煤化验技能大赛答案2

一、判断题（每小题1分，答对得1分、答错扣1分、不答不得分，本大题最低0分，总计20分，正确打√错误打×）
1( × )我国煤炭产品按其用途、加工方法和技术要求划分为三大类，28个品种。

2( × )随着煤的变质程度不同，煤的元素组成相应发生变化，煤的变质程度越高，煤中氢含量就越高。

3( × ) 哈氏可磨性指数的测定结果报告值应保留到小数点后1位。

4( √ )试验用干燥箱、高温炉都应定期进行温场效验，以确定恒温区域。

5( √ )天平室天平应避免阳光直接照射，室内温度和湿度尽可能保持稳定（以室温15℃～30℃范围内，湿度为85%以下为宜）。

6( × )发热量高的煤，在存放过程中最易产生自燃。

7( √ )用极差来表示测定精密度时，优点是简单，但它与其他测定值均无关，不能真正客观反映一组测定值的精密度情况。

8( × )电厂对外排放的气体污染物为三氧化硫。

9( √ )有效数字的位数是根据测定方法和选用仪器的精密度确定的。

10( √ ) F检验法可用于比较不同条件下所测定的2组数据是否具有相同的精密度。

11（√）煤的可磨性指数测定方法中煤样的制备：称量0.63~1.25mm的煤样(称准到1g)，计算这个粒度范围的煤样质量占破碎前煤样总质量的百分数，若出样率小于45%，则该煤样作废。

12( × ) GB/T1574-1995灰样的制备，需要将马弗炉升温至(815±10) ℃，然后关上炉门在此温度下灼烧1h.
13( × )煤中灰分测定时，如高温炉没有烟囱，则测定结果会偏低。

14( √ )煤中碳、氢测定，采用三节炉法，第三节(最短的一节电炉)，炉温应控制在(600±10)℃。

15( × ) 煤中碳、氢测定中，Cad和Had的重复性限分别为1.00%和0.25%。

16( √ )测定煤的空干基水分时,如煤中空干基水分＜2％，可免除检查性干燥操作。

17( √ )全水分测定，称取煤样之前，应将密封中的煤样充分混合至少1分钟。

18( √ )艾氏卡法测定全硫将煤样燃烧冷却到室温后，用玻璃棒将坩埚中的燃烧物仔细搅松捣碎，如发现有未烧尽的煤粒，应在(800~850) ℃下继续燃烧0.5h.
19( × ) 煤灰熔融温度中，最具特征的是软化温度ST.一般电厂固态排渣炉要求煤灰软化温度大于1500℃。

20( √ )热量计精密度要求：5次苯甲酸测试结果的相对标准差不大于0.20%。

二、单项选择题（每题只有一个正确答案；每小题1分，总计10分）
1电力用煤中占比重最大的煤种是（ A ）。

A：烟煤 B：无烟煤 C：褐煤 D：原煤
2 我国煤炭品种分为( B )。

A: 6大类27个品种 B: 5大类27个品种 C: 6大类28个品种 D: 5大类28个品种
3 测定全水分的仲裁方法是（ A ）。

A：通氮干燥法 B：空气干燥法 C：微波干燥法 D：一步法及二步法
4 当煤样灰分含量在15%～30%之间时，灰分测定的重复性规定为（ B ）。

A：0.2% B：0.3% C：0.5% D：0.7%
5 煤的挥发分对锅炉燃烧的影响是（ C ）。

A：无关系 B：越低越稳定 C：越高易着火越稳定 D：越高着火越困难
6 当热量16.70MJ/kg<Qb≤25.10MJ/kg时，硝酸校正系数ɑ应该取（ B ）。

A：0.0010 B：0.0012 C：0.0015 D：0.0016
7 用苯甲酸对自动量热仪的准确度进行测定，结果的平均值与标准热值相差应不超过
（ C ）。

