2013年燃煤化验B卷(答案).doc

一 判断题（每题1分，共10分）（正确者填“”号，错误者填“”号）1 （）通常测定的煤中全水分包括游离水和化合水。2 （ ）煤的内在水分Minh与空气干燥基水分Mad定义相同。3 （ ）对于年轻的烟煤，在用空气干燥法测定其水分时也会受到空气中氧气对煤样氧化的影响。4 （ ）对于同一煤种，比较试验室内马弗炉烧制的煤灰与在电厂锅炉内燃烧产生的飞灰，其化学成分的差异是由于燃烧条件的不同而产生的。5 （）测定褐煤和长焰煤的挥发份时，煤样应压饼并切割成小块后称量，目的是为了防止煤样在高温下迅速氧化。6 （ ）煤的工业分析中固定碳计算结果理论上应小于该煤样的元素碳测定结果。7 （ ）高温燃烧-红外光谱法测量煤中全硫时，先通过高温燃烧使煤中硫化合物转化为三氧化硫气体，然后通过红外光谱法测定三氧化硫的含量进而换算出煤中全硫含量。 8 （ ）恒温式热量计的热容量E、冷却常数k及综合常数A可通过同一试验进行标定。9 （ ）通常煤标准物质特性量值的标准值以干基表示，实际测定值均为空气干燥基，因此应同时测定其空气干燥基水分，以便换算到同一基准后使用。10 （ ）以标准苯甲酸作为待测样品进行发热量测定时，其测定结果（弹筒发热量）应扣除硝酸生成热后作为标准苯甲酸的实测热值。二 选择题（每题1分，共10分）1 煤中全水分、空干基水分的测定方法中通氮干燥法适用于_，空气干燥法适用于_，微波干燥法适用于_。 C A所有煤种 褐煤 烟煤 B褐煤 烟煤 无烟煤C所有煤种 烟煤和无烟煤 褐煤和烟煤 D无烟煤 烟煤 褐煤2 热量计的热容量标定值的有效期为_，前后两次标定的热容量值相对偏差应不大于_。DA一年 0.2% B一个月 1% C一个季度 0.5% D一个季度 0.25%3 煤炭试验方法国家标准中规定的重复性限r与其重复性标准差SGB的相互关系为：BA. B C D 4 GB/T213-2003煤的发热量测定方法中发热量测定的重复性限规定为：_ AA. 120 J B150 J C80 J D100 J5 用于测定煤的灰分和挥发分的马弗炉的恒温区至少_年测定一次。AA. 1 B2 C3 D半6 测定煤的灰分试验过程中，当煤样的灰分低于_时可不进行检查性灼烧试验；测定煤的空气干燥基水分试验过程中，当煤样的水分低于_时可不进行检查性干燥试验。BA10 2 B15 2 C20 5 D40 5 7 测定煤的发热量时，氧弹充氧压力应为：_。 DA（2.02.5）MPa B （2.53.0）MPa C（2.83.2）MPa D （2.83.0）MPa8 艾士卡法测定煤中全硫的灼烧温度是：_。 CA（81510） B（85010）C（800850） D（115010） 9 不需要使用标准物质进行标定的煤检仪器有： DA热量计 B 库仑测硫仪 C红外测硫仪 D 干燥箱10 煤的发热量测定结果以_表示。 AA兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g） B兆焦每千克（MJ/kg） C千焦每千克（kJ/kg） D焦耳每克（J/g）三 填空题（每题2分，共20分）1 GB/T213规定，热量计氧弹应定期进行不小于_20_MPa的水压试验。每次水压试验后氧弹的使用时间一般为_2_年。2 空气干燥法测定煤的空气干燥基水分时要在空气流中、于_105110_温度条件下进行干燥，对于烟煤干燥_1_h，无烟煤干燥_1.5_h。3 缓慢灰化法测定灰分过程中规定将装有煤样的灰皿送入炉温不超过100的马弗炉恒温区中，关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至_500_,并在此温度下保持30min。继续升温到_81510_，并在此温度下灼烧1h。4 DL/T 1030-2006煤的工业分析（自动仪器法）标准中规定水分快速法的加热温度为：褐煤_1205_，无烟煤和烟煤_1305_。5 由煤的弹筒发热量计算高位发热量时，当煤的全硫含量低于_4.00_%或发热量大于_14.60_MJ/kg时，可用全硫代替弹筒硫。