剂后残渣碳元素含量，%。燃煤助燃剂效果评价的精密度如表规定燃煤助
指标/%
10试验报告
效果评
燃煤助燃剂效果评价试验报告具体形式参见附录B。价的精密度
重复性限/%
iiKacaaiKAca-
..（1
A.1燃烧曲线图绘制
附录A
（资料性附录）
终温温度值确定方法
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按照7.2.1的规定进行完成1300℃下样品的燃烧实验，保存生成的燃烧曲线，样品A的燃烧曲线如图A.1所示，从图A.1中可读出样品燃烧剩余百分数（α-）与温度T的关系。ar/%
A.2燃烧终温参考值（Tb）计算
以空干基灰分（A.）的1.倍作为确定燃烧温度的剩余百分数参考值，计算公式见式（A,1)：(A.1)
式中：
温度为Tb时的样品燃烧剩余百分数，%A试验煤样灰分空干基值。
根据图A,1中α与温度的关系，由计算出的αn值读取对应温度点Tb。A.3燃烧终温计算
根据Tb确定燃烧终温，接近Tb且为50整数倍的温度点作为第一个燃烧终温温度点（T1）：当T1大于850℃，依次递减50℃作为第二（T2）第三（T3）、第四（T4）燃烧终温温度点；当T1小于850℃，依次递减20℃作为第二（T2）、第三（T3）、第四（T4）燃烧终温温度点。5
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A.4示例
灰分(A,)测试
将试验煤样A、B,C按照GB/T212的规定进行灰分测试，结果见表A,1。表A.1试验煤样灰分（Aa)测试结果试验煤样
灰分(A.)/%
A.4.21300℃下的燃烧曲线图绘制煤样A
煤样B
煤样℃
按照7.2.1的规定进行完成1300℃C下样品的燃烧实验，试验煤样燃烧曲线图见图A.2、图A.3图A.4。
煤样A在1300℃燃烧曲线
图A.3煤样B在1300℃燃烧曲线
iiKacaOaiKAca-
[1]煤样A
[1]煤样B
A4.3燃烧缝温确定
煤样A
煤样的品为22.72
1200℃作为煤样A的第
煤样C在1300℃燃烧曲线
燃烧终温温度
（T3）第园（T
燃烧终温温度值点
爆样B
煤样B的A，为38.36%乘以111后4元[煤样C
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，从图A3中可读出Tb为1214.6℃，因此C、1100℃1050℃分别为第二（T2)、第三42.58%从图A4中可读出Tb为934.5℃，因此950℃作为煤样B的第燃烧终温温度值（T1）.900.850℃.800C分别作为第（T2）、第三（T3）、第四（T4)燃烧馨温温值点。
煤样C
煤样C的A。为3621%，乘以1.11后αTb为40.19%，从图A.5中可读出Tb为861.3℃，因此850℃作为煤样C的第一燃烧终温温度值（T）880、810℃、790分别作为第二（T2)、第三（T3)、第四(T4)燃烧终温温度值点。
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送样日期
委托单位
检测单位
助燃剂名称
助燃剂类型
检测仪器型号
试验煤种
燃烧终温/℃
Ca.T(面端线摄) / %
CuT(州我道）/%
附录B
（资料性附录）
燃煤助燃剂效果评价试验报告示例检测基本信息
助燃剂主要成分
口固体助燃剂
STA449F3
试验时间：
口油性助燃剂
珺埚类型
试验煤种产地
燃煤助燃剂效果评价指标
试验：
———原煤
.—原煤+助燃剂
燃烧终温/℃
口水性助燃剂
石英埚
审核：
原煤、添加助燃剂后煤样残碳率变化图示例TiiKacaraiKAca-
燃烧温度点/℃
残碳差值变化图示例
GB/T31097—2014
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打印日期：2015年3月23日F055wwW.bzxz.Net
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