神华采制化理论考题及问题详解.docx
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神华采制化理论考题及问题详解
燃料化验员技能竞赛理论试卷（A）
一判断题（每题0.5分，共20分）（正确者填“√”号，错误者填“×”号。
答对者每小题给0.5分，不答或答错不给分）
1（×）煤中全水分指煤中游离水，即以化学力吸附和以机械附着方式与煤结合的水，它并不是煤中存在的全部水分。
2（√）煤的灰分（Ad）与发热量（Qgr,d）存在线性相关关系。
3（×）按照空气干燥基准，煤的工业分析组成包括全水分、灰分、挥发分和固定碳。
4（）从弹筒发热量扣除硝酸生成热、硫酸与二氧化硫形成热即得高位发热量。
5（）煤的哈氏可磨性系数反映了煤在机械力作用下磨制成粉的难易程度。
可磨性系数越高，越不容易磨碎。
6（√）煤灰熔融性四个特征温度与测定时炉内气氛有关，同一样品氧化性气氛下测定值要高于弱还原性条件下的测定值。
7（√）二节炉法测得煤中的氢包括有机物中的氢和矿物质中的氢。
8（）随机采样是指按相同的时间、空间或质量间隔采取子样，但第一个子样在第一间隔内随机采样，其余子样按选定的间隔采取。
9（√）在一般分析试验煤样制备过程中，空气干燥可根据需要在任一阶段进行。
10（√）煤中游离矿物质含量越大，煤的初级子样方差越大。
11（）动力用煤常用的煤炭产品品种有原煤、混煤、贫煤和褐煤。
12（）对于不易清扫的密封式破碎机如锤式破碎机，只用于处理单一品种的大量煤样时，处理每个煤样之前可用采取的煤样“冲洗”机器内部，弃除“冲洗”煤后，再处理煤样。
13（）t检验法是用来判断两组数据的方差是否存在显著性差异的方法。
14（√）一般来说，原煤样干燥基挥发分总是比浮煤样干燥基挥发分高。
15（√）挥发分和固定碳为煤中可燃成分，但不是煤中的固有组成。
16（）增加测定次数至无穷，可使系统误差趋近于0。
17（√）煤中的氧元素与煤的变质程度密切相关，而煤中的硫元素则与煤的变质程度无明显联系。
18（）20.00mL，0.1mol/L硫酸溶液滴定到化学计量点，需消耗0.1mol/L氢氧化钠溶液20.00mL。
19（√）微波干燥法测得的煤中全水分包括外在水分、内在水分与结晶水三项。
20（√）恒温式热量计终点温度是主期内第一个下降温度。
但若终点时不能观察到温度下降（内筒温度低于或略高于外筒温度时），可以随后连续5min内温度读数增量（以1min间隔）的平均变化不超过0.001K/min时的温度为终点温度。
21（√）测定冶炼用精煤灰分时，可不做检查性灼烧。
22（√）对于未达到空气干燥状态的一般分析试验煤样，可能会导致测定结果重复性超差。
23（）凡需要根据水分测定结果进行校正和换算的分析试验，应同时测定水分。
如不能同时进行，两次测定也应在尽量短的期限内进行（最多不超过5天）。
24（）国标规定库仑滴定法测定煤中全硫时，在燃烧管内部填充硅酸铝棉的作用是为了保证样品充分燃尽。
25（√）新的快速试验方法替代标准方法应按照国标GB/T18510-2001进行确认。
26（√）影响制样精密度的最主要的因素是缩分前煤样的均匀性和缩分后的煤样量。
27（√）国标规定，无论基本采样方案或专用采样方案，都要进行采样精密度核验和偏倚试验，确认符合要求后方可实施。
28（√）测定煤灰熔融性时，要控制升温速度，在900℃以前为（15～20）℃/min，900℃以后为（5±1）℃/min，若升温太快，会造成结果偏高。
29（）根据国家标准，当采样单元煤量增加时，其总样最小质量应相应增加。
30（×）人工采样时，如果采样工具操作一次，未能得到符合要求数量的煤样，则可在原来位置补采一次。
31（√）GB475—2008中规定：
对于粒度大于150mm的大块物料（煤或矸石）质量超过5%，采样时遇到大块物料不应故意推开，应采入子样中。
