Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4407

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
997.66 Кб
Скачать

2.3.33технический анализ-анализ твердого биотоплива с определением в стандартных условиях показателей зольности, содержания общей влаги, выхода летучих веществ и связанного углерода;

2.3.34элементарный анализ-анализ твердого биотоплива, в результате которого определяют содержание общего углерода, общего водорода, общего азота и общей серы в стандартных условиях и расчитывают содержание общего кислорода.

2.4 Классификация биотоплива по происхождению и источникам получения

Т а б л и ц а 1 - Классификация по происхождению и источникам получения твердого топлива

1

Древесная

1.1 Лесные

деревья и

1.1.1

Целые деревья

(без

1.1.1.1 Лиственные

 

 

 

биомасса

насаждения

 

корневой системы)

 

1.1.1.2 Хвойные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1.3

Насаждения

с

коротким

 

 

 

 

 

 

 

 

периодом роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1.4 Кустарники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1.5

Биотопливные

 

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

1.1.2

Полные

деревья (с

1.1.2.1 Лиственные

 

 

 

 

 

 

 

корневой системой)

 

1.1.2.2 Хвойные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.2.3

Насаждения

с

коротким

 

 

 

 

 

 

 

 

периодом роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.2.4 Кустарники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.2.5

Биотопливные

 

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

1.1.3 Лесные отходы

 

1.1.3.1

Свежие/зеленые

лиственные

 

 

 

 

 

 

 

 

листьями)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.3.2 Свежие/зеленые хвойные (с

 

 

 

 

 

 

 

 

хвоей)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.3.3 Сухие лиственные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.3.4 Сухие хвойные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.3.5

Биотопливные

 

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4 Пни/корни

 

1.1.4.1 Лиственные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4.2 Хвойные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4.3

Насаждений

с

коротким

 

 

 

 

 

 

 

 

периодом роста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4.4 Кустарники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4.5

Биотопливные

 

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

1.1.5 Кора (от лесохозяйственной деятельности)

 

 

 

 

 

 

 

1.1.6 Древесная биомасса от управлением ландшафтом (биомасса

 

 

 

 

садов, парков и т.д.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.7 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

1.2 Побочные продукты

1.2.1

Химически

не

1.2.1.1 Лиственные деревья без коры

 

 

 

и

отходы

обработанные

древесные

1.2.1.2 Хвойные деревья без коры

 

 

 

лесоперерабатывающей

отходы

 

 

1.2.1.3 Лиственные деревья с корой

 

 

 

промышленности

 

 

 

 

1.2.1.4 Хвойные деревья с корой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.1.5 Кора (от промышленной

 

 

 

 

 

 

 

 

деятельности)

 

 

 

 

 

 

 

1.2.2

 

Химически

1.2.2.1 Деревья без коры

 

 

 

 

 

 

 

обработанные

древесные

1.2.2.2 Деревья с корой

 

 

 

 

 

 

 

отходы

 

 

1.2.2.3 Кора (от промышленной

 

 

 

 

 

 

 

деятельности)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.2.4

Волокна

и

компоненты

 

 

 

 

 

 

 

древесины

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

1.3

Использованная

1.3.1

Химически

не

1.3.1.1 Деревья без коры

 

 

 

 

древесина

обработанная древесина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.1.2 Деревья с корой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.1.3 Кора

 

 

 

 

 

 

 

1.3.2

Химически

1.3.2.1 Деревья без коры

 

 

 

 

 

 

обработанная древесина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.2.2 Деревья с корой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.2.3 Кора

 

 

 

 

 

 

 

1.3.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

1.4 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

2

Травяная 2.1

 

2.1.1 Зерновые культуры

2.1.1.1 Целые растения

 

 

биомасса

Сельскохозяйственная и

 

 

 

2.1.1.2 Солома

 

 

 

 

 

садоводческая трава

 

 

 

2.1.1.3 Зерна и семена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.1.4 Шелуха и скорлупа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.1.5

