煤化验专业复习题.docx

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煤化验专业复习题

1.什么叫煤的工业分析、煤的元素分析？

它各用什么符号表示？

答：

在实验室中测定煤的水分、灰分、挥发分和固定碳，叫做工业分析；测定煤中有机物中的碳、氢、氧、氮、硫等五种主要元素，叫做元素分析；符号用C、H、O、N、S表示。

2.燃煤分析常用基准有哪几种?

如何用煤中组分之和表示?

答:

⑴收到基ar：

以收到状态的煤为基准来表示煤中各组成含量的百分比。

Mar+Aar+Var+FCar=100

⑵空气干燥基ad：

以空气干燥状态的煤为基准来表示煤为各组成含量的百分比。

Mad+Aad+Vad+FCad=100

⑶干燥基d：

以无水状态的煤为基准来表示煤中各组成含量的百分比。

Ad+Vd+FCd=100

⑷干燥无灰基daf：

以假想的无水无灰状态的煤为基准来表达煤中各组成含量的百分比。

Vdaf+FCdaf=100

3.什么叫做子样、分样？

样本和总体？

答：

子样：

用符合采样要求的工具，地一个采样部位以一次动作采到的一定数量的煤，或者在皮带煤层上和皮带端部煤流中一次或分两次到三次所采到的综合的煤样。

分样：

在一批煤中，用符合要求的采样工具按一定间隔采用的许多子样组成的部分煤样。

样本：

样本也叫总样或原始试样。

它是按规定的精密度要求，从一批煤中采到的煤样。

总体：

待抽样检测其品质和特性的大批燃煤。

4.怎样采取制粉系统中的煤粉样？

答：

对中间储仓式制粉系统可在细粉别离器下粉管或给粉机落粉管中采样。

在细粉别离器下粉管中采样时可采用煤粉活动采样管。

给粉机落粉管中的连续采样，可采用煤粉自由沉降采样器。

对直吹式制粉系统可在一次煤粉管中连续采样。

采样时可使用抽气式活动等速采样器。

6.煤中水分存在的形式有哪几种？

它们各有什么特征？

答：

煤中水分根据存在的形式可以分成三类：

内在水分、外表水分、与矿物质结合的结晶水。

它们的特征如下：

外表水分，又叫游离水分或外在水分。

它存在于煤粒外表和煤粒缝隙及非毛细管的孔隙中。

煤的外表水分含量与煤的类别无关，与外界条件却密切相关。

在实际测定中，是指煤样到达空气干燥状态下所失去的水分。

内在水分，又叫固有水分，它存在于煤的毛细管中。

它与空气干燥基水分略有不同，空气干燥基水分是在一定条件下煤样在空气干燥状态下保持的水分，这部分水在105～110℃下加热可除去，因为煤在空气干燥时，毛细管中的水分有部分损失，故空气干燥基水分要比内在水分高些。

矿物质结合水〔或结晶水〕，它是与煤中矿物质相结合的水分，在105～110℃温度下测定空气干燥基水分时结晶水是不会分解逸出的。

而通常在200℃以上方能分解析出。

7.为什么对装有热煤样的称量瓶要规定冷却时间？

答：

称量瓶从干燥箱中取出，立即加盖，在空气中冷却时间尽量缩短，试验证明，在空气中冷却３分钟后放入干燥器中，与从干燥箱中取出加盖直接放入干燥器冷却相比结果偏低，因为称量瓶从干燥箱中取出来时，热的干燥煤样吸湿性及强。

当温度急剧下降时，称量瓶内产生微负压而吸入潮湿空气，使干燥后的煤样增重，水分测定结果偏低。

为此规定称量瓶从干燥箱中取出应立即加盖，并在空气中冷却1～2分钟后，置入干燥器中冷却到室温后称量。

8.什么叫弹筒发热量？

高位发热量、低位发热量？

答：

弹筒发热量Qb:

试样在氧弹内完全燃烧所释放的全部热量。

高位发热量Qgr：

煤在空气中完全燃烧，释放的热量。

低位发热量Qnet：

燃料在工业锅炉燃烧时，其产物中的水均以气态形式存在，并随烟气排走,燃料释放出来能够被有效利用的热量，有可燃物的燃烧，它比燃料在空气的燃烧热要低，称为低位发热量。

9.发热量的基本原理是什么？

恒温式热量计和绝热式热量计有何异同？

答：

原理是：

把一定的试样放在预先标定好热容量并冲有过量的氧弹中燃烧，氧弹预先浸没在一定的水中，由燃烧前后水温的差值计算发热量。

热量计有恒温式和绝热式两种，其测定原理相同，一些主要的构造也基本相同，所不同的是绝热式热量计外筒中安有为跟踪内筒水温的加热电极和控温用的温度敏感元件。

测热时温度始终处于平衡状态，无热交换产生。

而恒温热量计外筒水温基本是恒定的。

当点火时内筒温度低于外筒，试样燃烧后，内筒温度又高于外筒，内、外筒温度始终存在着不平衡状态，有热交换产生，故计算测定热值时须进行冷却校正。

10.量热计法测定发热量时为什么要预先标定好热量计的热容量？

答：

热量计测热法中要求在发热量之前要预先标定好热量计的热容量，这是热量计测热本身所决定的。

热量计测试热法原理是一定质量试样置于在量热体系中的一个充有氧气的氧弹中燃烧，根据量热体系的温升来确定其燃料的发热量，而量热体系的温升程度是和组成量热体系的各种物质密切相关。