6 GB/T 213-2008煤的发热量测定方法标准中规定恒温式热量计的冷却校正计算使用公式： 或 _瑞-方_公式： 。7 煤的发热量测定过程中，氧弹充氧时间不应少于_15_秒；氧气瓶压力降到_4_MPa以下时，应更换新的氧气。8 测定煤中水分用的通氮干燥箱应带有自动温控装置，能控制温度在_105110_温度范围内，具有较小的空间，有氮气进出口，每小时可换气_15_次以上。9 库仑测硫仪中电解液的配制方法：_KI和KBr各5g溶于250300ml水，加入冰乙酸10ml。10 测定煤的水分时，检查性干燥的时间为_30_min；测定煤的灰分时，检查性灼烧的时间为_20_min。四 问答题（共5题，每题8分，共40 分）1 简述库仑滴定法测硫原理。答：煤样在高温（先在500、后在115010）下燃烧，在催化剂（WO3）作用下，煤中的硫全部转化成气态的硫氧化物（绝大多数为SO2，很少的SO3），进入电解液后，SO2与KI、KBr发生氧化还原反应，电解液的电极电位发生改变，通过加电电解而复电位平衡，根据法拉第电解定律：在电极上析出（或溶解）的物质的质量m同通过电解液的总电量Q成正比，通过计算电解所消耗的电量，计算出煤燃烧产生的SO2质量从而得到煤中全硫的含量。因SO3未被考虑，存在系统偏差，所以通过标样标定曲线或加入校正系数予以校正。每点2分。2 弹筒发热量与高位发热量的区别是什么？写出换算公式及其中常数、代表符号含义。怎样从弹筒发热量精确计算高位发热量（简述原理）？答：弹筒发热量为实测热值，高位发热量为假想热值，两者区别在于煤样完全燃烧后产物中的氮、硫化合物的形态不同：前者为氮气、硝酸、硫酸，后者为氮气、二氧化硫。不同化合物有不同的生成热、溶解热，因此高位发热量在计算时要减去硝酸生成热和硫酸校正热（生成热与溶解热的合成）。2分换算公式：2分（参照标准，略）94.1（参照标准，略）（参照标准，略）为了精确计算高位发热量，需要精确测定弹筒硫。按照GB/T213-2008附录C氢氧化钡滴定法，原理：用Ba(OH)2标准溶液滴定弹筒洗液中的总酸，然后加入过量Na2CO3标准溶液沉淀Ba(NO3)2，过滤后用HCl标准溶液反滴过剩的Na2CO3得到硝酸含量，扣除硝酸后得到弹筒硫含量。4分3 目前国内、国际上用到的煤的发热量单位有哪些？如何换算？答：国家标准、国际标准规定的法定单位：兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）2分国内惯用：大卡（千卡/公斤）国内使用的卡为卡20C（Cal20C），即1克纯水从19.5C升高到20.5C时需吸收的热量，它与焦耳的关系如下：1Cal20C4.1816J国际使用的卡为国际蒸汽表卡: 1 Cal IT154.1868J3分英制：Btu/lb英制与国标转换：1J/g=0.430 Btu/lb3分4 简述在煤的发热量测试过程中如何采取措施避免试验失败。答：煤样预处理确保测试时燃烧完全。易飞溅煤样（高挥发分煤样）：压饼、切成小块或擦镜纸包裹后称量；对于难燃、难燃烬煤样（低挥发分、高灰分），先在燃烧皿底铺入酸洗石棉绒后盛放试样或更换石英燃烧皿或擦镜纸包裹或掺入苯甲酸。加入的擦镜纸或苯甲酸应称取质量并已知其标准热值。4分安装燃烧皿、点火丝时确保点火丝的安装位置正确（接触或微小距离，确保点火电极间不短路（拧弹盖、移动、安放氧弹时应小心轻放）。2分充氧正常。充氧压力、时间足够，不漏气（目测检查）。2分5 GB/T 213-2008中对热量计的精密度和准确度是如何规定的？答：参照GB/T213-2008标准中第7条精密度4分准确度4分五 计算题（共2题，每题10分，共20分）1 某煤样测定结果如下：弹筒发热量Qb,ad = 21530 J/g，空气干燥基氢含量Had = 3.15 %，空气干燥基全硫含量St,ad = 0.34 %，外在水分Mf = 3.90 %，内在水分（可等同于空气干燥基水分）M inh = Mad = 2.56%，请计算出该煤样的收到基恒容低位发热量Q net,v,ar。