一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法。本發(fā)明通過熱重分析確定RDF中各類揮發(fā)物工業(yè)組分釋放所出現(xiàn)的特征溫度T1、T2及T3，以及揮發(fā)分1、2和3的工業(yè)組分含量V1、V2和V3以及水分含量Mad、灰分含量Aad、固定碳含量FCad，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Q＝-32100Mad+7850V1+19930V2+20750V3+23660FCad+4110.45，計(jì)算得到待測(cè)垃圾衍生燃料樣品的熱值Q。本發(fā)明僅通過常規(guī)的干燥箱及馬弗爐、分析天平即可完成實(shí)驗(yàn)并得到所需的數(shù)據(jù)，從而最終計(jì)算出RDF的熱值，非常適用于測(cè)試手段簡(jiǎn)單的工廠。
【專利說明】一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及了一種確定垃圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，城市生活垃圾的處理問題已經(jīng)日益嚴(yán)重。目前處理城市生活垃圾的方法 主要包括：焚燒法、堆肥法、填埋法，其中焚燒制能法在我國(guó)得到迅速發(fā)展。然而將城市生活 垃圾直接拿來焚燒制能對(duì)設(shè)備的要求較高，且利用率較低。因此產(chǎn)生垃圾衍生燃料技術(shù)。垃 圾衍生燃料（RDF)是將垃圾進(jìn)行分揀、破碎、渦電流除鋁、磁選除鐵，再經(jīng)過進(jìn)一步的破碎、 分揀、擠壓成型及干燥等工序制成的一種熱值高、燃燒穩(wěn)定性好的固體燃料。
[0003] RDF的熱值是對(duì)其作為燃料品質(zhì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要因素。目前對(duì)RDF熱值的確定方 法主要有儀器測(cè)定法和計(jì)算法兩種方法。
[0004] 儀器測(cè)定法，是固體燃料熱值確定的常規(guī)方法，是在氧彈熱量計(jì)中進(jìn)行測(cè)定。既 一定量的分析樣品放入氧彈熱量計(jì)中，在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，氧彈熱量計(jì)的熱容 量通過在相近條件下燃燒一定量的基準(zhǔn)量熱物苯甲酸來確定，根據(jù)樣品燃燒前后量熱系統(tǒng) 產(chǎn)生的溫升，并對(duì)點(diǎn)火熱等附加熱進(jìn)行校正后即可求得樣品的彈筒發(fā)熱量。為保證測(cè)試的 準(zhǔn)確性，這種方法要求樣品要磨細(xì)到一定程度，而且樣品的稱取量不宜大（一般為幾百毫 克），這對(duì)于含有大量布條、塑料、木屑、以及各類廚余，不易常溫下碾磨混合均勻的垃圾衍 生燃料（RDF)而言，誤差會(huì)很大。
[0005] 計(jì)算法確定RDF熱值，引起了研究者的關(guān)注。何品晶等（何品晶，范愛晶，城市垃 圾熱值計(jì)算方法的探討[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，3 (1994) 3-27)認(rèn)為以物理組成計(jì)算熱值較為 準(zhǔn)確。楊濤（楊濤，基于經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的生活垃圾熱值計(jì)算模型[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)， 4(2014) 158-163)利用當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和自然環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行熱值計(jì) 算。張瑛華等（張瑛華，張友富，王洪，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生活垃圾低位熱值計(jì)算模型的研究 與應(yīng)用[J].電力建設(shè)，31(2010)94-97)。雖然一些研究者得出了垃圾熱值的確定方法，但 是在這些計(jì)算方法中，計(jì)算時(shí)所需的數(shù)據(jù)對(duì)于測(cè)試手段較簡(jiǎn)單的工廠而言難以得到。
[0006] 揮發(fā)份組成是RDF中成分波動(dòng)最大、組成最為復(fù)雜、對(duì)RDF燃燒性能影響最大的成 分，其含量一般在40%以上。不同地區(qū)、不同季節(jié)，RDF的組成及含量有很大差距，其組分、 含量直接影響RDF的熱值，因此也影響RDF的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種確定垃 圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，通過常規(guī)的干燥箱及馬弗爐、 分析天平即可完成實(shí)驗(yàn)并得到所需的數(shù)據(jù)，從而最終計(jì)算出RDF的熱值，準(zhǔn)確可靠，操作簡(jiǎn) 單。