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

2.1.2 Травы

 

2.1.2.1 Целые растения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2.2 Солома

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2.3 Семена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2.4 Шелуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2.5

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

2.1.3Масличные 2.1.3.1 Целые растения

культуры

2.1.3.2 Стебли и листья

 

 

 

2.1.3.3 Семена

 

 

 

2.1.3.4 Шелуха и скорлупа

 

 

 

2.1.3.5

Биотопливные

смеси

и

 

смешанное биотопливо

 

 

2.1.4 Корнеплоды

2.1.4.1 Целые растения

 

 

 

2.1.4.2 Стебли и листья

 

 

 

2.1.4.3 Корни

 

 

 

2.1.4.4

Биотопливные

смеси

и

 

смешанное биотопливо

 

 

2.1.5Зернобобовые 2.1.5.1 Целые растения

культуры

2.1.5.2 Стебли и листья

 

 

 

2.1.5.3 Плоды

 

 

 

2.1.5.4 Шелуха

 

 

 

2.1.5.5

Биотопливные

смеси

и

 

смешанное биотопливо

 

 

2.1.6 Цветы

2.1.6.1 Целые растения

 

 

 

2.1.6.2 Стебли и листья

 

 

 

2.1.6.3 Семена

 

 

 

2.1.6.4

Биотопливные

смеси

и

 

смешанное биотопливо

 

 

2.1.7Травяная биомасса от управления ландшафтом (биомасса садов, парков, газонов и т.д.)

2.1.8Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

2.2 Побочные продукты 2.2.1

Химически

не

2.2.1.1

Зерновые культуры и травы

 

и

отходы

от обработанные травяные

2.2.1.2

Масличные культуры

 

 

переработки травы

 

отходы

 

 

2.2.1.3

Корнеплоды

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.1.4

Зернобобовые культуры

 

 

 

 

 

 

 

2.2.1.5

Цветы

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.1.6

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.2

 

Химически

2.2.2.1

Зерновые культуры и травы

 

 

 

 

 

 

 

обработанные

травяные

2.2.2.2

Масличные культуры

 

 

 

 

 

 

 

 

отходы

 

 

 

2.2.2.3

Корнеплоды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.2.4 Зернобобовые культуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.2.5 Цветы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.2.6

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

2.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

3

Плодовая

3.1 Плодовые и ягодные

3.1.1 Ягоды

 

 

3.1.1.1 Целые ягоды

 

 

биомасса

 

садоводческие

 

 

 

 

 

3.1.1.2 Мякоть плода

 

 

 

 

 

культуры

 

 

 

 

 

3.1.1.3 Семена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.1.4

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.2 Плоды с косточками/

3.1.2.1 Целые плоды

 

 

 

 

 

 

 

 

ядрами

 

 

 

3.1.2.2 Мякоть плода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.2.3 Косточки/ядра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.2.4

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.3 Орехи и желуди

 

3.1.3.1 Целые орехи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.3.2 Шелуха/скорлупа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.3.3 Ядра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.3.4

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.4 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

3.2 Побочные продукты

3.2.1

Химически

не

3.2.1.1 Ягоды

 

 

 

 

 

и

отходы

от

обработанные

плодовые

3.2.1.2 Плоды с косточками и ядрами

 

 

 

 

переработки плодов

 

отходы

 

 

 

3.2.1.3 Орехи и желуди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.1.4 Оливковый жмых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.1.5

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.2

 

Химически

3.2.2.1 Ягоды

 

 

 

 

 

 

 

 

обработанные

плодовые

3.2.2.2 Плоды с косточками и ядрами

 

 

 

 

 

 

 

отходы

 

 

 

3.2.2.3 Орехи и желуди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.2.4 Истощенный оливковый жмых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.2.5

Биотопливные

смеси

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

3.3 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

 

 

 

4

 

 

4.1 Биотопливные смеси

 

 

 

 

 

 

 

Биотопливные

 