答：全水分=6.4 (%) 4分高位发热量=21472(J/g) 2分收到基恒容低位发热量=19.86（MJ/kg）4分2某一煤样全水分含量Mt为5.6%，空气干燥基水分Mad为1.26%，收到基灰分含量Aar为34.88%，空气干燥基全硫含量St,ad为0.86%，灰中三氧化硫SO3含量为1.60%，计算该煤样中可燃硫占全硫的百分比。答：全硫=0.82（%） 2分不可燃硫=0.22（%） 4分可燃硫=0.60（%） 2分比例：0.600.82100%=73.17（%） 2分六 判断题（每题1分，共10分）（正确者填“”号，错误者填“”号）11 （ ）人工采样时，若计算出按照规定的最小子样质量采取的总样质量达不到总量最小质量要求时，可通过增加子样数或子样质量以满足要求。12 （ ）一般分析试验煤样在制备时，为了减少制样误差，在条件允许时，应尽量减少缩分阶段，如可实施两阶段（13mm、3mm）破碎缩分。13 （ ）使用共用煤样制备全水分煤样和一般分析试验煤样时，使用九点法抽取全水分煤样后的剩余煤样应保留，以用于下一步继续制备出一般分析试验煤样。14 （ ）GB 474-2008中规定的制样程序可使以灰分或水分表示的制样和化验方差VPT达到0.2以下，如用机械制样设备，制样和化验精密度可能会更好。15 （ ）使用煤炭机械采制样装置进行采样时，采样装置的性能（采样精密度和偏倚）与设备本身相关，与被采煤的煤质特性（如粒度、灰分）无关。16 （ ）对于年轻的烟煤，在用空气干燥法测定其水分时也会受到空气中氧气对煤样氧化的影响。17 （ ）煤的工业分析中固定碳计算结果理论上应小于该煤样的元素碳测定结果。18 （ ）高温燃烧-红外光谱法测量煤中全硫时，先通过高温燃烧使煤中硫化合物转化为三氧化硫气体，然后通过红外光谱法测定三氧化硫的含量进而换算出煤中全硫含量。 19 （ ）通常煤标准物质特性量值的标准值以干基表示，实际测定值均为空气干燥基，因此应同时测定其空气干燥基水分，以便换算到同一基准后使用。20 （ ）恒温式热量计的热容量E、冷却常数k及综合常数A可通过同一试验进行标定。七 选择题（每题1分，共10分）1 对于一批原煤（Ad=25.00%）实施采样，在没有特殊要求的情况下，采样精密度要求：人工采样时至少应达到_，机械采样时至少应达到_。 DA2.5% 1.6% B2.0% 2.0% C1.0% 2.0% D2.0% 1.6% 2 例行采样程序的精密度估算方法采用： DA双倍子样数双份采样法 B例行子样数双份采样法 C多份采样法 D双倍子样数双份采样法或例行子样数双份采样法3 对制样程序（联合制样机）进行偏倚试验时，其参比试样为：DA第一缩分阶段弃样 B全部弃样和最后留样 C全部弃样 D将全部弃样和最后留样按质量比合成的试样4 对机械采制样装置的进行精密度试验时，从一批煤或从同一种煤的若干批中选取至少_个采样单元，将每个采样单元采取的奇数子样与偶数子样合在一起组成一对双份试样。 AA10 B20 C30 D405 精密度通常用_ 倍的标准偏差来表示。BA1 B2 C3 D46 煤中全水分、空干基水分的测定方法中通氮干燥法适用于_，空气干燥法适用于_，微波干燥法适用于_。 CA所有煤种 褐煤 烟煤 B褐煤 烟煤 无烟煤C所有煤种 烟煤和无烟煤 褐煤和烟煤 D无烟煤 烟煤 褐煤7 热量计的热容量标定值的有效期为_，前后两次标定的热容量值相对偏差应不大于_。DA一年 0.2% B一个月 1% C一个季度 0.5% D一个季度 0.25%8 煤炭试验方法国家标准中规定的重复性限r与其重复性标准差SGB的相互关系为：BA. B C D 9 用于测定煤的灰分和挥发分的马弗炉的恒温区至少_年测定一次。AA. 1 B2 C3 D半10 不需要使用标准物质进行标定的煤检仪器有： DA热量计 B 库仑测硫仪 C红外测硫仪 D 干燥箱八 填空题（每题2分，共20分）1 静止煤采样方法的子样分布方法包括系统采样方法和随机采样方法2 火车运煤到达电厂后，在能够保证煤的品质均匀且无不同品质的煤分层装载时，可在运载工具顶部采样，采样时应挖坑至0.40.5m采取。3 一般分析试验煤样至少应制备出_60_克；全水分煤样（粒度13mm）至少应制备出_3_kg；存查煤样（粒度_3_mm）至少应制备出_700_g。