ГОСТ 27313-95

(ИСО 1170-77)

 

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ФОРМУЛЫ
ПЕРЕСЧЕТА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
СОСТОЯНИЙ ТОПЛИВА

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН МТК 179 «Уголь и продукты его переработки», институтом горючих ископаемых (ИГИ)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8 от 12 октября 1995 г.)

За принятие проголосовали:

3. Приложение А к настоящему стандарту представляет собой полный аутентичный текст ИСО 1170-77 «Уголь и кокс. Пересчет результатов анализа на различные состояния»

4. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 11 апреля 1996 г. № 275 межгосударственный стандарт ГОСТ 27313-95 (ИСО 1170-77) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

5. ВЗАМЕН ГОСТ 27313-89

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2003 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ГОСТ 27313-95

(ИСО 1170-77)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ Обозначение показателей качества и формулы пересчета результатов анализа для различных состояний топлива Solid mineral fuel. Symbols of analytical results and formulae for calculation of analyses to different bases

Дата введения 1997-01-01

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на бурые и каменные угли, антрациты, лигниты, горючие сланцы, торф, кокс, продукты механической и термической переработки (далее - топливо) и устанавливает обозначения показателей качества и формулы пересчета результатов анализа для различных состояний топлива.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1. Показатель качества топлива обозначается символом с двумя индексами: уточняющим (нижним) и выражающим состояние топлива (верхним).

В ИСО 1170 (приложение А) все индексы располагают внизу справа от символа, сначала уточняющие, потом - выражающие состояние топлива.

2.2. В настоящем стандарте применяют следующие термины:

2.2.1. Рабочее состояние топлива (индекс r) - состояние топлива с таким содержанием общей влаги и зольностью, с которыми оно добывается, отгружается или используется.

2.2.2. Аналитическое состояние топлива (индекс а) - состояние аналитической пробы топлива, влажность которого доведена до равновесного состояния с влажностью воздуха в лабораторном помещении.

2.2.3. Сухое состояние топлива (индекс d) - состояние топлива, не содержащего влаги (кроме гидратной).

2.2.4. Сухое беззольное состояние топлива (верхний индекс daf) - условное состояние топлива, не содержащего влаги (кроме гидратной) и золы.

2.2.5. Органическая масса топлива (индекс о) - условное состояние топлива, не содержащего влаги и минеральной массы.

2.2.6. Влажное беззольное состояние топлива (индекс af) - условное состояние топлива, не содержащего золы, с влажностью, равной максимальной влагоемкости.

3. ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Обозначения показателей приведены в таблице 1.

Таблица 1

4. ФОРМУЛЫ ПЕРЕСЧЕТА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЙ ТОПЛИВА

4.1. Результаты анализа топлива, за исключением кажущейся плотности, пересчитывают на различные его состояния по таблице 2.

Таблица 2

4.2. Низшую теплоту сгорания пересчитывают на различные состояния топлива по таблице 3.

Таблица 3

4.3. Низшую теплоту сгорания на различные состояния топлива, исходя из высшей теплоты сгорания, пересчитывают по формулам:

                                            (1)

                                           (2)

                                               (3)

                                         (4)

                                                (5)

где g - теплота парообразования воды, равная 24,42 кДж в расчете на 0,01 кг (на 1 %) воды;

8,94 - коэффициент пересчета массы водорода на воду.

4.4. Высшую теплоту сгорания на влажное беззольное состояние, исходя из высшей теплоты сгорания сухого беззольного топлива, пересчитывают по формуле

                                              (6)

где                                                   (7)

При определении высшей теплоты сгорания на влажное беззольное состояние для целей классификации зольность угля A^r вычисляют с учетом максимальной влагоемкости по формуле

4.5. Низшую теплоту сгорания от одной общей влаги () на другую () пересчитывают по формуле

                                      (8)

4.6. Результаты определения элементного состава, высшей теплоты сгорания для топлива с влажностью W₁ пересчитывают на влажность W₂ умножением на фактор пересчета , а для топлива с зольностью А₁ при пересчете на зольность А₂ (при W = const) - умножением на фактор .

4.7. При содержании диоксида углерода из карбонатов (СO₂)^а > 2 % в формулах пересчета (таблица 2) величины A^r, A^a, A^d заменяют на А^r + (СO₂)^r; А^а + (СO₂)^а; A^d + (CO₂)^d.

4.8. При анализе высокозольных топлив с содержанием гидратной влаги W_MM, > 2 % в формулах пересчета (таблица 2) величины A^r, A^a, A^d заменяют на A^r + W^r_MM; А^а + W^a_MM; A^d + W^d_MM.