A：36J/g B：40J/g C：50J/g D：60J/g
8 煤中灰熔融性指标FT的重复性为（ A ）。

A：40℃ B：50℃ C：60℃ D：80℃
9 用艾士卡法测定煤中全硫，生成的可溶于水的硫酸盐，可用（ C ）溶液沉淀。

A：氯化钙 B：氯化镁 C：氯化钡 D：硝酸银
10 煤中碳氢测定中，使用碱石棉是为了吸收（ B ）。

A：二氧化硫 B：二氧化碳 C：二氧化氮 D：三氧化硫
三、多项选择题（每题有一至多个正确答案，选错、多选、少选均不得分；每题1分，总计10分）
1 煤长期储存，煤质会发生哪些变化（ A、B ）。

A：灰分产率增加 B：挥发分变化 C：发热量增加 D：可磨指数降低2 空气干燥法测定煤种全水分适用煤种为（ B、D ）。

A：所有煤种 B：烟煤 C：褐煤 D：无烟煤
3 下列数据均保留二位有效数字，修约结果错误的是（ A 、C ）。

A：1.25→1.3 B：1.35→1.4 C：1.454→1.4 D：1.7456→1.7
4 对一般恒温是热量计，量热体系与环境间的热交换是通过（ABCDE）途径来进行的。

A 内外筒间的直接接触部分的传导作用
B 内外筒夹层空气的对流和传导作用
C 内外筒表面间的辐射作用
D 内筒水在试样点火瞬间产生的蒸发作用
E 搅拌器转动时与水产生的摩擦作用
5 不能用标准煤样代替苯甲酸来测定热量计的热容量，是因为标准煤样（ABD）
A不能作为法定计量热值 B 不是法定传递热值的标准物质
C不是煤质分析的实物标准 D 标准煤样本身不是纯物质
6 国家标准GB/T1866-2002《商品煤质量抽查和验收方法》中规定商品煤质以（A）作为签订合同及计价的指标，并规定商品煤发热量差值允许差（D）。

A 以空气干燥基高位发热量
B 以收到基低位发热量
C 以检验值-报告值
D 以报告值-检验值
7 对某一煤样进行挥发分测定时，二次重复测定的结果分别为15.46%和15.77%，其差值
超过允许差，又进行第三次测定结果为15.52%，那么其结果为（ B ）。

(Ａ)15.49；(Ｂ) 15.58； (Ｃ) 15.64； (Ｄ)15.65。

8 以下报告结果正确的是： AE
A．Mt=8.9% B. HGI=78.2 C. DT=1234℃ D. Had=3.4% E. Qnet,ar=23.15MJ/kg
9 煤灰熔融性炉中的还原性气体主要是___。

（A、B、 C）
A、CO
B、H2；
C、CH4；
D、SO; E；SH
10 属于仲裁法的有 ABD 。

A．空气干燥基水分——通氮干燥法 B．灰分——缓慢灰化法
C．全硫——高温燃烧中和法 D. 全硫——艾士卡法
四、填空题（每题2分，总计20分）
1 煤中水分的存在形态有三种，即：______、_______和______，其中______含量最少。

答案：答：外在水分；内在水分；结晶水；结晶水。

2 以化学力吸附在煤的______的水分为内在水分，内在水分含量与煤的______有关。

答案：答：内部小毛细孔中；变质程度。

3 煤中硫有三种存在形态：______、______和______。

答案：答：硫化铁疏；硫酸盐疏；有机硫。

4 测定燃煤发热量时，每次测定的室温变化不应超过______℃，冬、夏季室温以不超出
______℃为宜。

答案：1； 15～35。

5 艾氏剂是二份______与 l份无水______混合而成的。

答案：氧化镁；碳酸钠。

6 测定煤中灰分时，炉膛内要保持良好的通风状态，主要是为了将______排出炉外。

答案：二氧化硫和三氧化硫
7 煤的发热量测定中对硝酸生成热的校正系数ɑ是根据______确定的。

答案：Qb
8 煤中常见的对磨损起显着影响的矿物质主要有石英（SiO
2）、黄铁矿(FeS
2
)
和菱铁矿(Fe
2CO
3
) 。

9 对于煤粉锅炉，煤粉越细，燃烧越______，热损失越小，但同时磨煤机的电能消耗也就越______。

答案：完全；大。

10测定灰熔融性时，封碳法是指炉内封入一定量的______或______。

答案：石墨碳粒无烟煤
五、问答题（每题4分，总计20分）
1在什么条件下，需重新标定热容
答：遇到下列情况之一时，需重新标定热容：
(l)更换量热计零件(指大部件如氧弹盖、内筒等)；
(2)更换量热温度计或改变贝克曼温度计的基点温度；
(3)标定热容与测定发热量时，两者内筒温度相差5℃以上。