4.2 Смешанное биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

смеси

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

биотопливо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2 - Торговые формы твердого биотоплива

Торговая форма биотоплива

Типичный размер

Общие производственные процессы

частиц

 

 

 

Полное дерево (таблица 16)

> 500 мм

Необработанное дерево, включая ветки и

 

 

 

корневую систему

Щепа (таблица 6)

5 ... 100, мм

Резка острыми инструментами

Дробленое

топливо (таблица

Различный

Дробление тупыми инструментами

7)

 

 

 

Кругляк,

поленья/дрова

100 ... 1000, мм

Резка острыми инструментами

(таблица 8)

 

 

 

Кора (таблица 11)

Различный

Остатки коры после окорки могут быть

 

 

 

измельчены или нет

Торговая форма биотоплива

Типичный размер

Общие производственные процессы

частиц

 

 

 

 

 

 

 

Пачки (таблица 16)

 

Различный

Продольная укладка и связывание

 

Пыль, мука (таблица 16)

< 1, мм

Помол

 

 

 

Опилки (таблица 9)

 

1 ... 5, мм

Резка острыми инструментами

 

Стружка (таблица 10)

1 ... 30, мм

Строгание острыми инструментами

 

Брикеты (таблица 4)

 

≥ 25, мм

Механическое сжатие (пресс)

 

 

Пеллеты (таблица 5)

 

< 25, мм

То же

 

 

 

Кипы (таблица 12):

 

 

 

 

 

 

- малые прямоугольные;

0,1, м3

Сжатие (прессование) и связывание кубами

- большие прямоугольные;

3,7, м3

То же

 

 

 

- круглые (рулоны)

 

2,1, м3

»

 

 

 

Рубленая

солома

или

10 ... 200, мм

 

Рубка во время уборки урожая

 

энергетическая

трава

(таблица

 

 

 

 

 

16)

 

 

 

 

 

 

 

Зерно (таблицы 13, 14),

Различный

Без подготовки или сушки, только операции,

семена (таблицы 14, 15)

 

 

которые

необходимы

для

хранения

 

 

 

 

продовольственного зерна

 

 

Зерна, семена или ядра

5 ... 15, мм

Без производства или пресса и извлечения

плодов (таблица 14)

 

 

химических веществ

 

 

Волокнистый жмых (таблица

Различный

Готовится из волокнистых отходов путем

16)

 

 

 

осушения

 

 

 

Рисунок 1 - Классификация древесного топлива по размеру частиц

3.Содержание работы

3.1Изучить классы твердого биотоплива в зависимости от его происхождения.

3.2Изучение лесной биомассы как источника энергии.

3.3Изучение торговых форм твердого биотоплива.

4. Материалы и оборудование

Набор образцов лесной биомассы, образцы твердого биотоплива улучшенного качества, штангенциркудь, ГОСТ 54220-2010 Технические характеристики и классы топлива

5.Порядок выполнения работы

5.1По ГОСТ 54220-2010 составить классификацию классов твердого биотоплива в зависимости от происхождения и получения.

5.2Изучить осовные виды древесной биомассы, используемой как источник энергии.

5.3Изучить образцы твердого биотоплива улучшенного качества.

5.4Изучить торговые формы твердого боитоплива, результаты занести в таблицу №

Таблица№3 Торговые формы твердого биотоплива

торговая форма биотоплива

размер частиц

процессы получения биотоплива

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Контрольные вопросы

1.Что может быть отнесено к источнику энергии при использовании древессной боимассы?

2.Что может быть отнесено к топливу при использовании травяной биомассы?

3.Что может быть отнесено к топливу при использовании плодовой биомассы?

4.Что относится к биотопливным смесям и смешанному биотопливу?

5.Каковы основные торговые формы биотоплива?

6.На что влияют размеры и форма биотоплива?

7.В чем заключаются преимущества использования биотоплива?