[0008] 本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：
[0009] -種確定垃圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，包括以下 步驟：
[0010] (1)所述垃圾衍生燃料中含有三類揮發(fā)分工業(yè)組分，標(biāo)記為揮發(fā)分1-3 ;確定垃圾 衍生燃料中三類揮發(fā)分工業(yè)組分釋放的特征溫度T1J2及T3，且105°C CT1 < T2 < T3〈815°C;
[0011] (2)確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1 ;確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V2 ;確定 所述揮發(fā)分3工業(yè)組分含量V3 ;所述工業(yè)組分含量％、V2及V3均以質(zhì)量百分比計(jì)；
[0012] (3)擬合垃圾衍生燃料的熱值Q與V V2、V3、Mad、Fcad關(guān)系的線性回歸方程，所 述線性回歸方程為 Q = -321001^+785(^+1993(^2+2075(^3+2366(^-+4110. 45, Fcad = 100% -(MaJAat^VdVfV3)，其中Mad為水分含量，A ad為灰分含量，F(xiàn)ead為固定碳含量，熱值Q 的單位為j ? g_S Mad、Aad、FCad均以質(zhì)量百分比計(jì)；
[0013] ⑷測(cè)定待測(cè)垃圾衍生燃料樣品的V1、V2、V3、M ad、FCad，根據(jù)步驟⑶所述的線性回 歸方程計(jì)算得到待測(cè)垃圾衍生燃料樣品的熱值Q。
[0014] 按上述方案，所述％、V2、V3、Mad、F cad均可以通過恒重差值法測(cè)定。
[0015] 按上述方案，步驟（1)中確定垃圾衍生燃料中三類揮發(fā)分工業(yè)組分釋放的特征溫 度TpT 2及T3的方法是：將垃圾衍生燃料（RDF)樣品放入熱重分析儀中裂解獲得失重曲線， 根據(jù)曲線中各特征峰分別得到揮發(fā)分1、揮發(fā)分2及揮發(fā)分3釋放的特征溫度值1\、T 2及 T3(如圖1所示）。對(duì)于不同的垃圾衍生燃料（RDF)，上述三類揮發(fā)分工業(yè)組分釋放的特征 溫度會(huì)有區(qū)別。
[0016] 按上述方案，步驟（2)中確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1依據(jù)常規(guī)方法即可。 可以采用如下方法：將已知重量的帶蓋坩堝中加入垃圾衍生燃料（RDF)樣品后稱重，然后 將帶蓋坩堝送入溫度為T 1的馬弗爐中，加熱7min以上，然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻 3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重1，計(jì) 失重1 算揮發(fā)分1工業(yè)組分含量K 100%-Mad。
[0017] 按上述方案，步驟（2)中確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V2依據(jù)常規(guī)方法即可。 可以采用如下方法：將已知重量的帶蓋坩堝中加入垃圾衍生燃料（RDF)樣品后稱重，然后 將帶蓋坩堝送入溫度為T 2的馬弗爐中，加熱7min以上，然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻 3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重2,計(jì) 失雷2 算揮發(fā)分2工業(yè)組分含量K2 100%-ikfad -F1。
[0018] 按上述方案，步驟（2)中確定所述揮發(fā)分3工業(yè)組分含量V3依據(jù)常規(guī)方法即可。 可以采用如下方法：將已知重量的帶蓋坩堝中加入垃圾衍生燃料（RDF)樣品后稱重，然后 將帶蓋坩堝送入溫度為T 3的馬弗爐中，加熱7min以上，然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻 3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重3,計(jì) 失重3 算揮發(fā)分3工業(yè)組分含量F3 =1f^xl〇〇%-Mad { 。 樣品重
