2026年采制样发热量测定题附答案

2026年采制样发热量测定题附答案一、填空题（共15空，每空1分，共15分）1.依据GB475-2023《商品煤样人工采取方法》，最大粒度为150mm的原煤，单个子样最小质量为____kg；批量为1000t的原煤，最少子样数为____个。答案：15；302.依据GB474-2023《煤样的制备方法》，粒度小于13mm的煤样缩分后最小留样质量为____kg，粒度小于6mm的煤样缩分后最小留样质量为____kg，粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样最小留样质量为____g。答案：3.75；1.25；1003.依据GB/T213-2023《煤的发热量测定方法》，热容量标定应进行____次重复试验，其相对标准差不应超过____%，热容量的有效期为____个月。答案：5；0.20；34.标准苯甲酸经干燥后作为发热量标定的基准物质，20℃下其标准热值为____J/g；氧弹充氧压力应控制在____MPa，充氧时间不少于15s。答案：26458；2.8~3.05.移动煤流机械化采样系统的性能验证包括偏差验证和精密度验证，其中偏差验证的合格判定标准为：参比方法与被验证系统测定值差值的95%置信区间不超过____倍采样精密度要求。答案：1/106.空气干燥基煤样制备时，应将粒度小于0.2mm的煤样置于温度不超过____℃的环境中干燥至质量恒定，对于褐煤、长焰煤等易氧化煤种，应采用____干燥法避免煤样氧化。答案：50；氮气7.商品煤采制样总精密度（按收到基低位发热量计）对于原煤、筛选煤不应超过____MJ/kg，95%置信概率下。答案：±0.88.存查煤样应在包装完好、避光、干燥的环境中留存，贸易结算用煤的存查样留存时间不少于____个月。答案：6二、判断题（共10题，每题1分，共10分，对打√，错打×）1.采样精密度是指单次采样测定值与同一批煤的真值的差值，在95%概率下的极限值，真值可通过多次重复采样测定的平均值估算。（）答案：√解析：符合GB475-2023对采样精密度的定义。2.制样过程中，对于粒度小于25mm的煤样，可直接采用二分器进行缩分，无需预先破碎。（）答案：×解析：二分器的格槽宽度应为煤样最大粒度的2.5~3倍，常规二分器格槽宽度多为15mm，无法适配25mm粒度煤样，需破碎至13mm以下再用二分器缩分。3.发热量测定时，若煤样燃烧不完全，会导致测定的弹筒发热量偏低，最终高位、低位发热量结果均偏低。（）答案：√解析：燃烧不完全时，燃料释放的热量未全部被量热系统吸收，测定值低于实际值。4.对于褐煤、长焰煤等易飞溅的煤种，测定发热量时可在煤样上覆盖一层已知热值的擦镜纸，擦镜纸的热值需在结果计算中扣除。（）答案：√解析：符合GB/T213-2023对难燃、易飞溅煤样的测试要求。5.收到基低位发热量是指煤完全燃烧后，燃烧产物中的水以气态形式存在时释放的全部热量，是电力、热力企业煤耗核算的核心指标。（）答案：√6.自动量热仪的性能验证每年至少进行1次，期间无需用标准煤样进行期间核查。（）答案：×解析：自动量热仪每3个月至少用标准煤样进行1次期间核查，热容量标定后或设备维修后需立即进行性能验证。7.制样时，若缩分前煤样的质量大于对应粒度下的最小留样质量，可直接采用四分法缩分至最小留样质量，无需多次缩分。（）答案：×解析：每次缩分前煤样质量需满足对应粒度下的最小留样质量要求，若煤样质量超过最小留样质量的4倍以上，应分多次缩分，避免缩分误差超标。8.火车顶部采样时，子样应均匀分布在火车顶部的对角线、斜线或方格点上，表层0.2m以内的煤样不得作为子样采集。（）答案：√解析：GB475-2023规定人工火车采样需去除表层0.2m的浮煤，避免采样代表性不足。9.氧弹的耐压等级不应低于20MPa，每次使用前需检查密封圈的密封性，若出现弹筒腐蚀、变形等情况需立即更换。（）答案：√10.高位发热量换算为低位发热量时，仅需扣除全水分的汽化潜热即可。