徐華煒 呂厚平 鄭敏聰(國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院,安徽 合肥 230601)
隨著社會科技的發(fā)展,各行各業(yè)對測定精密度的要求,越來越高。如今火電企業(yè)鍋爐的裝機容量越來越大,而煤工業(yè)分析的精密度的要求,十幾年沒有修改,為測定結(jié)果更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)生產(chǎn),需要對工業(yè)分析測定的實驗條件進行進一步限定。揮發(fā)分測定是煤工業(yè)分析中規(guī)范性最強的一項試驗,國標(biāo)中對其測定的加熱溫度、加熱時間和坩堝總質(zhì)量都有限定。但在相同溫度、時間條件下,揮發(fā)性物質(zhì)溢出的多少差異,主要取決于蓋在坩堝上的坩堝蓋的質(zhì)量,而不是坩堝總質(zhì)量。為探索坩堝蓋對揮發(fā)分測定準(zhǔn)確度的影響,本文通過實驗進行了分析。
(1)測定方法 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T212-2008《煤的工業(yè)分析方法》中規(guī)定:稱取一定量的一般分析試驗煤樣,放在帶蓋的瓷坩堝中,在(900±10)℃下,隔絕空氣加熱7min;以減少的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量分?jǐn)?shù),減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分。
(2)坩堝蓋質(zhì)量的選擇 坩堝的總質(zhì)量為18~20g,坩堝蓋的質(zhì)量無小于4g,和大于5.5g,故將坩堝蓋質(zhì)量范圍定在(4.0~5.5)g,分三個質(zhì)量范圍:4.0~4.5g、4.5~5.0g、5.0~5.5g。
(3)試驗過程 本次試驗選擇煙煤樣品8 個。對于同一個煤樣,用三個質(zhì)量范圍的坩堝蓋分別進行4 次揮發(fā)分重復(fù)測定,測定過程中同一爐次同時放置4 個不同種煤樣。為避免坩堝放置位置的影響,同一坩堝在不同爐次中的位置不重復(fù)。
(4)實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理
①實驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理方法。每個樣品,坩堝蓋質(zhì)量同范圍的四次揮發(fā)分測定有效值的平均值。
②數(shù)據(jù)處理方法。以坩堝蓋質(zhì)量范圍為j(4.0g<X<4.5g為j=1;4.5g<X<5.0g 為j=2;5.0g<X<5.5g 為j=3),計算出同種煤樣、不同質(zhì)量范圍的揮發(fā)分測定平均值間的差值d:
式中:V1為坩堝蓋質(zhì)量范圍(4.0~4.5)g,同種煤樣揮發(fā)分測定值的平均值;V2為坩堝蓋質(zhì)量范圍(4.5~5.0)g,同種煤樣揮發(fā)分測定值的平均值;V3為坩堝蓋質(zhì)量范圍(5.0~5.5)g,同種煤樣揮發(fā)分測定值的平均值;
分別對同一種煤樣的進行平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、統(tǒng)計量計算。
從t 值表查出臨界值t0.05,n-1,將計算出的t 值與t0.05,n-1進行比較,若t≤,說明兩種質(zhì)量范圍的坩堝蓋測定出的揮發(fā)分之間無顯著差異,否則,說明存在顯著差異。
③數(shù)據(jù)處理結(jié)果。實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果:查t 值表得:t0.05,7=2.365。
在三種坩堝蓋質(zhì)量范圍之間,t 均大于臨界值2.365,表明揮發(fā)分測定結(jié)果存在顯著性差異。坩堝蓋較重的揮發(fā)分測定值比坩堝蓋較輕的揮發(fā)分測定值低。坩堝蓋質(zhì)量范圍在(4.0~4.5)g 和(4.5~5.0)g 兩者之間時,差值的95%概率置信限較小,在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的揮發(fā)分測定重復(fù)性限內(nèi);但坩堝蓋質(zhì)量范圍在(4.0~4.5)g 和(5.0~5.5)g 兩者之間時,差值的95%概率置信限超過了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的揮發(fā)分測定重復(fù)性限;坩堝蓋質(zhì)量范圍在(4.5~5.0)g 和(5.0~5.5)g 兩者之間時,差值的95%概率置信限也接近國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的揮發(fā)分測定重復(fù)性限。
坩堝蓋的質(zhì)量對火電企業(yè)常用煤(煙煤)的揮發(fā)分測定結(jié)果有系統(tǒng)的影響,坩堝蓋質(zhì)量越輕,揮發(fā)分測定值越大。
以D(4.0~4.5)、(4.5~5.0)表示坩堝蓋質(zhì)量在(4.0~4.5)g 和(4.5~5.0)g 兩者之間的揮發(fā)分測定結(jié)果的差值,以D(4.5~5.0)、(5.0~5.5)表示坩堝蓋質(zhì)量在(4.5~5.0)g 和(5.0~5.5)g 兩者之間的揮發(fā)分測定結(jié)果的差值,以D(4.0~4.5)、(5.0~5.5)表示坩堝蓋質(zhì)量在(4.0~4.5)g 和(5.0~5.5)g 兩者之間的揮發(fā)分測定結(jié)果的差值,則有如下的關(guān)系:
[1]段云龍,施玉英,韓立庭,等.煤炭試驗方法標(biāo)準(zhǔn)及其說明(第三版)[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004:16-19.
[2]王麗輝,夏文前,侯麗.煤質(zhì)灰份、揮發(fā)份、全硫測定的不確定度評定[J].綠色科技,2004,(4):205,208.
[3]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T212-2008,煤的工業(yè)分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[4]黃穎媛,唐方云,杜鵑煤的工業(yè)分析中揮發(fā)分測定方法的探討與改進[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2009,28(6):91-92.