4 用于人工采样的探管/钻取器或采样铲开口宽度应为被采煤的标称最大粒度的_3倍且不小于30mm。5 若一批煤划分为m个采样单元并实施连续采样，则该批煤的总精密度PL和单个采样单元PSL的精密度关系为：_PL=PSL/_。6 空气干燥法测定煤的空气干燥基水分时要在空气流中、于_105110_温度条件下进行干燥，对于烟煤干燥_1_h，无烟煤干燥_1.5_h。7 DL/T 1030-2006煤的工业分析（自动仪器法）标准中规定水分快速法的加热温度为：褐煤_1205_，无烟煤和烟煤_1305_。8 GB/T 213-2008煤的发热量测定方法标准中规定恒温式热量计的冷却校正计算使用公式： 或 _瑞-方_公式： 。9 煤的发热量测定过程中，氧弹充氧时间不应少于_15_秒；氧气瓶压力降到_4_MPa以下时，应更换新的氧气。10 库仑测硫仪中电解液的配制方法：_KI和KBr各5g溶于250300ml水，加入冰乙酸10ml。九 问答题（每题8分，共40 分）1 解释采样过程中所使用的主要名词术语（子样、总样，批和采样单元）的含义及相互包含关系。答：定义见GB/T475-2008；4分相互关系：（1）一个采样单元的所有子样构成一个总样；（2）一个批可分为若干个采样单元或作为一个采样单元；（3）当一批作为一个采样单元时，批中的所有子样构成一个总样；当分成若干个采样单元时，子样构成若干个总样；（4）一个总样经制样后得到一组煤样（全水分煤样、一般分析试验煤样及存查煤样）。4分2 简要叙述GB 475-2008商品煤样人工采取方法标准中规定的专用采样方案的设计过程。答：参照GB 475-2008 第5.3.2条采样精密度确定 1分煤的变异性确定（初级子样方差、采样单元方差、制样和化验方差）3分采样单元数和子样数 3分总样和子样最小质量 1分3 请写出煤样制备过程中，煤样粒度与最少留样量的对应关系。答：参照GB 474-2008 表1（考核日常遇到的粒度级的一般和公用煤样、全水分煤样，不考核粒度分布煤样）4 弹筒发热量与高位发热量的区别是什么？写出换算公式及其中常数、代表符号含义。怎样从弹筒发热量精确计算高位发热量（简述原理）。答：弹筒发热量为实测热值，高位发热量为假想热值，两者区别在于煤样完全燃烧后产物中的氮、硫化合物的形态不同：前者为氮气、硝酸、硫酸，后者为氮气、二氧化硫。不同化合物有不同的生成热、溶解热，因此高位发热量在计算时要减去硝酸生成热和硫酸校正热（生成热与溶解热的合成）。2分换算公式：2分（参照标准，略）94.1（参照标准，略）（参照标准，略）为了精确计算高位发热量，需要精确测定弹筒硫。按照GB/T213-2008附录C氢氧化钡滴定法，原理：用Ba(OH)2标准溶液滴定弹筒洗液中的总酸，然后加入过量Na2CO3标准溶液沉淀Ba(NO3)2，过滤后用HCl标准溶液反滴过剩的Na2CO3得到硝酸含量，扣除硝酸后得到弹筒硫含量。4分5 目前国内、国际上用到的煤的发热量单位有哪些？如何换算？答：国家标准、国际标准规定的法定单位：兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）2分国内惯用：大卡（千卡/公斤）国内使用的卡为卡20C（Cal20C），即1克纯水从19.5C升高到20.5C时需吸收的热量，它与焦耳的关系如下：1Cal20C4.1816J国际使用的卡为国际蒸汽表卡: 1 Cal IT154.1868J3分英制：Btu/lb英制与国标转换：1J/g=0.430 Btu/lb3分6 某电厂对某批次入厂煤（轮船载原煤，Ad20%，4.5万吨）在卸煤过程中、输煤皮带上实施时间基机械采样，已知输煤皮带额定出力1000t/h，要求将该批次划分成若干个采样单元并实施连续采样。请参照GB/T19494.1煤炭机械化采样 第1部分：采样方法中规定的采样单元划分方法和推荐的子样数目，初步计算应划分的采样单元数和相应的采样单元煤量、初级子样最大采样间隔。