这些物质的吸热多少不仅与物质的材料、质量有关，而且也和这些物质所处的温度有关。

所以不同热量计有不同的热容量，甚至同一热量计在为同环境温度下也有不同的热容量。

热容量是热量计的一个重要参数，也是决定测定发热量结果的准确性的关键。

所以在测热之前要标好热量，才能根据量热体系温升，计算出发热量结果。

11.测定发热量对生产有什么意义？

答：

1〕设计锅炉时，发热量可用来计算炉膛的热负荷和选择磨煤机的容量。

2〕锅炉运行时，发热量可用来计算发供电煤耗。

3〕在煤炭供需上，发热量又可作为动力用煤计价的主要依据，根据发热量的高低，比价共分成40个级别。

12.测定发热量的试验室应具备哪些条件？

答：

1〕实验室应设在朝北的单独房间，不得在同一房间内进行其它试验项目。

2〕实验室内温度应尽量保持恒定。

每次测热室温变化不应超过1℃。

夏冬季室温变化以不超过15～35℃为宜。

假设达不到要求时，应安装空调设备。

3〕实验室内应无强烈的空气对流和任何发热的热源。

13.发热量测定中常用的点火材料有哪几种？

它们的燃烧热各是多少？

答：

在测热中通常采用的点火丝有以下几种：

铁丝：

6700J/g〔1600卡/克〕镍铬丝：

1400J/g〔335卡/克〕铜丝：

2500J/g〔600卡/克〕棉线：

17500J/g〔4180卡/克〕

14.什么叫热容量？

热容量与水当量有什么不同？

答：

热容量E是指量热系统升高1℃所需要的热量，单位为J/℃。

水当量K是指量热系统内除水量以外的其它物质温度升高1℃所需的相当于假设干克水升高1℃所需的热量。

因此，热容量和水当量是两个不相同的概念。

热容量包含水当量，而水当量只是热容量的一个组成部分。

15.为什么要采用苯甲酸作为量热标准物质？

答：

1〕苯甲酸易于纯制，通过升华可到达很高的纯度。

2〕在空气中吸湿性小，挥发性低、便于保存。

3〕使用前预处理操作简便，并易压成饼。

4〕燃烧时发热量近似于多数固体燃料的热值。

苯甲酸的唯一缺点是燃烧性能差，必须压成饼状才能完全燃烧。

16.苯甲酸使用前怎样进行预处理？

答：

标定热量计用的苯甲本能须标有经计量权威部门确认的发热量值，使用前应先磨细、干燥。

干燥的方法有：

1〕在浓硫酸的干燥器中放置48小时以上。

2〕在40～55℃的干燥箱中烘干3～4小时。

3〕在电炉或酒精灯上加热使之熔成块状，破碎后备用。

上述几种方法中第三种片质量最好，但操作麻烦，不常用。

 17.什么是经济细度、煤粉细度？

测定煤粉细度有什么意义？

答：

经济细度：

使磨煤机磨煤能耗和未燃尽热损失都较小的煤粉细度叫经济细度。

煤粉细度：

它表征煤粉中各种大小粒度的质量百分率，它能很好地反映煤粉的均匀特性，是监督制粉系统运行工况的重要煤质指标。

意义：

通过制粉系统实测获得的最正确的经济煤粉细度，结改善锅炉燃烧性能，减少机械未完全燃烧热损失，以及节约磨煤机能耗都有积极的作用。

18.测定煤粉细度时应注意哪些事项？

答：

1〕筛分必须完全。

采用机械振筛机时，要按照操作要求振筛一定时间后刷底一次，以防煤粉堵塞筛网，导致测定结果偏高。

2〕筛分结束后用软毛刷仔细轻刷筛网底外面，但不要损失煤粉，不要损坏筛底。

3〕试验用的筛要经校正，不合格者不准使用，一旦发现筛网变松或框架变形，则停止使用。

4〕机械振筛机的技术标准要符合规定要求。

19.什么是煤的灰分？

它测定的意义是什么？

答：

煤在一定温度〔815±℃〕下，其中所有可燃物完全燃尽，同时矿物质发生一系列分解、化合等复杂反应后遗留下残渣，这些残渣称为灰分产率，通常称灰分。

意义：

煤灰是一种废物，灰分增高，热值降低。

煤中灰分含量来设计除灰泵或灰场面积，灰分还对炉温有影响，燃烧高灰分煤时会造成炉膛温度下降可燃烧不稳定；同时会增加高低温受热面的磨损。

因此测定煤的灰分对判定煤的质量和确定煤的使用价值以及锅炉安全运行方面都有重要意义。

20.如何用缓慢灰化法测定灰分？

〔经典法〕

答：

用已知恒重的灰皿称取空气干燥基煤样1±，称准至，在水平面上轻轻摇动灰皿，使煤样均匀地铺在灰皿内，放入高温炉内，在自然通风的条件下，让炉膛自室温升至今500℃，在此温度下，保温30分钟，然后继续长温至815±10℃，灼烧1小时取出，在空气中冷却2～3分钟，在放入硅胶干燥器内冷却至室温，称量质量，假设灰分产率大于15％，则进行每次20分钟的检查性灼烧，直到减量不超过。

21.测定煤灰分时应注意哪些事项？

答：

1〕高温炉要安装烟囱；2〕热电偶位置要正确；3〕灰皿在炉膛内位置要合适；4〕灰皿要放在恒温区域内；5〕煤样要完全灰化；6〕空气中冷却时间要一致。

22.测定挥发分的原理是什么？

答：

煤在900±10℃的温度下，隔绝空气加热7分钟，其中有机物质和一部分矿物质热解成为气体包括常温下生成的液体逸出，使质量减少，以失去的质量占煤量的百分率，减去煤样的水分后，即为挥发分。

23.如何测定煤中的挥发份？

答：

用已知质量的坩埚称取煤样1±，盖好盖子，迅速送入预先升温到920℃的高温炉内，关上炉门用秒表计时。

加热7分钟，在打开炉门时，炉内温度会有所下降，因此先将炉温到920℃并要求操作迅速，3分钟内炉温应升到900±10℃，否则试验作废。

在900℃±10℃下加热7分钟后，将坩埚从炉内取出，在空气中冷却5～6分钟后，再放入干燥器内冷却到室温，称量，计算。

24.什么是煤的挥发分？

测定挥发分的意义是什么？

答：

煤样与空气隔绝，并在一定的温度下加热一定时间，从煤中有机物分解出来的液体和气体的总和称为挥发分。

煤的挥发分是一个重要指标，它是煤炭分类的主要依据之一。

对于动力用煤，煤中挥发分和热值对煤的着火和燃烧有着较大影响。

根据挥发分含量可以判断煤的着火难易程度，挥发分高的煤易着火，火焰大，燃烧稳定。

因此在控制燃烧过程中，常常根据燃料中挥发分来调正一二次风量。

以到达最正确燃烧工况。

25.测定挥发分时，应怎样操作才能得到准确的结果？

答：

1〕称样前坩埚要在900±10℃温度下灼烧到恒重。

2〕称取试样质量要在1±范围内，并轻敲坩埚，使试样摊平。

3〕根据炉子恒温区域确定一次要放的坩数量，通常以不超过4～6个为宜。

4〕坩埚的几何形状和容积大小都要符合规定要求。

5〕在测定过程中要注意观察恢复到900±10℃所需的时间。

6〕所使用的热电偶的安装位置要正确并在有效检定期内。

7〕在装有烟囱的高温炉内测定挥发分时，应将烟囱出口处的挡板关闭或用耐火材料堵住。

26.为什么测定挥发分后坩埚外外表有时出现黑色附着物？

答：

测定挥发分后，经常发现坩埚内外表产生一层黑色油光附着物，这是正常现象，可于试验后高温下灼烧除去。

但如果测定后坩埚盖上和坩埚外外表有絮状烟垢凝聚，则是由于煤的挥发分产率太高，受热逸出的速度过快造成的。

遇有这种情况，试验作废。

此时将煤样压成饼状，并切成粒度约3mm小块后测定，经过这样处理之后一般都可得以解决。

1.煤或油的分析试样，应存放在符合防锈蚀、密封等要求的容器中。

2.为以后核对需保留试样时，可在分析试样中分取一份保存起来，保存时间一般不超过两个月。

3.称取煤、油样时，都应在充分搅匀后，从不同部位取样，除另有规定外。

称取10～20克试样时，一般准确到0.01克，称取1～2克试样时，一般准确到0.0002克。

4.从热干燥箱中取出的称量瓶和坩埚，一般在室温下冷却1～2分钟后放入干燥器中，从高温炉、立式炉等设备中取出坩埚，方皿等，应在室温下冷却3～５分钟后，放入干燥器中。