[0019] 按上述方案，所述水分含量Mad可以依據(jù)常規(guī)方法獲得垃圾衍生燃料（RDF)樣品中 的水分含量?？梢圆捎萌缦路椒ǎ簩⒁阎亓康膸w坩堝中加入垃圾衍生燃料（RDF)樣品 后稱重，然后打開坩堝蓋，將坩堝送入溫度已達(dá)l〇5°C?IKTC的干燥箱中，干燥Ih以上；然 后取出坩堝，蓋上坩堝蓋，在空氣中冷卻3-5min放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重， 兩次稱重的差值即為水分失重，計(jì)算水分含量V/,,, = "yxi〇〇%。
[0020] 按上述方案，所述灰分含量Aad可以依據(jù)常規(guī)方法獲得垃圾衍生燃料（RDF)樣品 中的水分含量?？梢圆捎萌缦路椒ǎ簩⒁阎亓康幕颐笾屑尤肜苌剂希≧DF)樣品后 稱重，然后將灰皿送入溫度已達(dá)800°C?830°C的馬弗爐中，灼燒40min以上；然后取出灰 皿，在空氣中冷卻3-5min放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為 灰重 灰重，計(jì)算灰分含量4,/ =^^7X100%。 樣品重
[0021] 按上述方案，所述各步驟中垃圾衍生燃料（RDF)樣品的稱取量?jī)?yōu)選不小于2g。當(dāng) 然，由于垃圾衍生燃料（RDF)成分較復(fù)雜，稱取量越多，誤差越小，但是考慮到實(shí)際操作，樣 品稱取量根據(jù)實(shí)際情況而定。
[0022] 按上述方案，所述各步驟中垃圾衍生燃料（RDF)樣品是已磨碎并經(jīng)空氣干燥后的 樣品。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0024] 本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)和線性回歸方法，結(jié)合熱分析及熱值計(jì)算的方法，提出了 RDF 的揮發(fā)分工業(yè)組分分析方法及熱值計(jì)算方法，即用較簡(jiǎn)便的熱分析來確定垃圾衍生燃料 (RDF)的揮發(fā)分工業(yè)組成，然后通過線性回歸方程計(jì)算獲得RDF熱值的方法。為方便工廠使 用和沿用通用概念，計(jì)算中需用到RDF中水分M ad、固定碳Fead及灰分Aad等組分含量，這些 組分均可依據(jù)常規(guī)方法獲得，僅通過常規(guī)的干燥箱及馬弗爐、分析天平即可完成實(shí)驗(yàn)并得 到所需的數(shù)據(jù)，從而最終計(jì)算出RDF的熱值，非常適用于測(cè)試手段簡(jiǎn)單的工廠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為垃圾衍生燃料（RDF)樣品放入熱重分析儀中裂解獲得失重曲線。
[0026] 圖2為實(shí)施例1中垃圾衍生燃料（RDF)樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失 重曲線。
[0027] 圖3為實(shí)施例2中垃圾衍生燃料（RDF)樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失 重曲線。
[0028] 圖4為實(shí)施例3中垃圾衍生燃料（RDF)樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失 重曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 一種確定垃圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，包括以下 步驟：
[0032] (1)平行準(zhǔn)備6份垃圾衍生燃料（RDF)樣品磨碎并經(jīng)空氣干燥后，備用于后續(xù)步驟 (2)-(7)；
[0033] (2)取少量RDF樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失重曲線（如圖2所示）， 根據(jù)圖2各特征峰分別得到揮發(fā)分1、揮發(fā)分2及揮發(fā)分3釋放的特征溫度值分別是T1 = 300°C、T2 = 4901：及 T3 = 680°C ;
[0034] (3)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品水分含量：在分析天平上稱出坩堝空重（帶蓋）， 然后加入RDF樣品2g (誤差±0. OOlg)，打開坩堝蓋，將坩堝送入溫度已達(dá)105°C的干燥箱 中，干燥Ih ;然后取出坩堝，蓋上坩堝蓋，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫 后稱重，得出樣品失重，即為水分失重，計(jì)算水分含量：
[0035] A/f 水分失重 1fuw 0,0662 〇 〇.〇/ Mr = --~- xl〇〇% =-X100% =3.31 %： 樣品重 2.0009
