燃煤采制化技能鉴定问答.docx

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燃煤采制化技能鉴定问答

简答题

1.测定煤灰熔融性的意义是什么?

答案:

（1）可提供设计锅炉时选择炉膛出口烟温和锅炉安全运行的依据；

（2）预测燃煤的结渣；

（3）为不同燃烧方式选择燃煤；

（4）判断煤灰的渣型。

2.请说出电力用煤标准煤样的用途。

答案:

（1）用于燃料例行监督试验的质量控制；

（2）用于测试仪器或测试方法的校准或鉴定；

（3）用于煤质检验人员技术水平的考核；

（4）用于煤质检验结果的判断分析；

（5）用于检验各试验室的管理质量。

3.高温燃烧中和法测定煤中全硫的原理是什么?

答案:

煤样在氧气流和催化剂三氧化钨中，于1200℃下燃烧分解，煤中各种形态的硫都氧化分解成硫的氧化物，然后用过氧化氢溶液进行吸收，使其形成硫酸溶液，用氢氧化钠溶液进行滴定，根据氢氧化钠的消耗量，计算煤中全硫百分含量。

4.简述开氏法测定煤中氮的原理。

答案:

煤中氮的测定一般采用开氏法。

此法原理基于煤样在催化剂的存在下用浓硫酸硝化，其中氮和硫酸作用生成硫酸氢铵，在碱性下通以蒸汽加热赶出氨气，被硼酸（或硫酸标准溶液）吸收，最后用硫酸标准溶液（或标准碱溶液）滴定，根据消耗标准溶液量计算出氮的含量。

5.什么叫煤的可磨性指数?

测定可磨性指数有何意义?

答案:

煤是一种脆性物料，当受到机械力作用时，就会被破碎成许多小颗粒，可磨性就是反映煤在机械力作用下被磨碎的难易程度的一种物理性质。

它与煤的变质程度、显微组成、矿物质种类及其含量等有关。

煤的可磨性可用于设计制粉系统时选择磨煤机类型、计算磨煤机出力，也可用于运行中更换煤种时估算磨煤机的单位制粉量等。

6.在测定煤灰熔融性的过程中，影响煤灰熔融性温度的因素有哪些?

答案:

影响煤灰熔融性温度的因素有：

（1）粒度大小；

（2）升温速度；

（3）气氛性质；

（4）角锥托板的材质；

（5）主观因素。

7.艾氏法测定煤中全硫的原理是什么?

答案:

煤样与艾氏试剂混合，在充分流通的空气下加热到850℃，煤中各种形态的硫转化为能溶于水的硫酸盐，然后加入氯化钡沉淀剂使之生成硫酸钡。

根据硫酸钡质量计算出煤中全硫含量。

8.用哈氏法测定煤的可磨指数需要哪些仪器设备?

答案:

（1）哈氏仪；

（2）试验筛，孔径为0.071、0.63、25mm、直径为200mm，并配有筛盖和筛底盘；

（3）保护筛，能套在试验筛上的圆孔筛或方孔筛，孔径范围13～19mm；

（4）振筛机，可以容纳外径为200mm的一组垂直套叠并加盖和筛底盘的筛子；

（5）天平，最大称量100g，感量0.01g；

（6）托盘天平，最大称量1000g，感量1g；

（7）二分器，分样格槽宽为5mm；

（8）破碎机，辊式破碎机，辊的间距可调，能将粒度6mm的煤样破碎到1.25mm，而只生成最小量小于0.63mm的煤粉。

9.对测定煤灰熔融性用的设备有何技术要求?

答案:

测定煤灰熔融性用的设备的技术要求如下：

（1）卧式硅碳管高温炉。

炉膛直径为50～79mm，长600mm，并满足下列条件：

1）有足够长的高温带，其各部温差小于5℃；

2）能按照规定的升温速度加热到1500℃；

3）能控制炉内气氛为弱还原性或氧化性；

4）能随时观察试样在受热过程中的变化情况；

5）电源要有足够大的容量，并连续调压。

（2）铂铑-铂热电偶及高温计。

精密度至少为1级，测温范围为0～1600℃，经校正后（半年校正1次）使用，热电偶用气密性刚玉管保护，防止热端材质变异。

（3）角锥托板的材质。

要依据煤灰成分的酸碱度选择。

10.以库仑定律为原理的自动测硫仪包括哪些部分?

