DIN 51718 Skúšanie tuhých palív - Stanovenie obsahu vody a vlhkosti analytickej vzorky

Norma „DIN 51718 Skúšanie tuhých palív – Stanovenie obsahu vody a vlhkosti analytickej vzorky“, ktorú vydal Nemecký inštitút pre normalizáciu (DIN), opisuje štandardizované postupy na stanovenie obsahu vody a vlhkosti analytických vzoriek v tuhých palivách.

Vlhkosť je jedným z najdôležitejších parametrov kvality tuhých palív. Priamo ovplyvňuje:

• Výhrevnosť (výhrevnosť),
• Výpočty hmotnosti,
• Prevod analytických výsledkov na referenčné podmienky (napr. suchý, bezvodý a bezpopolový základ),
• Skladovacie správanie, preprava a účinnosť spaľovania.

Preto je presné stanovenie obsahu vlhkosti kľúčové pre obchodovanie s uhlím, elektrárne, výrobu koksu, certifikáciu biouhlia, biomasové palivá a kontrolu kvality palív.

Táto norma sa vzťahuje na tuhé palivá, ako napríklad:

• čierne uhlie
• Hnedé uhlie / lignit
• kokaín
• Brikety
• rašelina
• Iné podobné tuhé palivá (v praxi vrátane niektorých biopalív a biouhlia)

Norma DIN 51718 definuje tri hlavné metódy na stanovenie celkového obsahu vody, ktoré sa vyberajú na základe druhu paliva, veľkosti častíc, očakávanej úrovne vlhkosti a požadovanej presnosti:

• Metóda A: Dvojstupňové sušenie (vo všeobecnosti referenčná metóda pre uhlie):
• Prvá fáza: Jemné predsušenie pri teplote približne 40 stupňov (na odstránenie povrchovej/voľnej vlhkosti bez rozkladu).
• Druhá fáza: Konečné sušenie (hygroskopická vlhkosť) na konštantnú hmotnosť pri teplote približne 106 stupňov.

Táto metóda je obzvlášť vhodná pre čierne uhlie a koks, aby sa zabránilo oxidácii alebo strate prchavých látok.

• Metóda B: Priame sušenie pri vysokej teplote:
• Jednostupňové sušenie pri teplote 105 – 110 stupňov (typické sušenie v peci, kým sa nedosiahne konštantná hmotnosť).
• Bežne sa používa pre mnoho tuhých palív, kde nie je žiadna zvláštna citlivosť na teplotu.
• Metóda C: Alternatívny/zjednodušený postup (v závislosti od príkladu)
• Používa sa v špeciálnych situáciách (napr. veľmi mokré palivá alebo rýchle rutinné kontroly).

Pre zabezpečenie reprodukovateľnosti bola presne definovaná presná teplota, čas sušenia, hmotnosť vzorky (približne 1 – 50 g v závislosti od fázy), typ téglika, chladenie v sušičke a výpočtový vzorec (percentuálny podiel obsahu vody).

Metóda výpočtu je štandardná. Výsledky sa vo všeobecnosti vykazujú tak, ako boli prijaté, alebo sa prepočítavajú na iné základy.

Norma DIN 51718 je technicky veľmi podobná (a v praxi sa všeobecne považuje za ekvivalentnú) nasledujúcim normám:

• ISO 589 Čierne uhlie - Stanovenie celkovej vlhkosti (dvojstupňová metóda)
• Séria CEN/TS 14774: Tuhé biopalivá – Stanovenie obsahu vlhkosti (metóda sušenia v peci)

Mnohé laboratóriá a certifikačné systémy (napr. európska certifikácia biocharu, globálne normy C-Sink pre biochar) výslovne uznávajú normu DIN 51718 (konkrétne metódu A) ako akceptovaný alebo ekvivalentný postup popri jej verziách ISO.