[0036] (4)依據(jù)常規(guī)方法確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1 :將已知重量的帶蓋坩堝中 加入RDF樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為300°C (即T1)的馬 弗爐中，在300°C左右（誤差±10°C)加熱7min，然后取出帶蓋坩堝，冷卻3-5min后放入干 燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重1，計(jì)算揮發(fā)分1工業(yè) 組分含量：
[0037] Hl 〇 AlM V1 = -7^7^ X !〇()%-Mil = -- X100% - 3.31 % = 18.03% ； 樣品重 2.0005
[0038] (5)按照上述確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1方法，來確定所述揮發(fā)分2工業(yè) 組分含量％，即將步驟（4)中馬弗爐的溫度改為490°C (T2),其余步驟與步驟（4)均相同， 得出樣品的失重2,計(jì)算揮發(fā)分2工業(yè)組分含量：
[0039] 失雷2 0 7746 V, = 一xlOO%U - ~ X 100% -3.31 % -18.03% = 17.40% ； 二樣品|R "1， ' 1.9995
[0040] (6)將步驟⑷中馬弗爐的溫度改為680°C (T3)，其余步驟與步驟⑷均相同，得 出樣品的失重3,計(jì)算揮發(fā)分3工業(yè)組分含量：
[0041] Vi = X100%-Mad-F1-V2 - 1 ~(bz X100% - 3.31 % -18.03% -17.40% =12.86%； 樣品重 2.0007
[0042] (7)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品灰分含量：將已知重量的灰皿中加入垃圾衍生燃 料（RDF)樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將灰皿送入溫度已達(dá)815°C的馬弗爐中，在 815°C (誤差±10°C )左右灼燒40min ;然后取出灰皿，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻， 待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為灰重，計(jì)算灰分含量：
[0043] A； ifr 〇 〇〇〇6 Alj = V X100% = --^-xlOO% =45.03%? 樣品重 2.0001
[0044] (8)計(jì)算固定碳含量
[0045] Fcad = 100% - (M^+A^+Vi+V^) = 100% -(3. 31% +45. 03% +18. 03% +17. 40% +12. 86% ) = 3. 36% ；
[0046] (9)根據(jù)線性回歸方程：
[0047] Q = -321001^+785(^+1993(^2+2075(^3+2366(^^+4110. 45
[0048] 計(jì)算得到該垃圾衍生燃料（RDF)樣品的熱值Qcal = 11394. 54j/g ;
[0049] (10)采用氧氮儀測(cè)得RDF樣品實(shí)際值Qexp = 11553. 5,誤差為L(zhǎng) 38%。
[0050] 實(shí)施例2
[0051] 一種確定垃圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，包括以下 步驟：
[0052] (1)平行準(zhǔn)備6份垃圾衍生燃料（RDF)樣品磨碎并經(jīng)空氣干燥后，備用于后續(xù)步驟 (2)-(7)；
[0053] (2)取少量RDF樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失重曲線（如圖3所示）， 根據(jù)圖2各特征峰分別得到揮發(fā)分1、揮發(fā)分2及揮發(fā)分3釋放的特征溫度值分別是T 1 = 350°C、T2 = 5501：及 T3 = 780°C ;
[0054] (3)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品水分含量：在分析天平上稱出坩堝空重（帶蓋）， 然后加入RDF樣品2g (誤差±0. OOlg)，打開坩堝蓋，將坩堝送入溫度已達(dá)105°C的干燥箱 中，干燥Ih ;然后取出坩堝，蓋上坩堝蓋，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫 后稱重，得出樣品失重，即為水分失重，計(jì)算水分含量：