答案:

以库仑定律为原理的自动测硫仪包括：

（1）送样程序控制；

（2）高温炉；

（3）搅拌器和电解池；

（4）库仑积分器；

（5）空气净化系统。

11.EDTA容量法测定灰中氧化钙的原理是什么?

答案:

用EDTA容量法测定氧化钙的原理是：

在除去二氧化硅后的溶液中加入三乙醇胺掩蔽铝、钛、锰等离子，并在pH≥12.5下，以钙黄绿素-百里酚酞为指示剂，以EDTA标准溶液滴定。

其化学反应式为

根据所消耗的标准溶液计算出灰中CaO含量。

12.试写出煤质特性检测中所涉及的计量器具名称及检定周期。

答案:

（1）氧弹热量计。

其检定周期为三年，与之配用的氧弹、氧气压力表、温度计等均须按各自要求进行检定，其检定周期通常为一年。

（2）各类天平。

其检定周期为一年。

（3）热电偶及温控仪。

用于高温炉、元素分析炉、灰熔融性测定仪上的热电偶及其配套的温度指示仪表均须定期检定，检定周期为一年。

（4）标准试验筛，其检定周期为一年。

（5）煤质特性检测中所使用的计量器具还有流量计、秒表、各种温度计及滴定管等玻璃仪器，均须按规定定期检定。

13.灰熔融性测定结果怎样处理?

答案:

一种灰样分成两份，分别于不同炉次中各测一次，将两次的测定结果取算术平均值后，按四舍五入的原则，化整到10℃报出。

14.怎样用氢氧化钠滴定法测定弹筒硫?

答案:

发热量测定以后，取出氧弹排气，用蒸馏水洗涤弹体内壁及弹盖，而后连同洗涤液和吸收液转移到200mL烧杯中煮沸1～2min（时间不宜太长，以免硝酸损失），取下稍冷后，以甲基红（或甲基橙、亚甲基蓝混合）为指示剂，用0.1mol／L的氢氧化钠标准溶液滴定，以求出洗滴液中的总酸量，利用公式计算出弹筒硫含量。

15.测定煤中的碳、氢含量时，应注意哪些问题?

答案:

在做煤中碳、氢含量的测定前，要对测定装置做气密性检查，并要做水分空白试验。

试验结束时，拆下的吸收装置应在天平旁放置10min，待其冷却至室温后再进行称重。

为检查碳、氢测定装置是否可靠，测定结果是否正确，可用标准苯甲酸进行校正试验。

试验期间，氧气流速控制在120mL／min。

计算题：

1.一组测定值按小到大依次排列为24.61、24.92、24.93、24.95、24.96、24.98、25.02、25.05、25.12、25.14，请用Dixon检验法来判断最小值24.61是否应该剔除（给定Q0.01＝0.60）?

答案:

解：

n＝10，可疑值为最小值X1时，统计量Q的计算式为

Q＝（X2－X1）／（Xn－1－X1）

＝（24.92－24.61）／（25.12－24.61）＝0.61

因为Q0.01＝0.60，0.61＞Q0.01，故最小值24.61为离群值，应予剔除。

答：

最小值24.61应该剔除。

2.实测甲、乙两种煤的结果如下：

甲煤Qgr，ad＝19850J／g，Mad＝1.75%，Mt＝4.50%

乙煤Qgr，ad＝20150J／g，Mad＝2.00%，Mt＝2.00%

设甲、乙两种煤的Had相同均为3.00%，试比较甲、乙两种煤的Qnet，ar的大小。

答案:

解：

甲煤Qnet，ar＝（Qgr，ad－206Had）×（100－Mt）／（100－Mad）－23Mt

＝（19850－206×3.00）×（100－4.50）／（100－1.75）－23×4.50

＝18590（J／g）

乙煤Qnet，ar＝（Qgr，ad－206Had）×（100－Mt）／（100－Mad）－23Mt

＝（20150－206×3.00）×（100－9.00）／（100－2.00）－23×9.00

＝17930（J／g）

两者相差值为

18590－17930＝660（J／g）

答：

甲煤的Qnet，ar比乙煤的Qnet，ar大660J／g。

3.某分析煤样硫酸盐硫含量为0.17%，有机硫含量为0.31%，硫化物硫含量为0.44%，元素硫忽略不计，该煤的空气干燥基水分为1.42%，试求该煤的干燥基全硫含量。

（写出各种硫含量的表示符号）

答案:

解：

St＝Sp＋SO＋Ss＝0.44＋0.31＋0.17

＝0.92（%）

St,d＝St,ad×100／（100－Mad）

＝0.92×100／（100－1.42）

＝0.93（%）

答：

该煤的干燥基全硫含量为0.93%。

4.某火力发电厂燃煤由海运供应，为能获得有代表性的煤样，该厂在码头卸煤带式输送机上采煤样，输送机出力为1500t／h，海轮运煤量为30000t，平均分装在5个舱内，煤的最大粒度不超过100mm，采样时，每舱作为一采样单元，试计算组成总样的子样数，每舱所采取的煤样量和采样时间间隔。

答案:

解：

每舱装煤量为

30000÷5＝6000（t）

每舱应采的最少子样数为

M＝60×（6000／1000）1／2

＝147（个）（式中的60为参比基数）

因每舱作为一个采样单元，故可采取5个总样，每个总样由147个子样组成，则每舱采取的煤样量为

4×147＝588（kg）

采样时间间隔为

T＝60×6000／（1500×147）

＝1.6（min）

答：

组成总样的子样数，每舱所采取的煤样量和采样时间间隔各是147个，588kg和1.6min。

5.某实验员实测一煤样的结果如下：

Qb,ad＝21200J／g，Sb,ad＝1.58%，Had＝2.50%，Mt＝5.80%，Mad＝1.50%，试计算Qgr,d和Qnet,ar各是多少?

（准确到1焦耳）

答案:

解：

Qgr,ad＝Qb,ad－（94.1Sb,ad＋αQb,ad）

＝21200－（94.1×1.58＋0.0012×21200）

＝21024（J／g）

Qgr,d＝Qgr,ad×100／（100－Mad）＝21345（J／g）

Qnet,ar＝（Qgr,ad－206Had）×（100－Mt）／（100－Mad）－23Mt

＝（21024－206×2.50）×（100－5.80）／（100－1.50）－23×5.80

＝1948（J／g）

答：

Qgr,d和Qnet,ar各是21024J／g、19481J／g。

6.某种煤以干燥无灰基为准的各项成分含量为：

Cdaf＝83.67%，Hdaf＝5.21%，Ndaf＝1.76%，Odaf＝7.90%，以干燥基为基准的灰分为Ad＝20.68%，试求Sd。

答案:

解：

Sdaf＝100－Cdaf－Hdaf－Ndaf－Odaf

＝100－83.67－5.21－1.76－7.90

＝1.46（%）

Sd＝Sdaf×（100－Ad）／100

＝1.46×（100－20.68）／100

＝1.16（%）

答：

Sd为1.16%。

7.某电厂每日燃用3600t原煤，用容量为60t的火车车皮运到厂，为验收煤质，需要在火车上采样，设该煤种的筛上物累计质量百分率最接近5%的筛孔尺寸为50mm，该种煤的灰分为20%，试问从这批煤中应取多少个子样?

总样为多少千克?

若这批煤经皮带入炉燃烧，应取多少个子样?

作为入炉煤样的总样为多少千克?

并简单评述计算结果。

答案:

解：

火车车皮数为

3600÷60＝60（节）

由于原煤每车采3个子样，则共采子样数为

60×3＝180（个）

因为最大粒度为50mm，所以每个子样最小质量为2kg，火车上应采的总样质量为

180×2＝360（kg）

当其入炉时，以1000t作为1个分析化验单位，则本题应采子样数目为

m＝n（M／1000）１／２＝30×（3600／1000）1／2＝57

总样量为

57×2＝114（kg）

答：

在火车上采样，从这批煤中应取180个子样；总样为360kg。

若这批煤经皮带入炉燃烧，应取57个子样；作为入炉煤样的总样为114kg。

由计算结果看出，在煤流中采样数量较在火车上采样数量少。

这是由于在煤流中可以作到均匀采样的缘故。

8.一个6×10万kW的火力发电厂标准煤耗率由400g／（kW·h）降到380g／（kW·h），若全年按6000h发电计算，则这个电厂运行一年可为国家节约多少天然煤（试以燃用收到基低位热值为20768J／g的煤计算）?

