煤质检验试题及答案

煤质检验试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在煤的工业分析中，测定挥发分所用的坩埚材质应为A.瓷坩埚 B.镍坩埚 C.石英坩埚 D.刚玉坩埚答案：C解析：石英坩埚耐高温且不与煤样发生化学反应，可确保挥发分结果准确；瓷坩埚易与碱性氧化物反应，镍坩埚在高温下易氧化，刚玉坩埚价格昂贵且热震稳定性差。2.空气干燥基水分Mad的测定温度控制在A.45℃ B.105℃ C.145℃ D.200℃答案：B解析：105℃±2℃为煤中内在水与部分外在水共同逸出的最佳温度，既能充分驱水，又可避免有机质氧化。3.测定发热量时，若贝克曼温度计未进行毛细孔径修正，则结果将A.偏高 B.偏低 C.不变 D.随机波动答案：A解析：毛细孔径修正系数通常为负值，未修正会使观测到的温升偏大，导致发热量计算结果偏高。4.库仑滴定法测全硫时，电解液pH突然升高最可能的原因是A.电解电流过大 B.载气氧含量不足 C.煤样爆燃 D.三氧化钨未加答案：B解析：载气氧不足导致SO₂未能完全氧化为SO₃，电解液中I₃⁻消耗减少，pH升高。5.煤灰熔融性测定中，ST表示A.软化温度 B.半球温度 C.流动温度 D.变形温度答案：A解析：ST（SofteningTemperature）即灰锥尖端弯曲至锥底时的温度，标志灰渣开始丧失原始形状。6.对同一煤样，以下哪项基准换算系数恒大于1A.ad→d B.d→daf C.ar→ad D.daf→ad答案：B解析：干燥无灰基daf不含水分与灰分，其数值必然高于干燥基d，故d→daf换算系数>1。7.格金干馏试验中，测定焦型时所用坩埚盖上的小孔直径为A.1mm B.2mm C.4mm D.6mm答案：C解析：4mm小孔可保证干馏气态产物顺畅逸出，同时避免空气倒流导致焦样燃烧。8.采用艾氏卡法测硫，硫酸钡沉淀若未用无灰滤纸过滤，则结果A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法判断答案：A解析：普通滤纸灰分高，灼烧后残留灰量被误认为BaSO₄，使硫含量计算值偏高。9.测定真相对密度时，加入十二烷基硫酸钠的作用是A.消泡 B.分散 C.增溶 D.催化答案：B解析：煤粉表面疏水易团聚，阴离子表面活性剂可使其充分分散，排除气泡干扰。10.自动工业分析仪测定挥发分时，焦渣特征判定由A.人工观察 B.摄像头拍照 C.质量差值 D.红外光谱答案：B解析：现行自动仪采用高清摄像头拍摄坩埚内焦渣形态，通过图像识别算法与标准图谱比对，实现客观分级。11.煤中氯离子对弹筒发热量的影响表现为A.放热 B.吸热 C.先放后吸 D.无热效应答案：A解析：氯在高压氧下生成Cl₂并进一步生成HCl水溶液，该过程放热，使弹筒发热量高于高位发热量。12.测定哈氏可磨性时，筛分用0.071mm筛若未校正系数，则A.偏大 B.偏小 C.不变 D.随机答案：B解析：筛网经长期使用孔径变大，未校正会导致通过量偏多，计算HGI偏小。13.煤灰成分分析中，测定SiO₂采用A.原子吸收 B.比色法 C.重量法 D.电位滴定答案：C解析：经典重量法以盐酸脱水使硅酸沉淀，经灼烧成SiO₂称量，准确度高，为仲裁方法。14.快速灰化法若马弗炉通风孔关闭，则灰分测定值A.偏高 B.偏低 C.不变 D.波动答案：A解析：通风不良导致SO₂滞留，被灰中CaO吸收生成CaSO₄，使灰分质量增加。15.制备0.2mm分析煤样时，破碎缩分全过程要求环境温度低于A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃答案：B解析：ISO18283规定制样环境温度≤40℃，防止氧化增重，特别对低阶煤影响显著。二、填空题（每空1分，共20分）16.煤的最高内在水分MHC测定采用________湿度平衡法，温度控制在________℃。答案：硫酸—恒湿箱，3017.发热量计算中，硝酸校正系数α取________J·g⁻¹·℃⁻¹，当弹筒洗液中c(HNO₃)________mol·L⁻¹时须进行校正。