2煤的固定碳和煤中含碳元素有何区别？试说明测定煤中灰分的意义？
答：煤的固定碳是工业分析组成的一项成分，它具有规范性，是一定试验条件下的产物。

而煤中所含的元素碳是煤中的主要元素。

固定碳除含碳元素外，还含有少量硫和极少量未分解彻底的碳氢物质，所以，不能把煤的固定碳简单地认为是煤的碳元素，两者是截然不同的。

煤的灰分越大，说明煤中矿物质成分越多，则煤的可燃组分就相对地减少，煤燃烧后所排出的炉渣就越多，即降低了锅炉燃烧的热效率并增加了锅炉的排渣量，还可能出现对锅炉的腐蚀、沾污和结渣等问题。

总之，测定灰分可以了解煤中含不可燃成分的数量，并对评价煤质、煤炭计价、控制锅炉运行条件、防治环境污染以及灰渣综合利用等都有重要意义。

3 说明库仑滴定法的测硫的原理，写出反应方程式.
煤样在1150℃高温条件下，在被净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解为so2或少量so3而逸出，反应式如下：
煤(有机硫) ＋o2＋co2↑＋h2o＋8o2↑＋ci2↑ 4fes2＋11o2 → 2fe2o3＋8so2
2so4→2mo＋2so2↑+o2↑（m指金属元素）
2so2＋o2→←2so3
生成的so2和少量的so3被空气流带到电解池内，与水化合成h2so3和少量h2so4，破坏了碘－碘化钾电对的电位平衡，仪器便立即以自动电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定h2so3。

反应式为：
阳极：3i -－2e→i -3
阴极：2h+＋2e→h2↑
碘氧化so2反应为：i2＋h2so3＋h2o→2i＋h2so4＋2h＋d电解产生碘所耗用的电量，由接口控制仪器送计算机计数显示，由计算机运算处理最终得出煤中全硫含量百分数（分析基），与含水量数据处理后，可输出干基全硫含量（％）。

4 对于一些特殊煤种的煤，测定全水分比分析水还小，试说明原因和改进方法。

答：原因：由于内在水分存在于煤的微小毛细孔径内部，对于一些特殊的煤种，其毛细孔径较小。

全水分二步法测定时使用3mm 粒度的煤样进行内在水分的测定，其水分逸出速度较慢，国标规定的检查性干燥标准为30min质量变化不超过0.01g或质量增加时为止。

方法灵敏度不高，方法的判定条件不足以说明释放完全。

而分析水分是将煤样破碎至粒度小于0.2mm，粒度减小，表面积增大，毛细孔径相对变大，水分逸出速度较快，对特定煤样来说会造成Mad＞Mt的现象。

六、计算题（每题4分，总计20分）
1.某实验室采用GB/T213-2008煤的发热量测定方法中“恒温式量热法”测定煤的发热量，其中量热温度计采用精密数字式温度计，仪器已校准，测定温差时，不必进行读数修正和平均分度值修正。

以下为某一次试验记录：
1）煤样质量：1.0100g ； 2）仪器热容量：10053J/K ；3）仪器冷却常数：0.0023/min;4) 仪器综合常数：－0.0003K/min;5)点火时内筒温度22.274O C, 外筒温度23.435O C,点火后7 min 内筒温度24.801O C, 点火后8min 内筒温度24.799O C(终点)； 6)点火热：60 J ；7）点火后的前7min 的温度之和为170.534 O C ；8）按国标9.3.2所述方法回收弹筒洗液,用氢氧化钠标准溶液滴定,共消耗20ml 0.1000mol/L 标准溶液。

试计算（1）本次试验中的冷却校正值C ；（2）煤样弹筒发热量Q b ，ad (J/g)；（3）煤样
弹筒硫S b ，ad %；（4）煤样高位发热量Q gr ，ad (J/g)（5）如果该煤样的M t =7.6%，M ad =2.34%，A ar =15.64%，求煤样在全水分时含水无灰基的发热量Q gr (J/g)。