8. В каких странах мира наиболее развито приминение биотоплива?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ОТБОР ПРОБ ТВЕРДОГО БИОТОПЛИВА И ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ПОДГОТОВКИ ПРОБ

1. Цель работы

На основании существующих нормативных документов изучить способы отбора проб твердого биотоплива, а также методы подготовки проб.

2.Общие положения

Внастоящее время на территории Российской Федерации действуют следующие ГОСТы нормирующие методы отбора и подготовки проб:

ГОСТ Р 542217-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть1. Методы отбора проб.

ГОСТ Р 54218-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Методы отбора проб зернистых материалов, перевозимых грузовыми автомобилями.

ГОСТ Р 54212-2010 Биотопливо твердое. Методы подготовки проб.

. ГОСТ Р 54187-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Общие требования.

При выполнении лабораторной работы используются следующие термины и определения:

-объединенная проба: проба, состоящая из требуемого количества точечных проб, отобранная от партии или части партии;

-общая проба: проба, отобранная для проведения более чем одного предполагаемого испытания;

аналитическая проба: часть лабораторной пробы, измельченная до размера частиц 1 мм и менее, используемая для определения показателей химического и физического анализа;

-точечная проба: количество топлива, одновременно извлеченное в процессе однократного движения устройства для отбора проб;

- лабораторная проба: объединенная проба или ее часть, точечная проба или ее часть, а также любая другая проба, отправленная в лабораторию для испытаний;

-партия: определенное количество топлива, для которого установлены показатели качества;

-сокращение пробы: уменьшение массы пробы или части пробы.

Принцип отбора проб

Основной принцип отбора проб заключается в получении представительной пробы от партии. Каждая частица материала партии или подпартии должна иметь возможность попасть в отбираемую пробу с равной вероятностью. Если этот принцип не может быть реализован, то это нарушение фиксируется документально в плане отбора проб.

Отбор проб из контейнеров или складских помещений при помощи щупа

Партией считается весь материал в контейнере. Щуп для отбора проб применяют для отбора сыпучих материалов с номинальным верхним размером 25 мм, которые свободно текут ( такие как древесные гранулы – пеллеты). Длина щупа должна быть достаточна для свободного доступа к любому месту в контейнере. Длина отверстий в щупе должна быть больше, чем номинальный верхний размер отбираемого материала. Отверстия должшы открываться одно за другим, начиная с отверстия, ближнего к вершине щупа.

Для отбора точечной пробы щуп погружают в материал под углом 30о – 75о. Щуп погружают в материал полностью, перед тем как открыть отверстия. Затем щуп встряхивают для его наполнения. Проба из щупа должна быть извлечена полностью.

Отбор проб из упаковок

Партией считается весь материал из одной поставки.

Упаковки от партии отбирают случайным образом. Это достигается выбором упаковок в произвольные моменты времени при их подходе к точке отбора или нумерацией всех упаковок и выбором произвольных номеров. Минимальное число отобранных упаковок вычисляют следующим образом:

5 + 0,025М,

Где М – масса упаковки,т.

Каждая упаковка представляет собой точесную пробу. Если необходимо уменьшить массу пробы, то ее сокращают. Для топлива с мелким размером частиц ( пеллеты ) можно использовать щуп.

Отбор проб из малого штабеля (обьем < 100 м3)

Партией считается материал всего штабеля.

Для отбора пробы используют совок, лопату, вилы или щуп.

Если материал в штабеле может быть сегрегирован, то его перемещают в новый штабель и точечную пробу отбирают во время этого перемещения.

Штабель материала визуально разделяют на три горизонтальных слоя и из каждого слоя отбирают точечные пробы пропорционально обьему слоя. Точечные пробы берутся по окружности из точек с одинаковым интервалом. Точечные пробы не должны отбираться из самой нижней части штабеля, т. е. не ниже 300 мм от его подошвы. На рисунке показано возможное расположение точек отбора проб из штабеля.