（）答案：×解析：还需扣除煤中氢元素燃烧生成的水的汽化潜热。三、单选题（共10题，每题2分，共20分）1.批量为5000t的动力原煤，最大粒度为50mm，采用人工采样时最少子样数为（）个。A.30B.60C.90D.120答案：B解析：GB475-2023规定，原煤批量超过1000t时，子样数按公式N=N0×√(m/1000)计算，N0=30，m=5000，计算得N≈67，取最低限值60。2.粒度小于3mm的煤样，缩分后留样质量不少于（）kg时，可全部破碎至小于0.2mm制备一般分析试验煤样。A.0.1B.0.7C.1.25D.3.75答案：B解析：GB474-2023规定，粒度<3mm的煤样留样质量≥0.7kg时，可直接粉碎至<0.2mm。3.恒温式量热仪测定发热量时，内筒水温与外筒水温的差值应控制在（）以内，避免冷却校正误差超标。A.0.5℃B.1℃C.1.5℃D.2℃答案：B解析：GB/T213-2023规定内筒水温比外筒高1℃左右，最优差值控制在1℃以内，最大不超过1.5℃。4.以下哪种情况不需要重新标定热容量（）。A.更换量热仪的温度传感器B.热容量标定已满3个月C.实验室环境温度波动超过2℃D.更换氧弹的密封圈答案：D解析：更换密封圈无需重新标定热容量，更换氧弹整体、温度传感器、环境温度变化超过5℃、标定满3个月时需重新标定。5.以下采制样操作会导致发热量测定结果偏高的是（）。A.采样时多采集了矸石颗粒B.制样时损失了高挥发分煤粉C.煤样在空气干燥过程中发生氧化D.缩分时多取了细颗粒煤粉答案：D解析：细颗粒煤粉灰分更低、热值更高，多取细颗粒会导致结果偏高；其余选项均会导致结果偏低。6.全水分煤样制备完成后应立即密封称量，若在空气中暴露时间超过（），需重新制备。A.10minB.30minC.1hD.2h答案：B解析：GB474-2023规定全水分煤样暴露时间不得超过30min，避免水分损失导致结果偏低。7.某煤样的弹筒发热量为24.12MJ/kg，空气干燥基硫分为1.87%，计算高位发热量时硝酸校正系数应取（）。A.0.0012B.0.0014C.0.0015D.0.0016答案：C解析：弹筒发热量在20~25MJ/kg区间时，硝酸校正系数取0.0015。8.机械化采样系统精密度验证时，应采取不少于（）对双份子样，测定结果的相对标准差满足要求即为合格。A.10B.20C.30D.50答案：B解析：GB/T19494.3规定精密度验证需不少于20对双份样。9.存查煤样的粒度应不小于（），避免煤样氧化导致热值变化。A.0.2mmB.3mmC.6mmD.13mm答案：B解析：存查煤样粒度至少为<3mm，质量不少于0.7kg，可有效降低氧化速率。10.以下不属于发热量测定系统误差的是（）。A.热容量标定值偏高B.氧弹轻微漏气C.称量样品时存在偶然误差D.标准苯甲酸热值赋值偏差答案：C解析：偶然误差属于随机误差，不属于系统误差。四、多选题（共5题，每题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.以下属于GB/T213-2023规定的发热量测定校正项目的有（）。A.冷却校正B.硫酸生成热校正C.硝酸生成热校正D.点火热校正E.添加物（擦镜纸、助燃剂）热值校正答案：ABCDE解析：所有校正项目均为标准规定的必做项目。2.以下操作会导致全水分测定结果偏高的有（）。A.采样时煤样混入了外来水B.全水分煤样在空气中暴露时间过长C.测定全水分时干燥温度超过110℃，煤样发生氧化D.全水分煤样密封不严，运输过程中损失水分E.称量时电子天平零点偏高答案：AC解析：B、D会导致水分损失，结果偏低；E零点偏高导致称量的煤样质量偏低，水分计算结果偏低；A混入外来水、C氧化增重均会导致结果偏高。3.制样过程中，以下符合标准要求的操作有（）。A.破碎设备每次使用前清理残留煤样，避免样品交叉污染B.缩分前将煤样充分混合均匀，四分法缩分时将煤样堆成圆锥状，每铲从锥底到锥顶均匀取样C.