[0055] 水分失重 1rvw 0.0670 .nn〇/ M ,, = ., ^ x 100% =-x I()()% =3.35%； m 樣品重 1.9998
[0056] (4)依據(jù)常規(guī)方法確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1 :將已知重量的帶蓋坩堝中 加入RDF樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為300°C (即T1)的馬 弗爐中，在350°C左右（誤差±10°C)加熱7min，然后取出帶蓋坩堝，冷卻3-5min后放入干 燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重1，計(jì)算揮發(fā)分1工業(yè) 組分含量：
[0057] 生雷1 0 52^4 F = v xl()0%-M, = ~~ X100%-3.35% =22.82%； 樣品重 2.0001
[0058] (5)按照上述確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V2方法，來確定所述揮發(fā)分2工業(yè) 組分含量V 2，即將步驟（4)中馬弗爐的溫度改為550°C (T2),其余步驟與步驟（4)均相同， 得出樣品的失重2,計(jì)算揮發(fā)分2工業(yè)組分含量：
[0059] 士.甫 7 A 1 V2 = XlOO0Zo-M,,-K1 = ? ' X 100%-3.35%-22.82% =17.98%； 2 樣品重 ad 1 2.0002
[0060] (6)將步驟⑷中馬弗爐的溫度改為780°C (T3),其余步驟與步驟⑷均相同，得 出樣品的失重3,計(jì)算揮發(fā)分3工業(yè)組分含量：
[0061] 尖重3 I 1874 K = :, ' XlOOM-Mid-Kl-K = x 100% -335% - 22.82% -17.98% = 15.21 %； 樣品重 M 1 2 2 〇〇〇4
[0062] (7)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品灰分含量：將已知重量的灰皿中加入垃圾衍生燃 料（RDF)樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將灰皿送入溫度已達(dá)815°C的馬弗爐中，在 815°C (誤差±10°C )左右灼燒40min ;然后取出灰皿，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻， 待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為灰重，計(jì)算灰分含量：
[0063] Aad = X100%= 0-7608 X100% =38.04%； 樣品重 2.0000
[0064] (8)計(jì)算固定碳含量：
[0065] Fcad = 100% - (M^+A^+Vi+V^Vg) = 100% -(3. 35% +22. 82% +17. 98% +15. 21% +38. 04% ) = 2. 60% ；
[0066] (9)根據(jù)線性回歸方程：
[0067] Q = -321001^+785(^+1993(^2+2075(^3+2366(^^+4110. 45 [0068] 計(jì)算得到該垃圾衍生燃料（RDF)樣品的熱值Qeal = 12181. 12j/g。
[0069] (10)采用氧氮儀測(cè)得RDF樣品實(shí)際值Qexp = 12357. 3,誤差為1. 43%。
[0070] 實(shí)施例3
[0071] 一種確定垃圾衍生燃料（RDF)揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，包括以下 步驟：
[0072] (1)平行準(zhǔn)備6份垃圾衍生燃料（RDF)樣品磨碎并經(jīng)空氣干燥后，備用于后續(xù)步驟 (2)-(7)；
[0073] (2)取少量RDF樣品放入高分辨熱重分析儀中裂解獲得失重曲線（如圖3所示）， 根據(jù)圖2各特征峰分別得到揮發(fā)分1、揮發(fā)分2及揮發(fā)分3釋放的特征溫度值分別是T1 = 380°C、T2 = 5901：及 T3 = 700°C ;
[0074] (3)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品水分含量：在分析天平上稱出坩堝空重（帶蓋）， 然后加入RDF樣品2g (誤差±0. OOlg)，打開坩堝蓋，將坩堝送入溫度已達(dá)105°C的干燥箱 中，干燥Ih ;然后取出坩堝，蓋上坩堝蓋，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻，待冷卻至室溫 后稱重，得出樣品失重，即為水分失重，計(jì)算水分含量：