（6）该煤样用二节炉测得
吸水U 型管增重0.0645g ，煤样质量为0.2134g ，求该煤样的H ad 、Q net ，ar ，Q net ，d 。

解：V=K(t-t j )+A
V O =0.0023×（22.274-23.435）-0.0003=-2.97×10-3K/min
V n =0.0023×（24.799-23.435）-0.0003=2.84×10-3 K/min
（1）⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯--+=∑-=o n i i n o o n O n O nt t t t t t V V nV C 112
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯-++⨯-⨯+⨯+⨯-⨯=---274.228534.1702799.24274.22274.22799.241097.21084.210)97.2(8333
=0.0128K
（2）0100
.160
)0128.0274.22799.24(10053)(,-+-⨯=
-+∆=
m q c t E Q ad b 点火 =25200J/g
（3）%09.26.16025200
0016.00100
.11000.0206.16011,=⨯⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯-⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Q m V C S ad b α （4）Q gr ，ad =25200-94.1×209-0.0016×25200=24963 J/g ≈24.96 MJ/kg
（5）ar
ad ar ad gr ar ar gr maf gr A M M Q A Q Q -⨯--⨯=-⨯
=100100
100100100100,,,
=64
.15100100
34.21006.710024960-⨯
--⨯
=27994 J/g ≈27.99 MJ/kg （6）%12.334.21119.01002134
.00645
.01119.0=⨯-⨯⨯=
ad H
ar ad
ar
ad ad gr ar net M M M H Q Q ⨯---⨯
-=23100100)206(,,
=⨯---⨯
⨯-=6.72334
.21006
.7100)12.320624960(22833 J/g ≈22.83 MJ/kg
=-⨯
⨯+=6
.7100100
)6.72322830(,d net Q 24897 J/g ≈24.90 MJ/kg
由于4.60＞2.92，故该试验室测定发热量不合格，也就是与标准煤样之间存在显着性
差异。

2 有下列一份报告，请你根据所学知识和实际经验审查一下，找出有问题的地方，并加以说明：
答：（第1种方式）
1.全水分位数不对，应为小数点后一位。

2.V
ar 与V
daf
间转换不正确。

3.校核煤种的C
ad
测定值偏低，因为其值比固定碳小。

4.根据挥发份判定两个煤种的H
ad 存在问题。

5.可燃硫和不可燃硫的和不等于全硫。

6.由灰分判定热量存在问题。

7.因为从工业分析数据分析，校核煤种应为无烟煤，可磨性指数不能这么大。

8.M
ar +A
ar
+V
ar
+FC
ar
≠100％
9.M
ar +A
ar
＋C
ar
＋H
ar
＋N
ar
＋S
ar
＋O
ar
≠100％
10.不符合由元素核对热量的门捷列夫公式。