32（）煤的真相对密度是指在20℃时煤（包括煤的孔隙）的质量与同体积水的质量之比。
33（√）艾士卡试剂配置方法是：
以2份质量的化学纯轻质氧化镁与1份质量的化学纯无水碳酸钠混匀并研细至粒度小于0.2mm，保存于密闭容器中备用。
34（√）根据有关规定氧气瓶应涂蓝色，乙炔瓶应涂白色，氮气瓶应涂黑色。
35（）凡离地面1.5米及以上的地点进行的工作，都应视作高处作业，应遵守相关安全规程。
36（√）棋盘缩分法的精密度高于堆锥四分法。
37（√）对于恒温式热量计，在末期量热体系温度下降的情况下，只要内筒温度下降速度达到恒定，取任一个温度读数作为终点温度都会得到相同的测定结果。
38（√）煤的最大标称粒度就是指在筛分试验中与筛上物累计质量分数最接近5%但不大于5%的筛子相应的筛孔尺寸。
它并不是指煤中最大块的尺寸。
39（√）根据新的国家标准，火车顶部人工采样时每车不论车皮容量大小至少应采取1个子样。
40（×）根据新的国家标准，粒度大于25mm的煤样未经破碎不允许缩分。
二单项选择题（每题1分，共20分）（每题空格_____中给出了多个答案，只有一个正确，请将正确答案编码填在空格______中，答对的，每题给1分）
1库仑法测定煤中全硫时，用标准煤样校准设备的目的是。
（B）
A.消除人为误差B.消除试验方法误差C.消除化学试剂和试验用水纯度误差D.消除偶然误差
2按照有效数字的运算规则，29.5+4.74+8.145应等于______。
（D）
A.42.385B.42.38C.42.39D.42.4
3对采样有无偏倚不产生影响的是______。
（D）
A.子样数B.子样的位置C.采样工具D.子样质量
4用缓慢灰化法测定煤的灰分后，煤灰中存在的物质是______。
（C）
A.碳酸盐B.难燃的碳粒C.硫酸盐D.以上都不正确
5按照电力行业标准，测定煤粉细度所用标准筛是______。
（D）
A.孔径为200μｍ的筛B.孔径为75μｍ的筛C.孔径为90μｍ的筛D.孔径为200μｍ的筛和孔径为90μｍ的筛
6测定标准苯甲酸的发热量时，要从测定值中______。
（A）
A.减去硝酸校正热B.加上硝酸校正热C.减去硫酸校正热
D.减去硝酸和硫酸校正热
7某化验员测定煤的发热量时，总是忘了在氧弹内加10mL水，其测定值______。
（A）
A.存在正系统误差B.存在负系统误差C.不存在正系统误差D.不存在负系统误差
8某化验员先后4次对某一煤样进行重复测定，测定值依次为24849J/g、24995J/g、25015J/g、24880J/g，则该煤样重复测定结果为____J/g。
（D）
A.24935B.25005C.24864D.24963
9按照现行国家标准，下列不属于煤炭产品的是______。
（B）
A.混煤B.中煤C.煤泥D.粉煤
10按照现行标准，我国无烟煤和烟煤划分的指标是______。
（B）
A．VarB.VdafC.HdafD.Qgr,m,af
11化验方差VT与试验方法中规定的重复性限r的关系可表示为______。
（A）
A、VT=
B、VT=
C、VT=
D、VT=
12根据GB/T19494-2004，落流采样切割器开口尺寸为煤的最大标称粒度3倍以上时，切割器最大的切割速度不能超过。
（B）
A、0.6m/sB、1.5m/sC、2.5m/sD、1.25m/s
13马弗炉配热电偶应选用。
（A）
A、镍铬—镍硅B、镍铬—考铜C、铂铑10—铂D、镍铬—康铜
14已知某煤样全硫St,ad为2.70%，硫酸盐硫Ss,ad为0.50%，硫铁矿Sp,ad为1.90%，则有机硫So,ad为%。
（C）
A、0.1B、0.2C、0.3D、0.4
15高温燃烧中和法测定煤中全硫时，吸收液中发生的主要化学反应之一为。
（B）
