(2025年)国电煤化验竞赛理论试题及答案

(2025年)国电煤化验竞赛理论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.依据GB/T475-2023《商品煤样人工采取方法》，当原煤标称最大粒度为50mm时，每个子样的最小质量应为（）。A.1.5kgB.3kgC.4kgD.6kg2.煤样制备过程中，使用二分器缩分时，煤样应（）。A.一次性全部倒入格槽B.分多次缓慢倒入C.快速倾倒避免堵塞D.倾斜45°角倒入3.测定空气干燥基水分（Mad）时，若使用通氮干燥法，干燥箱温度应控制在（）。A.102~105℃B.145±5℃C.900±10℃D.815±10℃4.灰分测定（缓慢灰化法）中，马弗炉从室温升至500℃的时间应不小于（）。A.30minB.40minC.50minD.60min5.挥发分测定时，若坩埚盖未盖严，会导致测定结果（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.波动无规律6.固定碳（FCad）的计算式为（）。A.100-(Mad+Aad+Vad)B.100-(Mad+Aad)C.(100-Mad)×(100-Aad-Vad)/100D.100-Vad7.库仑滴定法测定全硫时，电解液的组成为（）。A.碘化钾+溴化钾+冰乙酸B.碘化钾+硫酸钾+盐酸C.溴化钾+硫酸钠+硝酸D.氯化钠+冰乙酸+蒸馏水8.氧弹热量计的氧弹充氧压力应为（）。A.1.0~1.5MPaB.2.5~3.0MPaC.4.0~4.5MPaD.5.0~5.5MPa9.煤的哈氏可磨性指数（HGI）测定时，研磨后的煤样需通过（）的筛子。A.0.075mmB.0.2mmC.0.5mmD.1.0mm10.灰熔融性测定中，变形温度（DT）是指灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度，其判定误差应不超过（）。A.±10℃B.±20℃C.±30℃D.±40℃11.测定煤中氢含量时，燃烧管内的填充顺序从进样端到出气端依次为（）。A.氧化铜→铬酸铅→银丝卷B.铬酸铅→氧化铜→银丝卷C.银丝卷→氧化铜→铬酸铅D.氧化铜→银丝卷→铬酸铅12.空气干燥基换算成干燥无灰基的公式为（）。A.Xdaf=Xad×100/(100-Mad-Aad)B.Xdaf=Xad×100/(100-Aad)C.Xdaf=Xad×(100-Mad)/100D.Xdaf=Xad×100/(100-Mad)13.煤样缩分至粒度＜3mm时，保留样品的最小质量应为（）。A.0.5kgB.1kgC.3.75kgD.7.5kg14.测定全水分时，若煤样粒度＞13mm，需使用（）方法。A.通氮干燥法B.空气干燥法C.一步法D.两步法15.艾士卡法测定全硫时，艾士卡试剂的组成为（）。A.2份氧化镁+1份无水碳酸钠B.1份氧化镁+2份无水碳酸钠C.1份氧化锌+2份无水碳酸钠D.2份氧化锌+1份无水碳酸钠16.发热量测定中，硝酸提供热的校正系数α取值为（）。A.0.0010B.0.0015C.0.0020D.0.002517.煤的真相对密度测定时，使用的浸润剂为（）。A.无水乙醇B.甲苯C.蒸馏水D.丙酮18.测定煤灰成分时，若采用X射线荧光光谱法，试样需制备成（）。A.粉末压片B.熔融玻璃片C.块状样品D.悬浮液19.煤中碳、氢含量测定的空白试验中，若吸收水的U形管增量超过（），需重新检查装置气密性。A.0.0010gB.0.0020gC.0.0050gD.0.0100g20.煤的着火温度测定时，若煤样挥发分较高，应（）。A.增加试样量B.减少试样量C.提高升温速率D.降低升温速率二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.商品煤采样时，子样数与煤的品种、标称最大粒度无关。（）2.制样过程中，缩分前必须将煤样全部破碎至规定粒度，不得选择性保留大颗粒。（）3.测定空气干燥基水分时，若煤样在干燥箱中干燥时间过长，会导致结果偏低。（）4.灰分测定时，若马弗炉通风不良，会使灰分结果偏高。（）5.挥发分测定的重复性限为0.5%（空气干燥基）。（）6.库仑滴定法测硫时，搅拌速度过慢会导致电解终点延迟，结果偏高。（）7.氧弹热量计的热容量标定应使用标准苯甲酸，且每次标定需至少5次有效试验。（）8.哈氏可磨性指数测定中，若钢球质量不足，会导致HGI测定值偏低。（）9.灰熔融性测定时，若试验气氛为氧化性，会使DT、ST、HT、FT均升高。（）10.煤中全水分测定时，若煤样在称量前未完全冷却至室温，会导致结果偏低。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述商品煤人工采样的基本步骤及关键注意事项。2.挥发分测定是煤质分析的重要指标，试述其测定原理及影响结果准确性的主要因素。3.比较库仑滴定法与艾士卡法测定全硫的优缺点，并说明各自适用场景。4.发热量测定中，为何需要进行硝酸提供热和硫酸提供热的校正？如何计算？5.煤样制备过程中，“破碎-混合-缩分”的顺序能否颠倒？简述各步骤的作用及操作要点。