[0075] 水分失重 1Arw 0.0630 1An〇/ Mad = ......Tal.....rT..:-X100% =-XI 〇〇% =3.15%； 樣品重 1.9999
[0076] (4)依據(jù)常規(guī)方法確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1 :將已知重量的帶蓋坩堝中 加入RDF樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為380°C (即T1)的馬 弗爐中，在350°C左右（誤差±10°C)加熱7min，然后取出帶蓋坩堝，冷卻3-5min后放入干 燥器中冷卻，待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為樣品的失重1，計(jì)算揮發(fā)分1工業(yè) 組分含量：
[0077] 失重I 0 5672 V1 = ,、,V- X 100%-Mll = -~-X100%-3.15% =25.21 %； 樣品重 2.0001
[0078] (5)按照上述確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V2方法，來確定所述揮發(fā)分2工業(yè) 組分含量V 2，即將步驟（4)中馬弗爐的溫度改為590°C (T2),其余步驟與步驟（4)均相同， 得出樣品的失重2,計(jì)算揮發(fā)分2工業(yè)組分含量：
[0079] 生雷2 0 951 1 V, - X100%-U = -- X 100%-3.15%-25.21 % = 19.19%； 樣品重 2.0002
[0080] (6)將步驟⑷中馬弗爐的溫度改為700°C (T3),其余步驟與步驟⑷均相同，得 出樣品的失重3,計(jì)算揮發(fā)分3工業(yè)組分含量：
[0081] F3 -二 r X100% - M- F1 - F2 = ' X100% - 3.15% - 25.21 % -19.19%=12.82%； 樣品重 2.0007
[0082] (7)依據(jù)常規(guī)方法獲得RDF樣品灰分含量：將已知重量的灰皿中加入垃圾衍生燃 料（RDF)樣品2g(誤差±0. OOlg)后稱重，然后將灰皿送入溫度已達(dá)815°C的馬弗爐中，在 815°C (誤差±10°C )左右灼燒40min ;然后取出灰皿，冷卻3-5min后放入干燥器中冷卻， 待冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為灰重，計(jì)算灰分含量：
[0083] 灰重3 0 6912 A, = X100%= X 100% =34.65%； 樣品重 2.0005
[0084] (8)計(jì)算固定碳含量：
[0085] Fcad = 100% - (M^+A^+Vi+V^) = 100% -(3. 15% +25. 21% +19. 19% +12. 82% +34. 65% ) = 4. 98% ；
[0086] (9)根據(jù)線性回歸方程：
[0087] Q = -321001^+785(^+1993(^2+2075(^3+2366(^^+4110. 45
[0088] 計(jì)算得到該垃圾衍生燃料（RDF)樣品的熱值Qeal = 12741. 27j/g。
[0089] (10)采用氧氮儀測(cè)得RDF樣品實(shí)際值Qexp = 13087. 6,誤差為2. 65%。
[0090] 本發(fā)明通過線性回歸方程計(jì)算獲得的垃圾衍生燃料（RDF)熱值，與采用氧氮儀測(cè) 得實(shí)際值相比較，誤差不超過3%，準(zhǔn)確可靠，能夠滿足工業(yè)上熱值計(jì)算的需求，實(shí)用性和適 用性都非常強(qiáng)。
[0091] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變換，這些都屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的方法，其特征在于包括以 下步驟： (1) 所述垃圾衍生燃料中含有三類揮發(fā)分工業(yè)組分，標(biāo)記為揮發(fā)分1-3 ;確定垃圾衍生 燃料中三類揮發(fā)分工業(yè)組分釋放的特征溫度T2及T3，且105°C CT1 < T2 < T3〈815°C ; (2) 確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V1 ;確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V2 ;確定所述 揮發(fā)分3工業(yè)組分含量V3 ;所述工業(yè)組分含量％、V2及V3均以質(zhì)量百分比計(jì)； (3) 擬合垃圾衍生燃料的熱值Q與％、V2、V3、Mad、Fcad關(guān)系的線性回歸方程，所述 線性回歸方程為 Q = -321001^+785(^+1993(^+2075(^3+2366(^-+4110.45, Fcad = 100% -(MaJAat^VdVfV3)，其中Mad為水分含量，A ad為灰分含量，F(xiàn)ead為固定碳含量，熱值Q 的單位為j · g_S Mad、Aad、FCad均以質(zhì)量百分比計(jì)； (4) 測(cè)定待測(cè)垃圾衍生燃料樣品的￥1、￥2、％、1^、&3(1，根據(jù)步驟（3)所述的線性回歸方 程計(jì)算得到待測(cè)垃圾衍生燃料樣品的熱值Q。