ASO2＋H2O→H2SO3BSO2＋H2O2→H2SO4
CSO2＋2NaOH→Na2SO3＋H2ODSO3＋2NaOH→Na2SO4＋H2O
16根据GB475-2008基本采样方案规定，500t灰分（Ad）≤20%的原煤在火车中需要采取的最少子样数为。
（C）
A、10B、18C、30D、60
17GB/T19494.1用机械化采样器在火车上采样，每个车厢内子样位置的确定可按.。
（C）
A三点斜线法B五点斜线法C随机采样法D三点斜线循环法
18GB/T211–2007煤中全水分的测定方法标准中两步法规定测定内在水分时所用的煤样粒度为____。
（A）
A．≤3mmB．≤6mmC．≤13mmD．≤1mm
19空气干燥煤样的恒容高位发热量减去恒压高位发热量的差值______。
（B）
A.大于0B.小于0C.等于0D不小于0
20用___（D）从共用煤样中分取全水分试样后的剩余煤样，不能用于制备一般分析试验煤样。
A．棋盘法B．二分器法C．条带法D．九点法
三多项选择题（每题1分，共10分）（每题空格_____中给出了多个答案，至少有两个正确，请将全部正确答案编码填在空格______中，答对的，每题给1分；答案不完整或错误不给分）
1国标规定在下列情况下______应对制样程序和设备进行精密度核验和偏倚试验。
（ABCD）
A、首次采用或改变制样程序时；B、新缩分机和制样系统投入使用时；
C、对制样精密度产生怀疑时；D、其他认为须检验制样精密度时。
2缩分设备应满足以下要求______。
（ABCD）
A、不产生实质性偏倚；B、其供料方式应使粒度离析达到最小；
C、每一缩分阶段供入设备的煤流应均匀；D、有足够的容量，能完全保留或完全通过整个煤样而不损失或溢出。
3以下焦渣特性分类判断正确的是______。
（BC）
A、粘着（2型）：
全部是粉末，没有相互粘着的颗粒；B、弱粘结（3型）：
用手指轻压即成小块；C、不熔融粘结（4型）：
以手指用力压才裂成小快，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽；D、膨胀熔融粘结（7型）：
焦渣上、下表面有银色白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。
4对煤样进行空气干燥时，对易氧化煤及用于下列分析试验用煤样，不能在高于40℃温度下干燥的有______：
（ABCD）
A、发热量；B、粘结性；C、膨胀性；D、空气干燥作为全水分测定的一部分。
5影响采样精密度的因素有______：
（ABCD）
A、被采样煤的变异性（初级子样方差、采样单元方差）；B、制样和化验方差；C、采样单元数；D、初级子样数。
6下列试验需作废的有______：
（ABD）
A、测定内在水分较小的无烟煤时，未进行检查性干燥试验；
B、快速灰化法测定某煤样灰分时，煤样发生爆燃；
C、测定某煤样发热量后，观察到点火丝未完全燃烧；
D、测定某煤样挥发分时，观察到坩埚口出现火花。
7三节炉法测定煤中碳、氢时，常用的水分吸收剂是______。
（AB）
A无水氯化钙B无水高氯酸镁C硫酸D变色硅胶
8测定煤的氮元素含量时，可以采用的方法有______：
（BCD）
A、三节炉或二节炉法B、高温燃烧热导法C、半微量开氏法
D、半微量蒸汽法
9能在输煤皮带上在线测定煤中碳氢元素的新技术是______。
（BC）
A微波相移法B双r射线法C中子辐射r射线法D红外热导法
10国标中规定的褐煤全水分测定方法有______：
（AC）
A两步法（在氮气流中干燥的方式）B一步法C微波干燥法D空气流干燥法
四.问答题（共22分）
评分说明：
完整给出各条要点给满分；答案内容中无相应要点或叙述不清不给分；要点内容叙述不完整，扣除应得分50%。
1.请简述影响煤挥发分测定准确的主要因素?