答案:

解：

全年发电量为

60×104×6000＝3.6×109（kW·h）

全年共降低耗煤量为

3.6×109×（400－380）×10－6＝7.2×104（t）

换算成天然煤为

7.2×104×29271／20768≈10.1×104（t）

答：

这个电厂运行一年为国家节约10.1万t天然煤。

9.以发热量计价的某批混煤，规定其全水分为7.0%，装车质量为1000t，用户验收衡质量为1022t，由于途中下雨，验收全水分为9.0%，计算该批煤含规定水分的到站质量。

答案:

解：

含规定水分的到站混煤的质量＝1022×（100%－9.0%）／（100%－7.0%）

＝1000（t）

答：

该批煤含规定水分的到站质量为1000t。

10.对某台热量计热容量进行标定，标定结果如下：

E（J／K）：

9457，9474，9483，9487，9488，9480。

试计算热量计的精密度（经检验无异常值，以变异系数Cv表示）?

答案:

解：

平均值计算式为

＝ΣXi／n

＝（9457＋9474＋9483＋9487＋9488＋9480）／6

＝9478（J／K）

标准差为

Sn＝［Σ（Xi－

）2／（n－1）］1／2

＝12（J／K）

变异系数为

CV＝Sn／

＝12／9478×100

＝0.13%

由于0.13%＜0.2%，因此该热量计符合要求。

答：

热量计的精密度为0.13%，符合要求。

11.依据下列实测全硫的结果，试计算其平均值的置信范围（准确到小数后两位）。

St,ad（%）1.881.891.901.881.861.841.891.87（t0.05，7＝2.365）（经检验无舍弃值）

答案:

解：

平均值为

＝ΣXi／n

＝（1.88＋1.89＋1.90＋1.88＋1.86＋1.84＋1.89＋1.87）／8＝1.88%

标准差为

Sn＝［Σ（Xi－X）2／（n－1）］1／2

＝0.0192

置信范围为

D＝

±tα×Sn／n1／2

＝1.88±2.365×0.0192／81／2

＝1.88±0.02

答：

平均值的置信范围是1.88±0.02。

12.测定某分析天平的正确性。

调节天平的零点为0.0mg后，在天平两盘各加20g的砝码，平衡点读数为1.1mg；将两砝码对换，平衡点读数为－0.5mg，求这台天平的偏差。

答案:

解：

偏差＝

＝0.3（mg）

答：

这台天平的偏差为0.3mg。

13.某火力发电厂入炉煤机械采样装置设计为二级采样系统，即两级破碎，两级缩分，第一级缩分器的缩分比为1∶10，第二级的缩分比为1∶12。

当采样器每3min采一个样，子样质量为25kg，机械采样装置共运行了2h。

问最终样品罐内的留样量是多少?

答案:

解：

2h内采取的子样数为

2×60／3＝40（个）

因每个子样质量为25kg，故采集的煤样量为

40×25＝1000（kg）则最终留样量为

1000×1／10×1／12＝8.33（kg）

答：

最终样品罐内的留样量是8.33kg。

14.应用两台热量计测定同一煤样发热量各8次，其测定结果如下，问此两台热量计测定发热量是否具有相同的精密度?

第一台热量计测定结果（J／g）为25010、25060、25090、25080、25070、25030、25060、25100。

第二台热量计测定结果（J／g）为25070、25110、25040、25040、25060、25000、24980、24900（已知F0.025,7,7＝4.99）。

答案:

解：

检验程序如下：

标准方差为

＝900

＝1936

此为双边检验，自由度f1＝f2＝8－1＝7

已知F0.025，7，7＝4.99，α＝0.05

因2.15＜F0.025，7，7，故这两台热量计测定发热量具有相同的精密度或者说这两台热量计的精密度之间没有显著性差异。

答：

此两台热量计测定发热量具有相同的精密度。

15.用已知含硫量为1.88%的标准煤样检验一台定硫仪，共重复测试6次，其所测结果为1.82%、1.91%、1.86%、1.83%、1.87%、1.81%，问所测结果的平均值是否与标准煤样标准值一致?

已知t0.05，5＝2.57。

答案:

解：

平均值

为

＝1.85（%）

标准差Sn为

统计量t值为

由于无须考虑测定平均值与标准值谁大谁小，故为双边检验。

已知t0.05，5＝2.57，α＝0.05

由于1.96＜2.57，故所测得6次平均值1.85%与标准值1.88%之间并不存在显著性差异，也就是说所测结果准确度符合要求。

答：

所测结果的平均值与标准煤样标准值一致。

16.两个煤质检验人员应用同一台热量计，用同一种标准苯甲酸各标定热容量5次，其结果分别（J／K）为：

甲14105、14140、14128、14133、14134，乙14172、14163、14159、14148、14148。

试问两人所标热容量是否存在显著性差异?