Súčasné praktické aplikácie tejto normy sú nasledovné:

• Laboratóriá uhlia a koksu
• Kontrola kvality biomasy a drevených peliet.
• Výroba a certifikácia biouhlia (často s odkazom na normu DIN 51718 pre obsah sušiny/vlhkosti)
• Kontrola paliva v elektrárni
• Výskum a vývoj v oblasti spracovania tuhých palív.

Stručne povedané, norma DIN 51718 opisuje metódu na stanovenie obsahu vody (vlhkosti) v tuhých minerálnych palivách, ako je uhlie a koks. Obsah vlhkosti je jedným z najdôležitejších parametrov ovplyvňujúcich kvalitu paliva, výhrevnosť, skladovateľnosť a účinnosť spaľovania.

Norma DIN 51718 sa vzťahuje predovšetkým na nasledujúce:

• čierne uhlie
• Lignit (hnedé uhlie)
• kok
• Brikety
• Ostatné tuhé minerálne palivá

Táto norma definuje postupy na stanovenie celkovej vlhkosti alebo analytického obsahu vlhkosti kontrolovaným sušením za špecifikovaných podmienok. Stanovenie je založené na:

• Váženie pripravenej vzorky paliva.
• Sušenie za kontrolovaných podmienok vlhkosti a teploty.
• Opätovné váženie vysušenej vzorky.
• Vypočítané ako strata hmotnosti.

Obsah vlhkosti sa vyjadruje ako percento z pôvodnej hmotnosti vzorky.

Kroky tejto metódy sú vo všeobecnosti nasledovné:

• Príprava vzorky (drvenie a homogenizácia)
• Váženie testovanej vzorky
• Sušenie v peci (zvyčajne okolo 105 stupňov za atmosférických podmienok)
• Chladenie v exsikátore
• Posledné váženie
• Výpočet vlhkosti

Stanovenie obsahu vlhkosti sa považuje za dôležité z nasledujúcich dôvodov:

• Korekcia výhrevnosti: Voda neprispieva k energii spaľovania. Vyššia vlhkosť znižuje efektívnu výhrevnosť.
• Skladovanie a preprava: Nadmerná vlhkosť:
• Zvyšuje to náklady na dopravu.
• Podporuje biologický rozklad (najmä v lignite).
• Zvyšuje riziko samovoľného zahriatia.
• Riadenie procesu: Elektrárne a priemyselné kotly vyžadujú konzistentnú kvalitu paliva pre stabilné spaľovanie.

Norma DIN 51718 sa široko používa v nasledujúcich oblastiach:

• Zariadenia na výrobu energie
• Laboratóriá pre obchodovanie s uhlím a kontrolu kvality
• Zariadenia na výrobu koksu
• Cementárne
• oceliarsky priemysel

Norma DIN 51718 je súčasťou širšej série noriem DIN 51700, ktoré sa týkajú skúšania tuhých palív. Technicky je kompatibilná s nasledujúcimi medzinárodnými normami:

• ISO 589 Čierne uhlie - Stanovenie celkovej vlhkosti
• ASTM D3173 Štandardná testovacia metóda na stanovenie obsahu vlhkosti vo vzorkách uhlia.

Hoci sú metódy podobné, existujú menšie rozdiely v teplote sušenia, príprave vzoriek alebo zásadách podávania správ.

Presné stanovenie vlhkosti umožňuje nasledovné:

• Spravodlivé obchodné praktiky
• Spoľahlivé výpočty energetickej účinnosti
• Dodržiavanie právnych predpisov
• Optimalizovaná účinnosť spaľovania

Záverom možno povedať, že norma DIN 51718 zostáva základnou normou v analýze palív a poskytuje spoľahlivé a porovnateľné hodnoty vlhkosti pre tuhé palivá. Aj keď existujú novšie normy špecifické pre biopalivá, stále sa hojne cituje a používa. Keďže vlhkosť priamo ovplyvňuje energetickú hodnotu, manipulačné správanie a priemyselný výkon, táto norma zohráva kľúčovú úlohu v laboratóriách na testovanie palív a v odvetviach výroby energie.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 51718.