A:
0.0010B:
0.0012C:
0.0015D:
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/gB:
40J/gC:
50J/gD:
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→1.3B:
1.35→1.4C:
1.454→1.4D:
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=78.2C.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、COB、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(SiO2)、黄铁矿(FeS2)和菱铁矿(Fe2CO3)。
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22.274OC,外筒温度23.435OC,点火后7min内筒温度24.801OC,点火后8min内筒温度24.799OC(终点);6)点火热:
60J;7)点火后的前7min的温度之和为170.534OC;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20ml0.1000mol/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Qb,ad(J/g);(3)煤样弹筒硫Sb,ad%;(4)煤样高位发热量Qgr,ad(J/g)(5)如果该煤样的Mt=7.6%,Mad=2.34%,Aar=15.64%,求煤样在全水分时含水无灰基的发热量Qgr(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Had、Qnet,ar,Qnet,d。
解:
V=K(t-tj)+A
VO=0.0023×(22.274-23.435)-0.0003=-2.97×10-3K/min
Vn=0.0023×(24.799-23.435)-0.0003=2.84×10-3K/min
(1)
=0.0128K
(2)
=25200J/g
(3)
(4)Qgr,ad=25200-94.1×209-0.0016×25200=24963J/g≈24.96MJ/kg
(5)
=
=27994J/g≈27.99MJ/kg
(6)
22833J/g≈22.83MJ/kg
24897J/g≈24.90MJ/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:
样品名称
项目名称
设计
煤种
校核煤种
样品名称
项目名称
设计煤种
校核煤种
工
业
分
析
Mad(%)
1.25
1.06
元
素
分
析
Car(%)
60.98
60.50
Aar(%)
28.14
21.50
Har(%)
2.10
2.98
Var(%)
11.78
7.26
Nar(%)
0.98
0.90
Vdaf(%)
15.76
9.87
Sar(%)
1.48
1.10
FCar(%)
56.78
62.64
Oar(%)
2.80
1.68
Mar(%)
5.62
6.35
Qnet,ar(MJ/Kg)
22.30
20.38
Sc,ar(%)
1.22
0.92
SiO2(F)(%)
2.68
2.53
Sic,ar(%)
0.26
0.10
HGI
80
98
煤
灰
成
分
SiO2(%)
48.72
33.61
煤
灰
成
分
MgO
0.464
0.447
Fe2O3(%)
3.424
43.83
TiO2
1.100
1.175
Al2O3(%)
34.78
13.03
K2O
1.005
0.907
CaO(%)
1.500
1.889
Na2O
0.397
0.452
煤灰熔融性
DT(℃)
ST(℃)
HT(℃)
FT(℃)
设计煤种
>1500
>1500
>1500
>1500
校核煤种
1378
1398
1420
1440
答:
(第1种方式)
1.全水分位数不对,应为小数点后一位。
2.Var与Vdaf间转换不正确。
3.校核煤种的Cad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Had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.Mar+Aar+Var+FCar≠100%
9.Mar+Aar+Car+Har+Nar+Sar+Oar≠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)St,ar≠Sc,ar+SIC,ar0.92+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Car偏低Car<FCar
(6)Vdaf=
Var与Vdaf转换错误
(7)a.Ad与Qgr,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.Vdaf与Vd正相关(√)
c.Mt与Qnet,ar负相关(√)
d.Cdaf与Vdaf负相关(√)
e.Ndaf与Vdaf负相关(√)
f.Hdaf与Vdaf正相关(×)
g.C与H负相关(√)
h.C与O负相关(√)
(8)根据Vdaf判断校核煤种应为无烟煤,可磨性指数不可能这么大
(9)不符合由元素核对热量的门捷列夫公式
Qgr,ar=(81C+300H+26S-26O)×4.1816
=(81×60.5+300×2.98+26×1.10-26×1.68)×4.1816
=24167≈24.17MJ/kg
Qnet,ar=24167-206×2.98-23×6.4=23406≈23.41MJ/kg≠20.38MJ/kg
(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(CO2)ad含量为2.90%,计算该煤样的Vdaf和FCdaf。
(5分)
项目
空干基水分
灰分
挥发份
坩埚、灰皿或称量瓶重量(g)
14.6002
24.7001
19.7011
煤样重量(g)
1.0820
1.0009
0.9999
烘后或烧后总重量(g)
15.6500
24.9100
20.4730
第一次检查性干燥或灼烧后总重量(g)
15.6473
24.9088
第二次检查性干燥或灼烧后总重量(g)
15.6461
24.9102
第三次检查性干燥或灼烧后总重量(g)
15.6467
24.9095
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:
Qnet,ar=22.36MJ/kg,St,ad=0.94%,Mt=6.89%Mad=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:
Qnet,ar=21.55MJ/kg,Qgr,ad=24080J/g,Mad=2.53%,St,ad=1.08%,Mt=8.90%。
合同约定该供应商全硫(按St,d)应不大于1.00%。
假定Hd=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Mt=8.90%煤多少吨?
(假定灰分大于20%)。
解:
(1)煤热值验收
①电厂Qgr,ad换算为Qgr,d
Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)=24080×100/(100-2.53)
=24705(J/g)=24.70MJ/kg
②供应商Qnet,ar换算为Qgr,d
Qgr,d=(Qnet,ar+23Mt)×100/(100-Mt)+206Hd
=(22360+23×6.89)×100/(100-6.89)+206×4.00
=25008(J/g)=25.01(MJ/kg)
③Qgr,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-Mad)=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)
G1=2590×(100-8.90)/(100-6.89)=2534(t)
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)