已知F0.025，4，4＝9.60，t0.05，8＝2.31。

答案:

解：

为了进行两个平均值的比较，首先应进行F检验，如两个体系方差无显著性差异，可再作平均值的t检验。

S甲＝S1＝13.55

S乙＝S2＝10.27

F＝13.552／10.272＝183.6／105.47＝1.74

已知F0.025，4，4＝9.60，由于1.74＜F0.025，4，4，故此二人标定热容量的精密度是一致的。

＝12.02

＝30／12.02×［（5×5）／（5＋5）］1／2＝3.95

根据题意，为双边检验，给定t0.05，8＝2.31。

由于3.95＞t0.05，8＝2.31，故两人所标热容量存在显著性差异，至于说哪一个标定结果准确，则可再对标准苯甲酸或标准煤样进行测定来加以判别。

答：

两人所标热容量存在显著性差异。

17.用已知发热量为18106的标准煤样检验一台新量热计，共测5次，数据如下（J／g）：

18073、18106、18136、18039、18052。

试问所测得的结果与标准煤样的名义值是否一致?

已知

t0.05，4＝1.71。

答案:

解：

五次测定结果的平均值

＝（18073＋18106＋18136＋18039＋18052）／6＝18081（J／g），标准差S＝40J／g。

由于事先无法确定用此台量热计测定出的平均值是大于或小于名义值，所以应当用双边检验。

＝1.40

由于t＜t0.05，4，所以，所测得的五次平均值与名义值并无显著性差异，这台量热计可以投入使用。

答：

所测得的结果与标准煤样的名义值一致

18.设以6个分样形式采样来核对某种煤的采样精确度时，得到以下试验数据：

请计算该种煤采样时的实际采样精确度（已知t0.05，5＝2.57）。

答案:

解：

该煤的标准差S为

＝（1613.19／5－98.32／30）＝0.74

实际可达到的采样精确度A为

A＝±t0.05S／n1／2

＝±2.57×0.74／61／2＝±0.8%

答：

该种煤采样时的实际采样精确度为±0.8%。

论述题

1.如何检验制备煤样全过程的精密度?

如何检验缩分机的精密度?

答案:

（1）首先将煤样混匀后分为两部分（或缩分出两部分），然后，再分别把每一部分当作一个煤样单独处理，以得到两个分析煤样。

分别按国标GB212化验这两个分析煤样的水分、灰分，算出干燥基灰分，并求出两者干燥基灰分的差值h。

做20个同种煤的煤样，连续10个h值的绝对值为一组（不能选择分组），求出每组的平均值。

（2）连续两组的平均值均小于0.37A，则认为煤样制备精密度符合要求。

如果有一组的平均值大于0.37A，就表明制样方差过大，需要检查原因，采取改进措施，使之符合精密度要求。

答案:

把从缩分机缩分出来的少量煤样和大量余煤样用二分器缩分，制备成空气干燥煤样，按国标GB212化验水分、灰分，算出干燥基灰分，并求出两者干燥基灰分的差值h。

至少做20个同种煤的煤样，连续10个h值的绝对值为一组（不能选择分组），求出每组的平均值。

连续两组的平均值均小于0.37A，则认为煤样制备精密度符合要求。

如果有一组的平均值大于0.37A，则不符合要求。

2.在使用新型热量计前，如何确定其热容量的有效工作范围?

答案:

在使用新型热量计前，需确定其热容量的有效工作范围。

方法是：

至少用苯甲酸进行8次热容量标定试验，苯甲酸片的质量一般为0.7～1.3g，或根据被测样品可能涉及的热值（温升）范围确定苯甲酸片的质量。

在两个端点处，至少分别做两次重复测定。

然后，以温升Δt［（tn－t0）］为横坐标，以热容量E为纵坐标，绘制温升与热容量值的关系图。

如果从图中观察到的热容量值在整个范围内没有明显的系统变化，该热量计的热容量可视为常数。

如果从图中观察到热容量值与温升有明显的相关性，除绘制E和Δt的相关图外，还可用一元线性回归的方法求E和t，并计算方程的标准方差S2。

求E和t的关系式为E＝a＋bt。

在测定试样的发热量时，根据实际的温升Δt确定所用的热容量值（查图或公式计算）。