11.灰熔融性测定必须注明是在何种气氛下进行的。

12.由灰成分判定：设计煤种应小于1500℃，校核煤种的灰熔点应大于1500℃。

13.煤灰熔融温度修约不正确。

答：（第2种方式）
（1）工业分析=100设计5.62+28.14+11.78+56.78=102.32＞100
校核6.35+21.50+7.26+62.64=97.75＜100
（2）元素分析=100设计60.98+2.10+0.98+1.22+2.80+28.14+5.62=101.84＞100 校核60.50+2.98+0.90+0.92+1.68+21.50+6.35=94.83＜100 （3）报告值的修约
a.全水修正到小数点后1位
b.煤灰成分全部修正到小数点后2位
c.灰熔融性特征温度修正到十位
（4）S t,ar ≠S c,ar + S IC,ar 0.92+0.10=1.02＜1.10
校核煤种的可燃硫与不可燃硫之和不等于全硫
（5）校核煤种的C ar 偏低 C ar ＜FC ar
（6）V daf =%78.1714
.286.5100100
78.11100100=--⨯=--=
ar ar ar A M V
V ar 与V daf 转换错误 %07.1050
.214.6100100
26.7=--⨯
（7）a. A d 与Q gr ，d 负相关（×）
灰分高，热值低，设计煤种的灰分比校核煤种的灰分大，则热量应该小
b. V daf 与V d 正相关（√）
c. M t 与Q net ，ar 负相关（√）
d. C daf 与V daf 负相关（√）
e. N daf 与V daf 负相关（√）
f. H daf 与V daf 正相关（×）
g. C与H负相关（√）
h. C与O负相关（√）
判断校核煤种应为无烟煤，可磨性指数不可能这么大
(8)根据V
daf
（9）不符合由元素核对热量的门捷列夫公式
=（81C+300H+26S-26O）×4.1816
Q
gr，ar
=（81×60.5+300×2.98+26×1.10-26×1.68）×4.1816
=24167≈24.17MJ/kg
Q
=24167-206×2.98-23×6.4=23406≈23.41MJ/kg≠20.38MJ/kg
net，ar
（10）灰熔融性测定必须注明是在何种气氛下进行的
（11）由灰成分判定，设计煤种灰熔点应小于1500℃，校核煤种的灰熔点应大于1500℃。

3对某煤样按照GB/T212-2008进行工业分析测定，相关数据见下表，请计算Mad%,Aad%,Vad%,已知该煤样碳酸盐二氧化碳（CO
）ad含量为2.90%，计算该煤样的Vdaf和FCdaf。

（5分）
2
解：Mad=3.34%，
Aad=20.92% Vad=19.46%
Vdaf=21.86% FCdaf=78.14%
4某火电厂收到某供应商用火车运来的原煤，货票中承运人发运量2600t,供应商检测报告
单上给出发运时煤检测结果如下：Q
net ,
ar
=22.36MJ/kg，St,ad=0.94%，M
t
=6.89% M
ad
=2.25%。

到达电厂后经检查车箱上煤没有被盗现象，车箱也没有明显破损处。

电子轨道衡计量该
批煤2590t，过衡后电厂立即采制样，检测结果如下：Q
net ,
ar
=21.55MJ/kg，Q
gr，ad
=24080J/g，
M ad =2.53% , St,ad=1.08%， M
t
=8.90%。

合同约定该供应商全硫(按St,d)应不大于1.00%。

假定H
d
=4.00%,按GB/T18666对该批煤进行验收评定？按有关政府部门规定，煤炭铁路运
输损耗不超过1.2%,请通过计算回答该批煤有无亏吨现象?如有应补含M
t
=8.90%煤多少吨?(假定灰分大于20%)。

解：(1) 煤热值验收
①电厂Q
gr ,
ad
换算为Q
gr，d
Q
gr，d =Q
gr
,
ad
×100/（100- M
ad
）=24080×100/（100-2.53）=24705(J/g)=24.70 MJ/kg
②供应商Q
net ,
ar
换算为Q
gr，d
Q
gr，d =（Q
net
,
ar
+23 M
t
）×100/（100- M
t
）+206H
d
=（22360+23×6.89）×100/（100- 6.89）+206×4.00
=25008 (J/g)=25.01 (MJ/kg)
③Q
gr，d
验收评定
报告值-检验值=25.01-24.71=0.31(MJ/kg)∠1.12(MJ/kg)
所以该批煤热值验收合格.
(2) 煤全硫验收
①St,ad换算为St,d
电厂St,d=St,ad×100/（100- M
ad
）=1.08×100/(100-2.53)=1.11(%) 供应商St,d=0.96(%)
②St,d验收评定
报告值-检验值=1.00-1.11=-0.11(%)＞-0.17/1.414×1.11=-0.13(%) 报告值-检验值=0.96-1.11=-0.15＞-0.17×1.11=-0.19(%)
所以该批煤全硫验收合格.
综合(1)(2) 该批煤质量验收合格。

（3）煤量验收
①实收煤量（折合成发煤时水分）
=2590×（100-8.90）/ (100-6.89) =2534 (t) G
1
②煤损耗=2600-2534=66 (t)＞2600×1.2%=31 (t)
③亏吨=66-31=35 (t)
④需补煤(折合成收煤时水分)
35×（100-6.89）/ (100-8.9)=36 (t)。