ICS 73.040 D 20 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 31097—2014 燃煤助燃剂助燃效果评价方法 Performance evaluation of coal combustion-aid additives for coal 2014-12-22发布 2015-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 31097—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 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、邵询、连进京、丁华、盛明。 I GB/T31097—2014 燃煤助燃剂助燃效果评价方法 1范围 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。 规范性引用文件 2 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 残碳率 rateof residual carbon 煤在燃烧后残留在残渣中的碳的质量分数，以%表示。 3.2 coal combustion-aid additives 燃煤助燃剂 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-aid effect 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 terminal temperature of combustion 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 直 carbon residual difference 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/T64252008，定义3.5.3.1] 1 GB/T31097—2014 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%，含氩量小于1%。 6仪器设备 6.1 热重分析仪（TA），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℃控温精度为±2℃。 6.2 2元素分析仪，碳的检测范围1%~100%，精度为土0.5%。 6.3 石英，直径20mm，高6mm。 6.44 铁盘，400mmX600mm。 6.5 样品勺。 6.6 喷壶，体积6mL。 6.7 注射器：体积1mL；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备粒度小于3mm样品，使其达到空气干燥状态。取其中 （4士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匀分散在7.1.1中一份平铺煤样的表面上，待空气平衡后装 袋并持续摇晃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 2 GB/T31097—2014 7.1.2.3油性助燃剂 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10min7.1.1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士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。 7.2.2.3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土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.T1(原煤残渣）。 7.2.2.7按照7.2.2的试验步骤继续完成Cd.T2(原煤残渣）、Cd.T3(原煤残渣）、Ca.T4(原煤残渣）的测试试验 7.2.3煤样添加助燃剂后的残碳测试 7.2.3.1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 （0.250土0.001)g，称准至0.00002g平摊在中。 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。 按照GB/T476测定7.2.3.3中残渣碳含量，记为CdT(助燃剂残满）。 7.2.3.4 7.2.3.5按照7.2.3的试验步骤继续完成Ca.T2(助燃剂残造）、Ca.T3(助燃剂残置）和Cd,T4(助燃剂残查）的测试试验。 3