（本题5分）
答：
①温度与时间：
应保证在3min中内使马弗炉炉温恢复到900±10℃，随后保持900±10℃；样品在炉内总加热时间为7分钟（包括炉温恢复时间）。
（3分）
②坩埚：
坩埚与盖配合应严密，总质量宜为（15～20）g。
（1分）
③煤的类别：
褐煤和长焰煤应先压饼后再切分成3mm小块；挥发分较低的无烟煤放入炉内加热前应加几滴苯或甲苯。
（1分）
2.请简述现行国家标准中用缓慢灰化法测定煤的灰分的试验条件?
（本题4分）
答：
①通风良好：
应使用后部带有直径为（25～30）mm烟囱，炉门上有直径为20mm小孔的马弗炉，在加热过程中，炉门半开，留有约15mm的缝隙；（2分）
②分段升温：
将装有试样的灰皿送入炉温不超过100℃的马弗炉恒温区中，在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500℃，并在此温度下保持30min。
继续升温到（815±10）℃，并在此温度下灼烧1h。
（2分）
4.国家标准GB/T19494.2-2004对机械缩分法作出了明确规定。
请简述使用机械缩分法对单个初级子样缩分时的切割数的规定，并给出对单个初级子样一阶段缩分和两阶段缩分的流程图。
（本题9分）
答：
单个初级子样的切割数根据以下决定：
①对定质量缩分，初级子样最少切割次数为4，且同一采样单元各初级子样切割数应相等；对定比缩分，一个平均质量初级子样最少切割次数为4；（1分）
②缩分后的初级子样进一步缩分时，每一切割样至少应再切割1次；（1分）
③缩分后的初级子样如破碎后再缩分时，应至少应再切割10次。
（1分）
单个子样的缩分和再缩分程序如图所示：
（每图3分）
图a:
初级子样一阶段缩分程序图
注：
图中“表1”指GB/T19494.2中的表1。
图b初级子样两阶段缩分程序图
注：
图中“表1”指GB/T19494.2中的表1。
五计算题共18分
评分说明：
计算过程和结果正确给满分；计算过程正确而结果不正确扣分50%;计算过程不正确不给分。
1.按GB/T212-2008《煤的工业分析方法》进行工业分析:
（1）空气干燥法测定某煤样的空气干燥水分原始记录如下：
称量瓶质量14.6002g,称量瓶加煤样总质量为15.6822g,在鼓风烘箱内于107OC加热规定时间后称量瓶加煤样总质量为15.6500g,第一次检查性干燥后称量瓶加煤样总质量为15.6473g,经第二次检查性干燥后称量瓶加煤样总质量为15.6461g经第三次检查性干燥后称量瓶加煤样总质量为15.6467g。
根据以上条件计算该煤样的空气干燥水分。
（2）该煤样挥发分测定原始记录如下：
坩埚质量19.7011g，坩埚加煤样总质量为20.7010g,在规定条件加热裂解后坩埚加煤样总质量为20.4730g。
试计算该煤样空气干燥基挥发分Vad。
（3）该煤样灰分测定原始记录如下：
灰皿质量24.7001g，灰皿加煤样总质量为25.7010g,在规定条件灰化后灰皿加煤样总质量为24.9100g。
第一次检查性干燥后称量瓶加煤样总质量为24.9088g,经第二次检查性干燥后称量瓶加煤样总质量为24.9094g试计算该煤样空气干燥基灰分Aad。
（4）已测定该煤样碳酸盐二氧化碳（CO2）ad含量为2.90%。
试计算该煤样干燥无灰基挥发分Vdaf及干燥无灰基固定碳FCdaf。
（本题5分）
解：
①Mad=（15.6822-15.6461）/（15.6822-14.6002）×100=3.34（%）。
（1分）
②Vad=（20.7010-20.4730）/（20.7010-19.7011）×100-3.34
=19.47（%）。