答：M=4.5（万吨），M0=5000（吨）1分 采样单元数=3（个）2分采样单元煤量m0=15000（吨）2分推荐的每个采样单元最少子样数目（煤流）n=28（个）2分煤的流量G=1000t/h初级子样最大采样间隔：（min）3分十 判断题（每题1分，共10分）（正确者填“”号，错误者填“”号）21 （ ）对于1000t火车运输的入厂原煤（每节50t），在火车顶部实施人工采样时每车至少采取3个子样。22 （ ）人工采样时，若计算出按照规定的最小子样质量采取的总样质量达不到总量最小质量要求时，可通过增加子样数或子样质量以满足要求。23 （ ）一般分析试验煤样是指破碎到粒度小于0.2mm并达到空气干燥状态，可用于大多数煤的物理和化学特性测定的煤样。24 （ ）在制样过程中，在不考虑制备全水分煤样的前提下，可在任一制样阶段进行对煤样进行空气干燥。25 （ ）一般分析试验煤样在制备时，为了减少制样误差，在条件允许时，应尽量减少缩分阶段，如可实施两阶段（13mm、3mm）破碎缩分。26 （ ）使用共用煤样制备全水分煤样和一般分析试验煤样时，使用九点法抽取全水分煤样后的剩余煤样应保留，以用于下一步继续制备出一般分析试验煤样。27 （ ）GB 474-2008中规定的制样程序可使以灰分或水分表示的制样和化验方差VPT达到0.2以下，如用机械制样设备，制样和化验精密度可能会更好。28 （ ）堆锥四分法要求在堆锥后所摊成的扁平体的厚度不大于煤样标称最大粒度的3倍。29 （ ）制样过程中的主要误差来源为破碎环节。30 （ ）使用煤炭机械采制样装置进行采样时，采样装置的性能（采样精密度和偏倚）与设备本身相关，与被采煤的煤质特性（如粒度、灰分）无关。十一 选择题（每题1分，共10分）1 按照基本采样方案对原煤（Ad20%）实施人工采样，其采样精密度应为：（B）A1% B2% C1.5% D1/10Ad%2 标称最大粒度是指在筛分试验结束后，与筛上物累计质量分数最接近（但不大于）_%的筛子相应的筛孔尺寸。 （D） A2 B3 C4 D53 采样和制样的基本过程是：首先从分布于整批煤的许多点收集相当数量的_，然后将其直接合并或缩分后合并成一个_，最后经过一系列制样程序制成所要求数目和类型的_。 （D）A子样 总样 煤样 B初级子样 总样 煤样 C初级子样 煤样 总样 D初级子样 总样 试验煤样4 人工采样时基本采样单元子样数规定：对于原煤、筛选煤（Ad20%），在煤流中采样，其最少子样数为_个： （D）A10 B20 C28 D305 设计专用采样方案时，确定采样精密度一般取干基灰分的_： （B）A二十分之一 B十分之一 C三分之一 D五分之一6 煤样达到空气干燥状态是指：煤样在空气中连续干燥_h后，煤样的质量变化不超过_%时，即认为煤样达到空气干燥状态。 （A）A1 0.1 B0.5 0.1 C0.5 1 D1 0.57 在原煤采样时，遇到粒度大于150mm的大块煤或矸石，若其质量分数超过_，不应故意推开，而应采入子样中。在采样后，将粒度大于150mm的物料和其他物料分开制备和化验再加权平均。 （C）A1% B2% C5% D10%8 制备好的全水分煤样、一般分析煤样装入容器中的量应不超过容器容积的_ ，以便使用时混合。 （C）A1/2 B2/3 C3/4 D1/39 人工制样过程中的堆锥四分法的倒锥次数至少为_ 次。A1 B2 C3 D410 煤炭采样和制样相关标准中，精密度通常用_ 倍的标准偏差来表示。（B）A1 B2 C3 D4十二 填空题（每题2分，共20分）1 人工制样过程一般包括过筛、破碎、混合、缩分和干燥环节。2 静止煤采样方法的子样分布方法包括系统采样方法和随机采样方法。3 火车运煤到达电厂后，在能够保证煤的品质均匀且无不同品质的煤分层装载时，可在运载工具顶部采样，采样时应挖坑至0.40.5m采取。4 当采取煤标称最大粒度为50mm的煤样时，每个子样至少应取3 kg，总样量至少170 kg。5 存查煤样可在制样阶段分取，如无特殊要求，一般可以标称最大粒度为_3_mm的煤样700g作为存查煤样。6 一般分析试验煤样至少应制备出60克，粒度13mm的全水分煤样至少应制备出3kg。7 用于人工采样的探管/钻取器或采样铲开口宽度应为被采煤的标称最大粒度的_3倍且不小于3