4.9. При анализе высокозольных топлив с содержанием гидратной влаги W_MM > 2 % показатели выхода летучих веществ и содержания водорода рассчитывают с учетом поправки на гидратную влагу.

4.10. Массовую долю минеральной массы в аналитической пробе топлива ММ^а вычисляют по формуле

                    (9)

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Пересчет результатов анализа угля и кокса на различные состояния (ИСО 1170-77)

А.1. Назначение и область применения

В настоящем стандарте приведены формулы пересчета результатов анализа углей и коксов на различные состояния топлива.

Рассмотрены поправки к некоторым определяемым показателям, необходимые для пересчета на другие состояния угля.

А.2. Ссылки

ИСО 157-75 Уголь каменный. Методы определения форм серы

ИСО 334-75 Уголь и кокс. Определение общей серы. Методы Эшка

ИСО 351-84 Уголь и кокс. Определение общей серы. Методы высокотемпературного сожжения.

ИСО 352-81 Уголь и кокс. Определение хлора. Метод высокотемпературного сожжения

ИСО 562-81 Уголь каменный и кокс. Определение выхода летучих веществ

ИСО 587-81 Уголь и кокс. Метод определения хлора с использованием смеси Эшка

ИСО 602-83 Уголь. Метод определения минерального вещества

ИСО 609-75 Уголь и кокс. Определение углерода и водорода. Метод высокотемпературного сожжения

ИСО 625-75 Уголь и кокс. Определение углерода и водорода. Метод Либиха

ИСО 925-80 Уголь каменный. Определение диоксида углерода из карбонатов. Гравиметрический метод

ИСО 1928-76 Твердое минеральное топливо. Определение высшей теплоты сгорания в калориметрической бомбе и расчет низшей теплоты сгорания

ИСО 1994-76 Уголь каменный. Определение кислорода

А.3. Сущность метода

Для пересчета результатов анализа с одного состояния топлива на другое умножают этот результат на значение, рассчитанное по формуле, приведенной в таблице.

А.4. Пересчеты результатов анализа угля

А.4.1. Введение

При анализе углей определение обычно проводят, используя воздушно-сухую аналитическую пробу. Однако результаты этих анализов иногда необходимо выразить на другие состояния топлива (воздушно-сухое, рабочее, сухое, сухое беззольное и сухое, свободное от минеральных масс).

Результаты анализа пересчитывают на другое состояние с использованием соответствующей формулы, приведенной в таблице.

При определении некоторых параметров происходит изменение минеральной массы топлива, и в этих случаях в результат, полученный при анализе воздушно-сухой пробы, необходимо вносить поправку перед пересчетом его на свободное от минеральной массы состояние.

Величина этой поправки зависит от состава и количества минеральной массы в пробе. Для расчета поправки при анализе пробы следует пользоваться формулой, регламентированной национальным стандартом страны, предоставившей пробу, и приведенной вместе с результатами анализа.

Показатели, которые могут быть выражены на сухое, свободное от минеральной массы состояние, приведены в А.4.3 - А.4.10.

Если результат, выраженный на сухое, свободное от минеральной массы состояние, необходимо пересчитать на любое другое состояние, то к результату полученному по формулам 4.3 - 4.10, сначала прибавляют значение поправки, а затем умножают на соответствующий множитель, приведенный в таблице.

А.4.2. Условные обозначения

Ниже приведены условные обозначения с индексами ad (воздушно-сухое состояние), ar (рабочее состояние), d (сухое состояние), daf (сухое, беззольное состояние), dmmf (сухое, свободное от минеральной массы состояние), применяемые в последующих разделах:

А - зольность аналитической пробы, % (по массе);

C - массовая доля углерода в аналитической пробе, %;

Сl - массовая доля хлора в аналитической пробе, %;

(СО₂) - массовая доля диоксида углерода из карбонатов в аналитической пробе топлива, %;

Q_gr.v - высшая теплота сгорания при постоянном объеме аналитической пробы топлива;

F - поправка к массовой доле кислорода, полученная по формуле, регламентированной соответствующим национальным стандартом;

F_Cl - поправка к массовой доле хлора, полученная по формуле, регламентированной соответствующим национальным стандартом;

F_H - поправка к массовой доле водорода, полученная по формуле, регламентированной соответствующим национальным стандартом;

F_v - поправка к выходу летучих веществ, полученная по формуле, регламентированной соответствующим национальным стандартом;

Н - массовая доля водорода в аналитической пробе, %;

М - массовая доля влаги в аналитической пробе, %;

ММ - массовая доля минеральной массы в аналитической пробе, % (примечание);

