燃料煤中灰分、挥发分和全硫快速检验方法DB13／T 2566-2017.pdf

ICS 75.160.10 Z 21 DB13 河北省地方标准 DB13/T 2566 2017 燃料煤中 灰分、挥发 分和全硫 快速检验 方 法 2017-09-06 发布 2017-10-06 实施 河 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发布 DB13/T 2566 2017 I 前 言 本标准 按照GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草。本标准 由河 北省 质量 技术 监督局 提出。本标准 起草 单位：廊 坊市 产品质 量监 督检 验所、长 沙开元 仪器 股份 有限 公司。本标准 主要 起草 人：王永 辉、郑 丽云、李 金瑞、文 胜。DB13/T 2566 2017 1 燃料煤中 灰分、挥发分和 全硫快 速检验方 法 1 范围 本标准 规定 了燃 料煤 水分、灰分、挥 发分 和全 硫快 速检 验 的方 法提 要、试剂 和材料、仪 器设 备、煤样、测定 程序、结 果计 算、结 果报 告、检验 结果 的应用、试 验记 录和 检验 报告。本标准 适用 于燃 料煤 的快速 检验。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日期的 引用 文件，仅 注日 期的版 本适 用于 本 文件。凡 是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有的 修改 单）适用 于本 文件。GB/T 214 煤中 全硫 的测 定方法 第4部分:库 仑滴 定法 GB/T 474 煤样 的制 备方 法 GB/T 475 商品 煤样 人工 采取方 法 GB/T 483 煤炭 分析 试验 方法一 般规 定 GB/T 25214 煤 中全 硫测 定 红 外光 谱法 DL/T 1030-2006 煤 的工 业分析 自 动仪 器法 DB13/2081 工 业和 民用 燃料煤 第4部分:产 品分 类；第5部分:要求 DB13/2122 洁 净颗 粒型 煤 第4部分:产 品分 类；第5部分:要求 3 术语和 定义 GB/T 483 界 定的 以及 下列 术语和 定义 适用 于本 文件。3.1 浮力效 应 一个在 热作 用下 不发 生化 学变化 的物 体，加热 时，由于受 到气 体密 度、气体 流量和 温度 等因 素 的影响，相对 于常 温试 验室 的称量 条件 而产 生的 质量 增加或 减少 的现 象。假定 某物体 在室 温试 验室 条 件下的质 量为ms，加热 到高 温时的 表观 质量 为mb，则 浮力效 应值 m=mb-ms。DL/T 1030-2006,定义3.1 3.2 快速检 验法 测定条 件与 国家 标准 方法 不同，测定 速度 明显 优于 国家标 准方 法，经试 验验 证精密 度和 准确 度 与国家标 准方 法基 本相 同的 仪器测 定法。4 方法提 要 DB13/T 2566 2017 2 4.1 水分测 定 在不加 盖的 坩埚 中称 取一 定量的 一般 分析 试验 煤样，于加 热炉 内在 规定 温度、空气 流中 加热 干 燥至质量 恒定，根 据煤 样的 质量损 失计 算煤 样中 水 分 的质量 分数。4.2 灰分测 定 在不加 盖的 坩埚 中称 取一 定量的 一般 分析 试验 煤样，在空 气流 中按 规定 程序 加热，灰化 并灼 烧 至质量恒 定，根据 残留 物的 质量计 算煤 样的 灰分 质量 分数。4.3 挥发分 测定 在加盖 的坩 埚中 称取 一定 量的一 般分 析试 验煤 样，在规定 条件 下隔 绝空 气加 热，以 减少 质量 占 煤样的质 量分 数，减去 该煤 样的水 分质 量分 数作 为煤 样的挥 发分 质量 分数。4.4 全硫测 定 可选择 下列 方法 之一：GB/T 214 中规 定的 库仑 滴定法：煤 样在 催化 剂作 用下，于空 气流 中燃 烧分 解，煤 中硫 生 成硫氧化 物，其 中二 氧化硫 被碘化 钾溶液 吸收，以电 解碘化 钾溶液 所产 生的碘 进 行滴 定，根 据电解所 消耗 的电 量计 算煤 中全硫 的含 量；GB/T 25214 中 规定 的 红 外光谱 法：煤样 在高 温下，于氧 气流 中燃 烧分 解，气流中 的颗 粒 和水蒸气 分别 被玻 璃棉 和无 水高氯 酸镁 吸附 滤除，二 氧化硫 由红 外检 测系 统测 定。5 试剂和 材料 5.1 三氧化 钨：分析 纯。5.2 煤标准 物质：国 家一 级煤 物理特 性和 化学 成分 分析 标准物 质。5.3 氧气：99.5%，不含 氢。