答案：6.0，>0.0218.煤灰熔融炉内还原性气氛的组成通常用体积比CO:CO₂=________:________表示。答案：60，4019.格金干馏试验规定炉温升至________℃后保持________min，总加热时间约________h。答案：600，15，1.520.自动测硫仪库仑法积分计算式为S(%)=________×10⁻⁴，其中Q为________，F为________。答案：Q/F，电解电量（mC），法拉第常数（96485C·mol⁻¹）21.哈氏可磨性指数HGI与R₀（0.071mm筛余）关系式为HGI=________+________R₀。答案：13，6.9322.煤中磷测定用钼酸铵—酒石酸钾钠比色法，波长设定________nm，比色皿光程________cm。答案：820，123.真相对密度测定用密度瓶法，恒温水浴温度波动≤________℃，称样量约________g。答案：0.1，224.空气干燥基换算至干燥基的公式为Xd=________×100/(100-________)。答案：Xad，Mad25.煤灰中Fe₂O₃被还原为FeO后，熔点将________（升高/降低）。答案：降低三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.煤的固定碳含量随煤化程度加深而单调增加。答案：√解析：煤化程度升高，挥发分减少，固定碳相应增加。27.艾氏卡法测硫时，硫酸钡沉淀可在普通电炉上直接灰化滤纸。答案：×解析：滤纸应先在低温碳化，再升温至800℃，否则明火燃烧使沉淀飞溅。28.发热量测定中，若点火丝未完全燃烧，则热容量标定值偏高。答案：√解析：未燃部分能量未释放，计算时仍按全部燃烧处理，导致热容量虚高。29.煤灰熔融性ST越高，锅炉结渣倾向越大。答案：×解析：ST高说明灰渣难熔，结渣倾向反而小。30.制备全水分煤样时，破碎至13mm即可开始缩分。答案：√解析：GB/T211规定13mm粒级可缩分至≥500g，满足后续测定需要。31.库仑法测硫电解液可长期反复使用，无需更换。答案：×解析：电解液pH、I⁻浓度会随测试次数下降，需每班更换。32.哈氏可磨性指数越高，煤越难磨。答案：×解析：HGI高表示煤易磨。33.煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>37%，则该煤必为褐煤。答案：×解析：长焰煤、不粘煤Vdaf也可>37%，需结合镜质组反射率判定。34.真相对密度与视相对密度之差可间接反映煤的孔隙率。答案：√解析：孔隙率=(真密度-视密度)/真密度×100%。35.快速灰化法结果若与缓慢灰化法超差，则以快速法为准。答案：×解析：仲裁以缓慢法为准。四、简答题（每题8分，共40分）36.简述缓慢灰化法测定灰分的操作要点及误差控制措施。答案：（1）称样1g±0.1g，摊平于已恒重瓷灰皿，厚度≤0.15g·cm⁻²；（2）冷炉放入，缓缓升温至500℃保持30min，使硫化物充分氧化逸出；（3）继续升温至815℃±10℃灼烧1h；（4）取出置于石棉板冷却≤5min，再移入干燥器冷至室温称量；（5）恒重要求两次称量差≤0.001g；（6）误差控制：通风孔全开，避免SO₂再吸附；灰皿提前灼烧恒重；炉门留有缝隙防灰分飞溅；对高钙煤可加覆盖层减少固硫。37.说明弹筒发热量与高位发热量差异的来源及校正公式。答案：差异来源：（1）弹筒内高压氧使氮生成HNO₃、硫生成H₂SO₄放热；（2）煤中水分及氢燃烧生成的水在弹筒内冷凝放潜热；（3）点火丝、棉线燃烧热。校正公式：Qgr,ad=Qb,ad-94.1Sb,ad-αQb,ad·c(HNO₃)-0.0015Qb,ad·Mad-46.0Had式中Sb,ad为弹筒洗液硫含量，α取6.0，Had为氢含量，46.0kJ·g⁻¹为水蒸气潜热。38.库仑滴定法测全硫时，结果异常偏低，列出5种可能原因并给出排查步骤。