Рисунок 2 - Вид сбоку точек отбора проб из малого штабеля

Объединенная и лабораторные пробы

Объединенную и лабораторную пробу получают одним из следующих методов.

А) Все точечные пробы помещают непосредственно в контейнер для образования общей пробы, которая передается в лабораторию. В этом случае объединенная проба также является лабораторной.

Б) Точечные пробы смешивают вместе и образуют общую пробу, которая затем делится на две или более навески для проведения одного из испытаний. Каждая навеска помещается в контейнер и отправляется в лаборатории в качестве лабораторной пробы.

В) Каждая точечная проба помещается в отдельный контейнер и отправляется в лабораторию. В лаборатории смешиваются точечные пробы и получают лабораторную пробу.

Г) Каждая точечная проба делится на две и более навесок с использованием одного из методов по делению проб (см. ниже). Все точечные пробы делятся одинаково. При соединении по одной навеске каждой точечной пробы получается одна или более объединенных проб. Каждая объединенная проба помещается в контейнер и отправляется в лабораторию в качестве лабораторной.

Принципы обработки проб

Главная задача подготовки проб заключается в делении ее на одну или несколько частей, каждая из которых меньше, чем первоначальная проба.

Главный принцип состоит в сохранении исходного состава отобранной пробы на всех этапах пробоподготовки.

Каждая часть пробы должна быть представлена по отношению к исходной пробе. Для этого каждая частица пробы до сокращения должна иметь равную вероятность попасть в подпартию в ходе сокращения.

Для сокращения проб предусмотрено использования специального оборудования, таких как сократитель и вращающийся делитель. Возможно и ручное сокращение проб.

Принципы сокращения проб

При каждой стадии сокращения должна быть сохранена требуемая масса пробы, в противном случае проведенная выборка не будет характеризовать исходную пробу материала. В таблице 4 приведены минимально необходимые массы пробы, которые определяются после каждой стадии сокращения в зависимости от номинального верхнего размера частиц и

насыпной плотности материала. Требуется, чтобы масса пробы после стадии сокращения должна быть значительно больше, чем требуется для испытаний.

Таблица 4 – Минимальная масса сокращенной пробы

Номинальный

 

Мальная масса пробы, г

 

верхний размер, мм

Насыпная плотность исходного материала, кг/м3

 

Менее 200 кг/м3

 

От 200 до 500 кг/м3

 

Свыше 500 кг/м3

≥100

10000

 

150000

 

20000

50

1000

 

2000

 

3000

30

300

 

500

 

1000

10

150

 

250

 

500

5

50

 

100

 

200

≤2

20

 

50

 

100

Дополнительные требования к массе испытываемой пробы приведены в стандартах на методы испытаний твердого биотоплива.

Методы сокрашения общих проб

А) Придание пробе конической формы и кватование

Метод используется для опилок и древесная щепа. Метод подходит длч сокращения проб из этих материалов массой до 1 кг. Все общие пробы размещают на твердой поверхности, с образованием конуса, размещая каждую следующую порцию на поверхности предыдущей. Биотопливо должно ссыпаться со всех сторон конуса и случайно распределяться, в результате чего, различные по размеру частицы оказываются хорошо перемешаны. Прцесс формирования конуса повторяется три раза. Третий конус разравнивается совком или лопатой, заглубляемыми вертикально в верх конуса для формирования плоского навала, который должен иметь форму круга и толщину не более чем на лопасть лопаты. Плоский навал квартуется ( делится на 4 части) вдоль двух диагоналей, расположенных под прямым углом. Пару противоположных четвертей отбрасывают. Повторяют формирование конуса и процесс квартования до получения пробы требуемой массы.

Б) Ручное сокращение

Метод используется для опилок и другого биотоплива с частицами малого размера, которые могут быть отобраны с помощью совак. Общую пробу размещают на чистой твердой поверхности и гомогенизируют ее, перемешивая совком. Совком формируют общую пробу в прямоугольник толщиной, на превышающий более чем в три раза номинальный верхний

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]