（1分）
③Aad=（24.9094-24.7001）/（25.7010-24.7001）×100
=20.91（%）。
（1分）
④Vdaf=[Vad–（CO2）]/（100-Mad-Aad）×100
=（19.47-2.90）/（100-3.34-20.91）×100
=21.87（%）。
（1分）
FCdaf=100-Vdaf=100-21.87=78.13（%）。
（1分）
2.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已校准的精密数字式温度计，测定温差时，不必进行读数修正和平均分度值修正。
试验记录如下：
1）煤样质量：
1.0051g；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：
－0.0002K/min;5）点火时内筒温度22.474OC,外筒温度24.05OC；点火后1′40″（1分40秒）时内筒温度25.04OC,点火后7min内筒温度25.401OC,点火后8min时内筒温度25.399OC（终点）；6）点火热59J；7）煤中全硫（St,ad）4.11%。
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）高位发热量Qgr，ad（J/g）。
（4）如已知煤的全水分（Mt）为8.00%，一般分析试样水分（Mad）为1.50%，干燥基氢（Hd）为3.10%，试计算干燥基低位发热量Qnet，d（J/g）和收到基低位发热量Qnet，ar（MJ/kg）（要求按国标修约规则修约到10J/g整数倍）。
（本题共8分）
解:
（1）v=0.0023×（t-tj）-0.0002
Vo=0.0023×（22.474-24.05）-0.0002=-0.0038K/min
vn=0.0023×（25.399-24.05）-0.0002=0.0029K/min
tn-t0=25.399-22.474=2.925K
t1′40″-t0=25.04-22.474=2.566K
a=2.952/2.566-0.10=1.04
C=（8-1.04）×0.0029+1.04×（-0.0038）=0.0162K（2分）
（2）Qb，ad=[10053×（2.925+0.0162）-59]/1.0051=29359（J/g）（1分）
（3）a=0.0016用St,ad代替Sb,ad
Qgr，ad=29359-4.11×94.1-0.0016×29359=28925（J/g）（1分）
（4）Qnet,d=28925×100/（100-1.50）-206×3.10=28726（J/g）（1分）
Had=（100-1.50）/100×3.10=3.05（%）（1分）
Qnet,ar=（28925-206×3.05）×（100-8.00）/（100-1.50）-23×8.00
=26245（J/g）（1分）
=26.24（MJ/kg）（1分）
3..某火电厂燃煤由海船供应，为了能获得有代表性煤样，该厂在码头卸煤皮带输送机上使用落煤流采样器采取煤样。
一艘海船运煤30000t，皮带输送机额定出力为1500t/h，输煤速度2.5m/s,采样器开口宽度为270mm，采样器以速度1.2m/s横过煤流采取子样,按照GB/T19494.1-2004将批煤划分3个采样单元,问采样器采取的初级子样质量是多少？
如果该批煤初级子样方差为30，制样和化验方差为0.10,预期采样精密度按干基灰分计为±1.00%。
试按照GB/T19494.1-2004规定计算每个采样单元至少采取多少个初级子样?