答案：原因与排查：（1）载气氧不足：检查氧气瓶压力>0.2MPa，流量计500mL·min⁻¹；（2）燃烧温度<1150℃：用铂铑热电偶实测炉温，校准控温仪；（3）电解液失效：测pH>3或I⁻浓度<0.1mol·L⁻¹时更换；（4）煤样未铺平：重新称样0.05g均匀铺瓷舟，加三氧化钨催化；（5）气路泄漏：用肥皂水检漏，重点查燃烧管接头、硅胶塞。39.叙述煤灰熔融性测定中气氛控制原理及转换方法。答案：原理：灰中Fe₂O₃在还原气氛下被CO还原为FeO，FeO与SiO₂、Al₂O₃形成低熔点共熔物，使ST降低；氧化气氛下Fe₂O₃稳定，熔点高。控制：炉内通CO:CO₂=60:40或放置石墨粒产生弱还原气氛；用气氛对照锥（含Fe₂O₃）验证，若对照锥ST与标值差≤40℃则气氛合格。转换：若实测为弱还原气氛，需换算为氧化气氛ST，用经验公式Tox=Tred+1.25(Fe₂O₃)%，其中Fe₂O₃为灰中含量。40.说明哈氏可磨性指数测定中样品制备、筛分及计算全过程注意事项。答案：（1）取3.2kg原煤晾干至空气干燥状态，破碎至<4.75mm，混匀后缩分1kg；（2）用筛分机筛分1min，称取500g±0.1g入哈氏仪，转数60r±0.25r；（3）筛分用0.071mm标准筛，振筛10min，称筛余R₀；（4）若R₀>15%或<5%，需调整初始样量重新测定；（5）计算HGI=13+6.93R₀，结果取整数；（6）每季度用标准煤样校准，若|ΔHGI|>3则检查筛网、齿轮磨损。五、计算题（共30分）41.已知某煤样空气干燥基水分Mad=2.50%，灰分Aad=10.20%，挥发分Vad=28.40%，测得弹筒发热量Qb,ad=24800J·g⁻¹，洗液硫含量Sb,ad=0.42%，硝酸浓度c(HNO₃)=0.025mol·L⁻¹，氢Had=4.15%，求干燥基高位发热量Qgr,d。（15分）答案：（1）计算Qgr,adQgr,ad=Qb,ad-94.1Sb,ad-αQb,ad·c(HNO₃)-0.0015Qb,ad·Mad-46.0Had=24800-94.1×0.42-6.0×24800×0.025-0.0015×24800×2.50-46.0×4.15=24800-39.5-3720-93-190.9=20756.6J·g⁻¹≈20.76MJ·kg⁻¹（2）换算至干燥基Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)=20756.6×100/97.50=21289J·g⁻¹≈21.29MJ·kg⁻¹42.某煤样干燥基灰分Ad=22.40%，干燥无灰基挥发分Vdaf=38.50%，求干燥基挥发分Vd。（5分）答案：Vd=Vdaf×(100-Ad)/100=38.50×(100-22.40)/100=38.50×0.776=29.88%43.某电厂日燃原煤6000t，收到基全水分Mt=18%，空气干燥基水分Mad=3%，干燥基灰分Ad=25%，干燥基硫分Sd=0.80%，求每日灰渣量（假设灰渣比100%，忽略炉渣可燃物）。（10分）答案：（1）将Ad换算至收到基Aar=Ad×(100-Mt)/100=25×(100-18)/100=20.50%（2）每日灰渣量=6000t×20.50%=1230t六、综合应用题（共30分）44.某矿送来一批标称“低硫低灰”精煤，质检报告：Mad=1.20%，Ad=6.50%，Vdaf=34.8%，Qgr,d=22.40MJ·kg⁻¹，St,ad=0.38%。用户质疑硫结果，请设计验证方案并给出仲裁依据。（15分）答案：方案：（1）按GB/T214-2007，采用艾氏卡法仲裁，称样1g，艾氏卡试剂2g，850℃灼烧1.5h；（2）同时取同一制样瓶煤样，用红外测硫仪平行8次，剔除异常值后RSD<3%；（3）若艾氏卡法结果与红外法差值≤0.05%，则采信原报告；若>0.05%，以艾氏卡法为准；（4）留样封存3个月，备复检。45.某实验室新建发热量测定系统，热容量标定5次结果：10215、10230、10225、10220、10235J·℃⁻¹，标准煤样标称Qg