5.煤中水分的测定方法有直接法和间接法两种，直接法又可分为重量法和容量法。

间接法是使煤样在一定温差下干燥，根据煤样的减重计算出水分的含量。

外在水分、全水分一般允许单次测定，但对校核试验须进行两次平行测定，其余试验项目均须进行两次平行测定。

〔一〕、湿分的测定：

又称外在水分。

称取一定重量的试样，在60～70℃或〔70～80℃干燥1.5小时〕干燥到恒重，以所失去的重量占试样原重量的百分数作为湿分。

测定方法：

将缩分好的试样，铺在已知重量的方形浅盘中，称煤样净重500克，将煤摊平，放在60～70℃烘箱内烘干1小时，并经常搅拌，如煤样湿烘的时间可以适当延长，干燥后称量，求出干燥后所减轻的重量占原重量的百分数，作为煤样的湿分。

盘加样重-烘干后盘加样重

湿分=-----------------------×100

煤样重量

K=〔100-湿分%〕÷100

〔二〕、固有水分的测定：

又称内在水分。

称取一定重量的煤粉样于102～105℃的烘箱中，干燥到恒重，其所失去的重量占原煤样重量的百分数，即为所求的分析煤样的固有水分〔或称水分〕。

测定方法：

精确称取试样1克，放在已知重量的玻璃称量瓶中，使之摊平，然后半开，放到预先加热到102～105℃的烘箱内干燥，无烟煤、褐煤干燥2小时，其它各种煤干燥1小时，干燥完毕，由烘箱中取出称量瓶，立即盖上瓶盖，在空气中稍冷却后放入干燥器中冷至室温〔约20分钟〕称重。

算出总重量占原煤样重量的百分数，即固有水分。

损失重

固有水分=------×K×100%

煤样重

全水分=湿分+固有水分

〔三〕、灰分的测定：

将试样放入逐渐加热的马弗炉内，慢慢灰化，然后在800±20℃的温度下灼烧恒重，灼烧

后残渣的重量占原试样重量的百分数。

测定方法：

精确称取煤样1克于已知重量的坩埚内〔或瓷船〕，使之摊平，在空气流通的情况下，慢慢的灰化，〔假设煤着火发生火焰，煤样作废〕。

然后放进马弗炉中，在800±20℃下灼烧1～1.5小时，从炉中取出坩埚，先在空气中冷却5分钟，再放入干燥器内冷却至室温。

〔约30分钟〕称重。

（四〕、挥发分的测定：

将试样放于马弗炉中，在900±10℃下，隔绝空气加热7分钟后，所失去的重量占原重量的百分数，减去试样的水分，即挥发分。

测定方法：

精确称准试样1克，置于已知重量的坩埚内，放在预先加热到920℃的马弗炉内，稳定温度区域内，关闭炉门，在炉内正确加热7分钟，取出坩埚，在空气中冷却5分钟，放入干燥器中，冷至室温〔约20分钟称重〕。

当试验开始时，炉温要发生变化，应在3分钟内恢复稳定，否则此试验作废。

如坩埚或盖的内外表聚有黑烟时，即说明炉盖的凹槽堵塞，试验作废。

计算：

加热后的减重

挥发分%=------------×100-水分

煤样重量

〔五〕、煤粉细度的测定：

取一定量的煤粉置于沉淀的试验筛中，在振筛机上过筛，根据筛子上残留余物的重量计算煤粉细度。

测定方法：

1〕将底盘孔径90微米和200微米的筛子，自下而上依次重叠在一起。

2〕称取煤粉碎25克〔称重到0.01克〕置于孔径为200微米筛内，而后盖好筛盖。

3〕将已叠好的筛子装入振动筛的支架上。

4〕振筛10分钟，取下筛子，刷孔径为90微米筛的筛底一次，装上筛子再振筛5分钟。

5〕取下筛子，分别称量孔径为200微米和孔径为90微米筛上的煤粉。

R200=200微米筛上的煤粉量占试样重量的百分数%

R90=90微米筛上的煤粉量占试样重量的百分数%

A200=200微米筛上的煤粉量，克。

A90=90微米筛上的煤粉量，克。