粒度小于0.2mm的煤样需过0.2mm的标准筛，未通过的颗粒继续粉碎至全部通过D.全水分煤样制备完成后立即装入密封瓶，贴上标签注明煤样编号、粒度、采样时间E.对于易氧化的褐煤，制样全程在氮气氛围下操作答案：ABCDE解析：所有操作均符合GB474-2023要求。4.发热量测定过程中，氧弹燃烧不完全的常见原因有（）。A.充氧压力不足B.煤样粒度太大C.氧弹漏气D.点火丝与煤样接触不良E.高灰分煤样质量过大答案：ABCDE解析：所有选项均会导致燃烧不完全。5.采制样过程中，提升发热量测定结果代表性的措施有（）。A.采样时子样分布均匀，子样质量、数量符合标准要求B.制样过程中尽量减少煤粉损失，缩分误差控制在允许范围内C.煤样制备过程中避免氧化、水分损失和外来杂质混入D.发热量测定前用标准煤样对量热仪进行期间核查E.严格按照标准要求进行结果校正和换算答案：ABCDE五、实操简答题（共3题，每题8分，共24分）1.简述GB475-2023规定的移动煤流机械化采样系统的性能校验流程及合格判定标准。答案：（1）校验前准备：确认被校验采样系统的运行参数符合设计要求，参比采样方法采用人工采样或经校准的高精度采样系统，参比采样的精密度、偏差符合标准要求。（2）精密度校验：采取不少于20对双份采样，每对双份采样的子样数、子样质量、采样位置均一致，分别制备、测定收到基低位发热量，计算每对结果的差值di，按公式计算双份测定的标准差Sd=√(Σdi²/(2n))，精密度P=2×Sd，若P≤规定采样精密度的1/2，则精密度合格。（3）偏差校验：采取不少于20组成对样品，一组为被校验系统采集的样品，另一组为同一采样点、同一采样时间由参比方法采集的样品，分别制备、测定收到基低位发热量，计算两组结果的差值的平均值d，95%置信区间为d±t0.05,n-1×Sd/√n，若置信区间的上下限均不超过±1/10规定采样精密度，则偏差合格。（4）合格判定：精密度和偏差均符合要求时，采样系统性能合格，可投入使用。2.简述制备一般分析试验煤样的关键操作要点，列出至少5个可能导致煤样热值偏差超过允许范围的制样误差。答案：操作要点：（1）破碎：每级破碎后检查出料粒度，确保全部通过对应孔径的筛子，破碎设备每次使用前清理残留煤样，避免交叉污染。（2）缩分：每级缩分前确认煤样质量满足对应粒度下的最小留样质量要求，优先采用二分器缩分，四分法缩分前需将煤样充分混合均匀。（3）空气干燥：将粒度小于0.2mm的煤样置于温度不超过50℃的干燥箱中，或在室温下自然干燥至质量恒定，易氧化煤样采用氮气干燥。（4）过筛：干燥后的煤样全部通过0.2mm标准方孔筛，未通过的颗粒继续粉碎至全部通过。（5）装瓶：过筛后的煤样充分混合均匀后装入磨口瓶，标签注明煤样编号、采样时间、制备人员、粒度等信息。常见制样误差：①破碎不完全，大颗粒煤样未全部破碎，缩分代表性不足；②缩分前煤样混合不均，或缩分操作不规范，导致留样代表性不足；③制样过程中损失煤粉，尤其是高发热量的细颗粒煤粉，导致结果偏低；④煤样干燥温度过高，或干燥时间过长，导致煤样氧化，热值偏低；⑤煤样交叉污染，高灰分煤样残留混入低灰分煤样，导致结果偏差；⑥全水分煤样暴露时间过长，水分损失，导致换算后的收到基低位发热量偏高。3.简述恒温式自动量热仪测定发热量的操作流程及关键质量控制点。答案：操作流程：（1）样品准备：称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样0.9~1.1g（精确至0.0001g），置于氧弹坩埚中，连接点火丝，确保点火丝与煤样接触良好，难燃煤样添加助燃剂。（2）氧弹组装：在氧弹中加入10mL蒸馏水，拧紧氧弹盖，充氧至2.8~3.0MPa，充氧时间不少于15s，检查密封性。（3）上机测试：将氧弹放入内筒，加入定量的蒸馏水，设置测试参数，启动仪器自动测试。（4）结果计算：仪器自动完成冷却校正、点火热校正、酸碱校正，输出弹筒发热量，人工换算为高位、低位发热量。（5）收尾：取出氧弹，泄压，清理弹筒，检查燃烧残渣，若有未燃尽颗粒需重新测试。