[发明专利]一种基于危险指数分析的生物质堆自燃倾向性测定方法

说明书

本发明公开了一种基于危险指数分析的生物质堆自燃倾向性测定方法，属生物质的自燃倾向性的定性与分类的技术领域；通过测定生物质堆所在环境的风速、温度和自身粒径、挥发分含量、碳含量、氢含量、水分含量以及强氧化剂自热升温速率，计算危险指数，对比危险等级表，综合评价生物质堆自燃倾向性；该测定方法综合考虑生物质堆组成成分和环境因素，能够直观的反映不同种类和不同环境下的生物质自燃倾向性，可以对生物质储存场的防灭火工作提供理论支持，同时，提高了生物质堆自燃倾向性的测定准确度，操作过程简单，分类标准统一。

技术领域

本发明涉及生物质的自燃倾向性定性分析技术领域，尤其涉及一种基于危险指数分析的生物质堆自燃倾向性测定方法。

背景技术

随着化石能源渐趋枯竭、全球变暖、环境恶化，人们越来越关注于使用新型能源生物质来替代常规能源。目前，国内生物质大多用于电厂等行业，由于生物质本身的季节性和低密度性，导致生物质需要大量的储存，以方便长期使用。但是，生物质本身具有自加热特性，当生物质堆内的热量难以向环境扩散时，温度逐渐升高，在一定条件下发生火灾。其中，影响因素有：组成成分、所处环境和水分含量等。因此，研究生物质自燃倾向性的测定方法对于生物质防灭火工作具有极其重要的意义。

目前，生物质堆自燃倾向性的测定方法主要有绝热氧化法、高温活化能法、色谱吸氧法、程序升温氧化过程中的吸氧量，即在生物质储存场提取部分生物质进行实验。其中，绝热氧化法测试条件较严格；高温活化能法反映的是生物质在较高温度下的氧化自燃特性，未能反映低温氧化阶段的氧化自燃过程；色谱吸氧法测定生物质物理吸附氧气的特性，而生物质的吸附特性与其种类、孔隙构造有关，这很难完全反映出生物质的自热氧化特性。程序升温氧化过程中的吸氧量，通过对生物质样的被动加热，很难完全真实的反映生物质的自燃倾向性。

现在关于生物质堆自燃倾向性的测定方法均是提取生物质样品进行实验，而生物质自燃倾向性往往与所处环境有关，因此实验方法不全面，没有考虑到生物质的实际环境。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，提供一种基于危险指数分析的生物质堆自燃倾向性测定方法，目的是通过综合考虑生物质堆组成成分和环境因素，能够直观的反映不同种类和不同环境下的生物质自燃倾向性，提高生物质堆自燃倾向性测定准确度。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种基于危险指数分析的生物质堆自燃倾向性测定方法，具体包括以下步骤：

a）测量环境条件参数：在生物质储存场使用仪器测量场地风量V，场地生物质最大粒径B₁和最小粒径B₂，场地温度K。

b）生物质样品处理：将生物质样品破碎，筛选出粒径为0.125-0.15mm的生物质样，对其进行真空干燥，处理后的生物质样作为实验样品。

c）测定所述实验样品中的挥发分A、水分M、碳含量C、氢含量H。

d）取定量的所述实验样品，放入恒温仪器进行预热到温度t，所述t为50-60℃，再使用酸性溶剂酸化后密封备用。

e）将酸性强氧化剂加入到酸化后的样品中，测量所述实验样品从t上升到t+10℃所用时间T，计算平均升温速率Y=10/T。

f）将计算得到的各参数代入下列公式进行计算，得到生物质自燃倾向性危险指数I值；I=［(A+C+H)*100-｜M-0.15｜*100-｜V-30｜-(B1-B2) +(K-25)］*Y/100，式中：

A为挥发分含量，%；C为元素碳含量，%；H为元素氢含量，%；M为水分含量，%；V为风速，ml/min；B₁为生物质最大粒径，mm；B₂为生物质最小粒径，mm；K为场地温度，℃；Y为平均升温速率，℃/min；0.15为水分指数因子；30为风量指数因子；25为温度指数因子。