N - массовая доля азота в аналитической пробе топлива, %;

О - массовая доля кислорода в аналитической пробе, %;

S_o - массовая доля органической серы в аналитической пробе, %;

S_p - массовая доля пиритной серы в аналитической пробе, %;

S_s - массовая доля сульфатной серы в аналитической пробе, %;

S_T - массовая доля общей серы в аналитической пробе, %;

V - выход летучих веществ из аналитической пробы, % (по массе)

А.4.3. Углерод

В ИСО 609 и ИСО 625 указано, что при высоком содержании диоксида углерода из карбонатов эквивалентную ему массовую долю углерода вычитают из массовой доли углерода воздушно-сухой пробы:

где (CO₂)_ad - массовая доля диоксида углерода из карбонатов, определяемая из воздушно-сухой аналитической пробы по ИСО 925, %.

А.4.4. Водород

Массовая доля водорода, выраженная на воздушно-сухое состояние пробы, представлена водородом органической массы и водородом гидратной воды в минеральной массе топлива (ИСО 609 и ИСО 625). При расчете величины H_ad следует вычесть водород, присутствующий в виде влаги воздушно-сухой пробы.

Прежде чем рассчитывать массовую долю органического водорода на сухое, свободное от минеральной массы состояние, следует вычесть водород минеральной массы. Поскольку экспериментальное определение водорода минеральной массы затруднено, его рассчитывают исходя из количества и вероятного состава минеральной массы

А.4.5. Азот

Азот не содержится в минеральной составляющей угля, поэтому массовую долю азота в расчете на сухое, свободное от минеральной массы состояние, определяют по формуле

А.4.6. Сера

Общая сера S_r воздушно-сухой пробы (ИСО 334 и ИСО 351) состоит из органической серы S_o, пиритной серы S_p и сульфатной серы S_s. Пиритную серу и сульфатную серу определяют экспериментально, органическую серу определяют по разности (ИСО 157). Таким образом массовую долю органической серы на сухое, свободное от минеральной массы состояние, вычисляют по формуле

A.4.7. Кислород

Кислород, определяемый прямым методом (ИСО 1994), состоит из кислорода, органической массы угля, кислорода карбонатов (в виде диоксида углерода) и кислорода силикатов (в виде гидратной воды). Прежде чем рассчитывать кислород органической массы угля на сухое, свободное от минеральной массы состояние, необходимо вычесть кислород минеральной массы

«Кислород по разности» рассчитывают по результатам элементного анализа, представленным на сухое, свободное от минеральной массы состояние, вычитанием величины (С + Н + N + S_o + Cl)_dmmf из 100.

А.4.8. Хлор

Хлор, определяемый в аналитической пробе (ИСО 352 и ИСО 587), состоит из хлора минеральной массы и хлора органической массы угля. Прежде чем рассчитать массовую долю хлора на сухое, свободное от минеральной массы состояние, необходимо из массовой доли хлора в воздушно-сухой пробе вычесть массовую долю неорганического хлора

A.4.9. Летучие вещества

В условиях определения выхода летучих веществ (ИСО 562) происходит потеря части минеральной массы пробы, которая зависит от количества и природы минералов. Прежде чем рассчитать выход летучих веществ на сухое, свободное от минеральной массы состояние, необходимо внести поправку, учитывающую потери серы, гидратной воды, диоксида углерода и хлора

A.4.10. Высшая теплота сгорания

Высшая теплота сгорания (при постоянном объеме) воздушно-сухой аналитической пробы состоит из теплоты сгорания угольного вещества, теплоты сгорания пирита (до оксида железа III и диоксида серы). Прежде чем рассчитать теплоту сгорания на сухое, свободное от минеральной массы состояние, необходимо внести поправку, учитывающую теплоту сгорания пирита до оксида железа (III) (12,690 кДж/моль):

Расчет низшей теплоты сгорания приведен в ГОСТ 147.

А.5. Пересчеты результатов анализа кокса

Результаты анализа кокса могут быть выражены на воздушно-сухое (ad), рабочее (ar), сухое (d) и сухое беззольное (daf) состояния. Эти величины вычисляют, используя формулы, приведенные в таблице, после подстановки числовых значений вместо символов.

Расчет результатов анализа кокса на сухое, свободное от минеральной массы состояние, не производится.

Таблица

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Соотношение обозначений, приведенных в ГОСТ 27313 и ИСО 1170

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

Алфавитный указатель показателей качества твердого топлива

 

 

Ключевые слова: уголь бурый, каменный; антрацит, сланцы горючие, торф, кокс, обозначение показателей качества, формулы пересчета