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某电厂收到一批褐煤，化验室按GB/T474-2023制备煤样时，发现原始煤样粒度＞100mm，且存在大量矸石。请设计该煤样的制备流程，并说明各环节的技术要求；若最终空气干燥基水分（Mad）为25.0%，灰分（Aad）为15.0%，挥发分（Vad）为45.0%，计算干燥无灰基挥发分（Vdaf），并分析该褐煤的燃烧特性。2.某化验室测定同一煤样的发热量时，出现以下异常：第一次测定结果为22.50MJ/kg，第二次为24.80MJ/kg，第三次为23.10MJ/kg（标准值为23.50±0.20MJ/kg）。请分析可能的误差来源，并提出改进措施。答案一、单项选择题1.B2.A3.A4.A5.A6.A7.A8.B9.B10.B11.A12.A13.C14.D15.A16.B17.B18.B19.B20.B二、判断题1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√三、简答题1.基本步骤：确定采样方案（根据煤种、粒度、批量确定子样数和子样质量）→布置采样点（均匀分布于煤流、火车/汽车/船舶表面或底部）→采集子样（使用符合要求的采样工具，避免遗漏大颗粒）→合并子样→制备总样。关键注意事项：①采样点应覆盖整个煤堆或煤流断面，避免系统偏差；②子样质量需满足标称最大粒度要求（如50mm时≥3kg）；③避免采样过程中水分损失（如雨天需遮盖）；④矸石、黄铁矿等异常颗粒应全部采入子样，不得剔除。2.测定原理：将煤样在900±10℃隔绝空气条件下加热7min，煤中有机质分解产生气体（挥发分），失重减去水分即为挥发分产率。影响因素：①温度控制（低于900℃则挥发分析出不完全，结果偏低；高于910℃可能导致坩埚内局部氧化，结果偏高）；②时间控制（加热时间不足则挥发分未完全析出）；③坩埚密封性（盖不严会导致空气进入，部分挥发分燃烧，结果偏低）；④坩埚材质与质量（需使用规定尺寸的瓷坩埚，质量差异过大会影响热传导）；⑤煤样粒度（需＜0.2mm，否则加热时内部挥发分难以逸出）。3.库仑滴定法优点：自动化程度高、检测速度快（单样＜10min）、试剂消耗少；缺点：受煤中氯含量干扰（需加氯化钡消除）、仪器维护要求高（电解池易污染）。适用场景：电厂、煤矿等需要快速检测的日常分析。艾士卡法优点：准确度高（仲裁法）、抗干扰能力强（不受氯、氟等元素影响）；缺点：操作繁琐（需8h以上）、试剂消耗大（需大量氧化镁和碳酸钠）。适用场景：仲裁分析、标准样品定值或仪器校准。4.校正原因：煤燃烧时，氮元素氧化提供HNO3（放热），硫元素氧化提供SO3（与水结合提供H2SO4，放热），而发热量定义为“煤完全燃烧提供CO2、H2O（液态）、SO2、N2时的热量”，因此需扣除HNO3和H2SO4提供的额外热量。计算方法：硝酸提供热校正值=0.0015×Qb,ad（Qb,ad为弹筒发热量）；硫酸提供热校正值=0.000015×St,ad×Qb,ad（St,ad为空气干燥基全硫）。实际应用中，若全硫≤4%，可合并校正为α×Qb,ad（α=0.0015）。5.不能颠倒。破碎：减小煤样粒度，增加均匀性，为缩分创造条件（操作要点：逐级破碎，避免过粉碎，控制最终粒度符合要求）。混合：使煤样各部分均匀，减少缩分误差（操作要点：使用堆锥四分法或机械混合，确保上下层充分混合）。缩分：减少煤样质量，保留代表性（操作要点：使用二分器或堆锥四分法，缩分比符合要求，避免损失细粉）。顺序不可颠倒的原因：若先缩分再破碎，大颗粒可能被错误剔除，导致代表性下降；若先混合再破碎，破碎过程会破坏混合均匀性。四、综合分析题1.制备流程：①破碎至＜100mm（使用颚式破碎机，保留全部产物）；②缩分（使用堆锥四分法或机械缩分器，缩分后质量≥100kg）；③破碎至＜50mm（保留全部产物，质量≥60kg）；④缩分至＜25mm（质量≥30kg）；⑤破碎至＜13mm（质量≥15kg）；⑥测定全水分（取2kg～5kg，两步法：先破碎至＜13mm测外水，再破碎至＜3mm测内水）；⑦破碎至＜3mm（保留7.5kg，用于一般分析试验煤样制备）；⑧破碎至＜0.2mm（空气干燥后装瓶）。技术要求：各阶段破碎后需全部过筛，缩分时子样质量符合GB/T474-2023要求。Vdaf计算：Vdaf=Vad×100/(100-Mad-Aad)=45.0%×100/(100-25.0-15.0)=45.0/60.0×100=75.0%。燃烧特性：褐煤Vdaf高达75%，说明挥发分高，易着火燃烧；但Mad=25%，水分大，会吸收大量热量，导致着火延迟、燃烧温度降低；Aad=15%，灰分较低，对燃烧影响较小。实际燃烧中需注意干燥出力，避免制粉系统堵塞，同时调整配风，保证挥发分充分燃烧。2.误差来源分析：①氧弹气密性差（漏气导致燃烧不完全，第一次结果偏低）；②点火丝未与煤样接触（第二次点火失败，煤样未完全燃烧，结果异常偏高）；③温度计校准误差（第三次结果接近标准值但仍有偏差）；④煤样称量误差（如第一次称样量偏少）；⑤环境温度波动（试验过程中室温变化＞1℃，影响热容量