关键质量控制点：①热容量标定有效期不超过3个月，每次标定的相对标准差≤0.20%；②充氧压力稳定在2.8~3.0MPa，氧弹密封性良好；③内筒水量每次一致，水温与外筒温差控制在1℃以内；④标准苯甲酸需经干燥处理，热值赋值准确；⑤测试前用标准煤样进行期间核查，偏差不超过标准煤样的不确定度范围；⑥燃烧不完全的试验结果作废，重新测试。六、计算题（共2题，每题6分，共12分）1.某电厂采购原煤1批共3000t，最大粒度50mm，按GB475要求采取10对双份采样，测定的空气干燥基高位发热量结果如下（单位：MJ/kg）：23.12/23.25、22.98/23.07、23.41/23.36、22.87/22.79、23.04/23.11、23.52/23.47、22.76/22.83、23.18/23.09、23.32/23.27、22.95/23.02。已知原煤采样精密度要求为±0.8MJ/kg（95%置信概率），请计算本次采样的精密度是否符合要求。答案：首先计算每对双份样的差值di（d1=23.12-23.25=-0.13，d2=22.98-23.07=-0.09，d3=23.41-23.36=0.05，d4=22.87-22.79=0.08，d5=23.04-23.11=-0.07，d6=23.52-23.47=0.05，d7=22.76-22.83=-0.07，d8=23.18-23.09=0.09，d9=23.32-23.27=0.05，d10=22.95-23.02=-0.07）。计算Σdi²=(-0.13)²+(-0.09)²+0.05²+0.08²+(-0.07)²+0.05²+(-0.07)²+0.09²+0.05²+(-0.07)²=0.0617双份测定的标准差Sd=√(Σdi²/(2n))=√(0.0617/(2×10))≈0.0555MJ/kg采样精密度P=2×Sd≈0.11MJ/kg，远小于规定的0.8MJ/kg，因此本次采样精密度符合要求。2.某煤样测定结果如下：弹筒发热量Qb,ad=24.78MJ/kg，Mad=2.15%，Mt=9.32%，St,ad=1.68%，Had=3.82%，请计算该煤样的空气干燥基高位发热量Qgr,ad和收到基低位发热量Qnet,ar。（提示：硫酸校正系数取0.0094，硝酸校正系数取0.0015，高位转低位公式为Qnet,ar=(Qgr,ad-0.206×Had)×(100-Mt)/(100-Mad)-0.023×Mt，Q单位为MJ/kg）答案：（1）计算Qgr,ad：Qgr,ad=Qb,ad-(0.0094×St,ad+α×Qb,ad)代入数值：0.0094×1.68≈0.0158，0.0015×24.78≈0.0372Qgr,ad=24.78-(0.0158+0.0372)=24.727MJ/kg≈24.73MJ/kg（2）计算Qnet,ar：代入公式：(24.73-0.206×3.82)×(100-9.32)/(100-2.15)-0.023×9.32=(24.73-0.787)×(90.68/97.85)-0.214=23.943×0.9267-0.214≈22.19-0.214≈21.98MJ/kg最终结果：Qgr,ad为24.73MJ/kg，Qnet,ar为21.98MJ/kg。七、案例分析题（共1题，共14分）某贸易双方对一批12000t的动力煤的发热量结果产生争议，供方检测Qnet,ar为22.45MJ/kg，需方检测结果为21.78MJ/kg，差值0.67MJ/kg超出允许误差范围。经核查双方操作流程：①供方采用人工火车顶部采样，共采集60个子样，每个子样质量1kg，该批煤最大粒度为100mm，子样均匀分布在火车顶部表层0~0.1m深度；制样时粒度小于13mm时缩分留样2kg，破碎至小于0.2mm后未进行空气干燥直接测试。②需方采用经性能校验合格的机械化采样系统，制样流程完全符合GB474-2023要求；发热量测定时热容量为3个月前标定，标定热容量时采用的