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于所述V V2、V3、Mad、F&d均通過恒重差值法測(cè)定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于步驟（1)中確定垃圾衍生燃料中三類揮發(fā)分工業(yè)組分釋放的特征溫度!\、 T2及T3的方法是：將垃圾衍生燃料樣品放入熱重分析儀中裂解獲得失重曲線，根據(jù)曲線中 各特征峰分別得到揮發(fā)分1、揮發(fā)分2及揮發(fā)分3釋放的特征溫度值1\、T 2及T3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于步驟（2)中確定所述揮發(fā)分1工業(yè)組分含量V 1的方法：將帶蓋坩堝中加 入垃圾衍生燃料樣品后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為T1的馬弗爐中，加熱7min以上， 然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻后放入干燥器中冷卻至室淵后稱重,兩次稱重的差值即 為樣品的失重1，計(jì)算揮發(fā)分1工業(yè)組分含量
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于步驟（2)中確定所述揮發(fā)分2工業(yè)組分含量V 2的方法：將帶蓋坩堝中加 入垃圾衍生燃料樣品后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為T2的馬弗爐中，加熱7min以上， 然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻后放入干燥器中冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即 為樣品的失重2,計(jì)算揮發(fā)分2工業(yè)組分含量P
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于步驟（2)中確定所述揮發(fā)分3工業(yè)組分含量V 3的方法：將帶蓋坩堝中加 入垃圾衍生燃料樣品后稱重，然后將帶蓋坩堝送入溫度為T3的馬弗爐中，加熱7min以上， 然后取出帶蓋坩堝，在空氣中冷卻后放入干燥器中冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即 為樣品的失重3,計(jì)算揮發(fā)分3工業(yè)組分含I
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于確定所述水分含量Mad的方法：將帶蓋坩堝中加入垃圾衍生燃料樣品后稱 重，然后打開坩堝蓋，將坩堝送入溫度已達(dá)l〇5°C?IKTC的干燥箱中，干燥Ih以上；然后取 出坩堝，蓋上坩堝蓋，在空氣中冷卻后放入干燥器中冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即 為水分失重，計(jì)算水分含I
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算熱值的 方法，其特征在于確定所述灰分含量Aad的方法：將灰皿中加入垃圾衍生燃料樣品后稱重， 然后將灰皿送入溫度已達(dá)800°C?830°C的馬弗爐中，灼燒40min以上；然后取出灰皿，在 空氣中冷卻后放入干燥器中冷卻至室溫后稱重，兩次稱重的差值即為灰重，計(jì)算灰分含量
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì)算 熱值的方法，其特征在于所述各步驟中垃圾衍生燃料樣品的稱取量不小于2g。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的一種確定垃圾衍生燃料揮發(fā)分工業(yè)組分含量及計(jì) 算熱值的方法，其特征在于所述各步驟中垃圾衍生燃料樣品是已磨碎并經(jīng)空氣干燥后的樣 品。
【文檔編號(hào)】G01N5/04GK104374666SQ201410555555
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】謝峻林, 楊虎, 何峰, 施江, 梅書霞 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)