煤化验技能大赛答案2.docx
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煤化验技能大赛答案2
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
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 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)
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