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案例頻道一． 研究的目的和意義
生物質(zhì)燃料是我國，也是世界的一種新興能源。近些年，國外部分國家越來越多地開發(fā)和利用生物質(zhì)燃料，在2005年國際標準化組織固體礦物燃料委員會（ISO/TC27）第20屆會議上，丹麥等國家的代表提出應(yīng)將生物質(zhì)燃料的檢驗納入國際標準的范圍，這個提議獲得了大多數(shù)與會代表的認可。
目前，國際上尚無成熟的生物質(zhì)燃料的檢驗方法標準，據(jù)了解，歐共體已經(jīng)開始制定部分檢驗項目的區(qū)域性標準。我國的生物質(zhì)燃料的較大規(guī)模應(yīng)用是在近幾年才開始的，同樣，我國也沒有生物質(zhì)燃料的檢驗方法標準。
對燃料品質(zhì)的檢驗是燃料利用的基礎(chǔ)。對于發(fā)電鍋爐，由于安全和提高燃燒效率等方面的考慮，在燃料入爐前更需要了解燃料的品質(zhì)。
生物質(zhì)燃料與煤炭有相近之處，如兩種燃料都是以碳、氫為主、都是固體，但兩種燃料間也存在比較大的差別，主要是質(zhì)地、形態(tài)、燃燒溫度、密度等不同，這些差別必然會影響到生物質(zhì)燃料的檢驗，所以不能簡單地套用煤炭的方法進行生物質(zhì)燃料的檢驗。
目前，燃料來源主要有四種：玉米秸稈、小麥秸稈、棉花桿、桑枝條。堆放方式主要為：倒伏于田間（平鋪）、堆放在路邊（散落堆放）、堆放在村中房前屋后（成捆堆放）。
考慮到生物發(fā)電項目的需要，本項目擬通過大量的研究試驗，建立準確可靠的生物質(zhì)燃料檢驗方法，制定出8項生物質(zhì)燃料的檢驗方法標準。
二． 檢驗項目：
1． 采制樣：燃料的采樣、樣品的制備；
2． 測定項目：全水分、分析樣品水分、灰分、揮發(fā)分、全硫、碳、氫、氮、氯。
三． 研究路線：
考慮煤炭和生物質(zhì)燃料的相似性和差異，各檢驗項目均參照煤炭的檢驗方法，對煤炭和生物質(zhì)燃料間差異所帶來的影響進行研究，確定適合生物質(zhì)燃料的準確可靠的檢驗方法。
由于生物燃料與煤炭的差異，在制定標準中一般需要考慮如下影響：樣品稱樣量、加熱速度、加熱溫度、反應(yīng)的速度、燃燒速度和燃燒時的狀態(tài)、現(xiàn)有煤炭檢驗設(shè)備的適用性等。
1． 研究程序：
a) 根據(jù)煤炭和生物燃料的異同點，考慮到各種可能的影響因素，制定出初步的試驗方案；
b) 按照試驗方案進行試驗；
c) 對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析；
d) 根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，并考慮到實際操作的便利性，確定最終的標準試驗方法；
e) 在國內(nèi)選擇8個高水平化驗室，進行方法的精密度的協(xié)同試驗；
f) 編制標準稿；
g) 由有關(guān)單位共同組織進行標準的審查；
h) 根據(jù)標準審查意見修改標準稿；
i) 形成最終標準稿。
2． 研究試驗的內(nèi)容
2.1． 全水分的測定：
a) 需要的條件試驗：
樣品粒度；
測定溫度；
測定方法選擇：一步法和兩步法；
干燥的時間。
b) 每組樣品需要對8個試樣（8種條件）進行測定；
c) 對于每類燃料，至少需要進行8組樣品的測定，即共需要進行32組樣品，共256個試樣的測定。
2.2． 分析試樣水分的測定
a) 需要的條件試驗：
稱樣量：至少考慮兩種；
干燥溫度：至少考慮兩個溫度；
干燥法和蒸餾法的對比。
b) 每組樣品需要對8個試樣（8種條件）進行測定；
c) 對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共320個試樣的測定。
2.3． 灰分的測定
a) 需要的條件試驗：
稱樣量：考慮兩種；
灼燒時間：考慮3種。
b) 每組樣品至少需要進行6個試樣（6種條件）的測定；
c) 對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共240個試樣的測定。
2.4． 揮發(fā)分的測定
可參照煤炭檢驗中揮發(fā)分的測定方法，不做改變。
2.5． 全硫的測定
a) 需要的條件試驗：
燃燒溫度；
是否加入催化劑。
b) 每組樣品至少需要進行4個試樣（4種條件）的測定；
c) 對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共160個試樣的測定。