如按时间基采样方式分布初级子样，采样时间间隔是多少min？
（本题共5分）
解:
1）落流采样器初级子样质量1500×270×10-3/（3.6×1.2）=94（kg）（2分）
2）每个采样单元初级子样数4×30/（3×1.00-4×0.10）=47（2分）
3）采样时间间隔60×10000/（1500×47）=8.5min….（1分）
六综合分析题（共10分）
评分说明：
分析问题及相关计算结果正确，结论清晰正确给满分。
其余酌情按答案要点给分。
1..某火电厂采用双倍子样数双份采样法核定入炉煤的机械采制样装置采样精密度。
以每天全部入炉煤为采样单元，采样精密度试验时连续进行10个采样单元，每个采样单元采取子样数80（为正常数2倍）,子样依次轮流放入A、B两容器中，合并成一对双份煤样。
然后分别制样和测定水分、灰分，干基灰分测定结果如下表：
采样单元号
Ad，%
采样单元号
Ad,%
A
B
A
B
1
26.45
27.13
6
29.08
30.42
2
29.46
28.31
7
28.50
29.02
3
27.30
27.93
8
25.14
25.78
4
26.98
26.10
9
26.78
26.23
5
26.55
25.10
10
27.84
28.90
试计算单个采样单元的采样精密度（按干基灰分计）及其95%置信范围。
根据上述结果能否判定实际采样精密度达到了预期采样精密度（按干基灰分计）不超过1.60%的要求？
（在观测数为10时精密度上下限因数分别为0.70和1.75）。
（本题4分）
解:
2）单个采样单元的采样精密度:
2×0.4481/2=1.34（%）2分
3）采样精密度下限：
0.70×1.34=0.94（%）
上限：
1.75×1.34=2.34（%）
4）实际采样精密度的上限估计值2.34%超过最差允许采样精密度1.60%，不能做出实际采样精密度达到了预期采样精密度的结论，还须进一步做更多对数的双份试验。
2分
2．某单位将一检定合格的全自动恒温式热量计放置在实验室的木制桌面上,刚放置不久，5次热容量标定值为9711J/K,、9715J/K、9741J/K、9733J/K、9725J/K，点火时内筒水温约为24℃；五天后重新标定热容量为9770J/K、9814J/K、9810J/K、9806J/K、9805J/K，点火时内筒水温约为25℃。
经检查热容量标定操作正确,仪器工作正常，每次标定热容量过程中室温变化不超过1K,仪器量热系统各部件未改变。
问仪器热容量是否符合国标要求？
如不符合，请指出产生原因和改进措施。
（提示：
该全自动恒温式热量计内筒水采用水位计计量容积）（本题6分）
答：
答案要点：
1）刚放置在木制桌面上不久，热容量标定平均值为9725J/K,相对标准差为0.13%精密度合格；五天后热容量平均值为9801J/K,相对标准差为0.16%精密度也合格；（2分）
2）但在量热体系不变的条件下，仪器热容量值变化不应超过0.25%；现变化值为（9801-9725）/9725×100=0.78%,大于0.25%不符合国标要求；（1分）
3）该全自动恒温式热量计内筒水的计量方式是通过水位计计量容积，由于仪器自重引起木制桌面变形，使仪器水平发生变化，必然引起内筒水量变化，从而引起仪器热容量改变。
（2分）
4）如不采取措施木制桌面的变形还有可能继续，该热容量值还会变化。
改进措施是应将仪器放在坚固水泥台面上，搬动后立即重新标定热容量。
（1分）
燃料化验员技能竞赛理论试卷（B）
一判断题（每题0.5分，共20分）（正确者填“√”号，错误者填“×”号。
答对者每小题给0.5分，不答或答错不给分）
1（√）煤中全水分指煤中游离水，即以化学力吸附和以机械附着方式与煤结合的水，它并不是煤中存在的全部水分。
2（√）煤的灰分（Ad）与发热量（Qgr,d）存在线性相关关系。
3（×）按照空气干燥基准，煤的工业分析组成包括全水分、灰分、挥发分和固定碳。
4（）从弹筒发热量扣除硝酸生成热、硫酸与二氧化硫形成热即得高位发热量。
5（）煤的哈氏可磨性系数反
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