2.6． 發(fā)熱量的測定
a) 需要的條件試驗：
氧彈中充氧壓力：考慮2種；
樣品包紙和不包紙2種；
試樣量：計劃考慮3種；
硫酸、硝酸生成熱的測定。
b) 每組樣品至少需要進行14個試樣（14種條件）的測定；
c) 對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共560個試樣的測定。
2.7． 碳、氫的測定
a) 需要的條件試驗：
測定方法：電解法、重量法
燃燒溫度：計劃考慮3種；
進樣速度：計劃考慮2種；
催化劑：計劃考慮2種。
b) 對于電解法，每組樣品至少需要進行12個試樣（12種條件）的測定，對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共560個試樣的測定。
c) 對于重量法，通過電解法確定燃燒溫度后，主要考慮所加入催化劑的種類，故每組樣品需要進行2個試樣的測定，對于每類燃料，至少需要進行10組樣品的測定，即共需要進行40組樣品，共80個試樣的測定。
2.8． 氮的測定
可參照煤炭檢驗中氮的測定方法，不做改變。
2.9． 氯的測定
a) 需要的條件試驗：
方法：考慮高溫燃燒水解－電位滴定法和伏爾哈德滴定法2種；
回收率試驗，計劃需要3種方法；
試樣量，需要考慮2種；
是否過濾；標準AgNO3的濃度：需要考慮2～4種。
b) 共需進行260個試樣的測定。
2.10． 樣品的制備
a) 需要的條件試驗：
原樣縮分前破碎的粒度（計劃最少考慮2種粒度）；
縮分留樣量（計劃最少考慮2個留樣量）；
進一步破碎前的干燥溫度（計劃考慮3個溫度）；
干燥時間（需要連續(xù)試驗，至樣品能夠順利破碎）；
分析試樣粒度（計劃考慮2種粒度）；
b) 按照上述方式，每個樣品需要進行的測定項目：全水分、分析樣品水分、灰分、發(fā)熱量；
c) 至少需要進行10組樣品的測定；
d) 預(yù)計至少進行320個試驗樣品的分析；
四． 研究成果的體現(xiàn)形式
1． 按照國家標準的書寫方式，形成8個標準：
a) 《生物燃料樣品的制備方法》
b) 《生物燃料的全水分測定方法》
c) 《生物燃料的工業(yè)分析測定方法》
（含分析試樣的水分、灰分、揮發(fā)分測定和固定碳計算）
d) 《生物燃料的全硫測定方法》
e) 《生物燃料的發(fā)熱量測定方法》
f) 《生物燃料的碳氫測定方法》
g) 《生物燃料的氮測定方法》
h) 《生物燃料的氯測定方法》
2． 本標準按照國家標準的要求編制的，在申報行業(yè)標準或國家標準時，基本上只需要進行標準稿的印刷和審批，而不需要再做過多的其他工作。
五． 關(guān)于采樣方法
1． 由于目前生物燃料的堆放方式主要為倒伏于田間（平鋪）、堆放在路邊（散落堆放）、堆放在村中房前屋后（成捆堆放），此種堆放方式應(yīng)為臨時性的，估計在電廠形成生物燃料收購規(guī)模后，堆放方式會有較大的改變，故此建議生物燃料的采樣方法標準可暫緩制定，待大規(guī)模收購生物燃料后，再按照長期使用的堆放模式制定方法標準。
2． 如果現(xiàn)在就需要制定標準，則需要進行如下工作：
1）方法的研究
a) 制定采樣方案：根據(jù)采樣理論，并參考煤炭采樣方法，對每種堆放方式，均需要制定出3～4種采樣方法（如不同的采樣點數(shù)、采樣位置、每個點采取樣品的重量等）。
b) 采樣：對于每種燃料，在公司主要燃料來源處，對于一個電廠主要進料點、用同一種方法、在每種堆放形態(tài)采取至少10個樣品，即包含所有方法時，至少需要采取30～40個樣品。用上述方法，初步需要在3～4個電廠進料點采取樣品；
c) 制樣：按照確定的制樣方法將以上所采取的全部樣品制備成適當(dāng)粒度的分析用試樣；
d) 化驗：測定所有樣品的水分、灰分（或全硫），對測定數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)處理；
e) 最終方案的確定：根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，確定最終采樣方案。
2）預(yù)計費用：由于采樣現(xiàn)場、現(xiàn)場設(shè)備等目前無法確定，故無法確定具體的費用，大致費用應(yīng)在15～30萬元之間。
六． 以上方案僅為初步的方案。待該項目設(shè)立后，則可制定各個標準具體的研究方案。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號