5.4 电解液：称 取分 析纯 碘化 钾、溴 化钾 各5.0 g，溶 于250 mL300 mL 水 中并 在溶液 中加 入分 析 纯冰乙 酸10 mL 制 成的 混合 溶液。5.5 变色硅 胶：工业 用品。5.6 氢氧化 钠：化学 纯。5.7 无水高 氯酸 镁Mg(ClO4)2：粒状 或片 状。6 仪器设 备 6.1 煤质快 速检 验系统 6.1.1 系统构 成 煤质快 速检验 系 统由 水分 单元、灰分 单元、挥 发分 单元、全硫 单元 和微 机控 制单元 组成，其 中 水分、灰 分、挥发 分单 元分 别包括 高温 炉、内置 天平、试样 承接 和传 送装 置、温度测 量装 置等；全 硫 单元主要 包括 管式 高温 炉、电解池 和电 磁搅 拌器、库 仑积分 器、送样 器、空气 供应和 净化 装置 等。微 机DB13/T 2566 2017 3 控制单 元主 要包 括微 机、显示器、测 试专 用软 件和 控制装 置等。煤 质快 速检验 系统 结构 示意 图参 见 附录A中 的图A.1、图A.2。煤质快 速检验 系 统应 在每 次试 验 中记 录并 给 出 空坩 埚质量、试 样质 量及 测定 结果等 详细 信息。6.1.2 功能 煤质快 速检验 系统 具 有称 量和水 分、灰分、挥 发分、全硫 四个 项目 的检 验以 及计算、结 果打 印 等功能。6.1.3 测量单 元 6.1.3.1 高温炉 a）水分 测定 炉：炉膛 能控 制 在（1205），有 较小 的 自由 空间、足 够的 恒温 区 和通 气、排气口；b）灰 分测 定炉：炉 膛能 控制在（50010）和（81510），有较 小的 自由 空间、足够 的 恒 温区和通 气、排气 口，能按 规定的 程序 加热；c)挥 发分 测定 炉：能 控 制在（90010），有 足 够的恒 温区。炉子 热容 量 为炉温 在900 920 时放入 坩埚 后在3min 内恢 复 到（90010）。6.1.3.2 温度测 量装 置 能准确 测量、显 示炉 膛温 度，分 辨率 为1。6.1.3.3 内置电 子天 平 感量0.1 mg，拆卸方便，便于维护、校 准与检定。应有可靠措施 防止天平工作环境温度超 出规定要求，避免 加热 炉的 热辐 射作用 对天 平性 能产 生影 响。6.1.3.4 煤样支 撑杆 安装在 内置 电子 天平 传感 器上的 瓷杆 或石 英杆，其 顶端可 用来 承托 坩埚。6.1.3.5 放样盘 用来放 置坩 埚，用金 属材 料或耐 高温 材料 制成，在1000 高温 下不 发生 化学 反 应、不 变形 且具 有足够的 强度。6.1.3.6 送样装 置 送样装 置是 一种 机械 传动 装置，可使 放样 盘旋 转、升降或 使加 热炉 升降，完 成煤样 的称 量，同时，将放样 坩埚 输送 到规 定位 置。送 样装 置应 定位 正确，运转 灵活 无卡 涩。6.1.3.7 进气装 置 进气装 置包 括减 压阀 与压 力表、耐压 导气 管、流量 计和安 装在 炉内 的气 体分 配器，应能 满足 试 验中气氛 控制 要求，并 使气 流与煤 样充 分接 触。6.1.3.8 排气装 置 排气装 置包 括排 气管、风 扇，应 能及 时有 效的 将试 验中产 生的 烟和 废气 排出。6.1.3.9 库仑测 硫单 元 DB13/T 2566 2017 4 应符合GB/T 214 中有 关库 仑滴定 法测 硫仪 器设 备部 分。6.1.3.10 微机 硬件配 置和 软件 均应 满足 本标准 相关 测试 控制 要求。6.2 天平 感量0.1 mg。6.3 干燥器 内装变 色硅 胶或 无水 氯化 钙。6.4 压饼机 螺旋式 或杠 杆式，能 压制 直径约 为10 mm 的煤 饼。6.5 坩埚 瓷或石 英制，测 水分 和灰 分用，有足 够的 底面 积，能保证 在煤 样摊 平后 每平 方厘米 的煤 样质 量 不超过0.07 g，形 状和 尺寸 如图1 所示。图1 水分/灰分 坩埚 6.6 挥发分 坩埚 瓷质并 配有 严密 的坩 埚盖，形状 和尺 寸如 图2 所示。图2 挥发分 坩埚 DB13/T 2566 2017 5 6.7 燃烧舟 素瓷或 刚玉 制品，应 符合GB/T 214 中 有关 库仑 滴定 法 或GB/T 25214 中 红外 光谱 法 测硫 燃烧 舟的 规定。7 煤样 根据检 验需 要，煤样 的采 取和制 备按 照GB/T 475、GB/T 474 进 行。8 测定程 序 8.1 试验准 备 8.1.1 根据需 要选 择若 干坩 埚在（900 10）灼烧 至质 量 恒定，放在 干燥 器中 备用。8.1.2 按设 备 说明 书要 求，开机 并打开 内置 电子 天平 电源，预 热 30 min 以上。8.1.3 按设备 说明 书要 求，进行 空白试 验，以确 定和 校正 浮力效 应值。8.2 仪器设 备校 准 仪器开 机前 或连 续 测15 个 试样后，用 煤标 准物 质按 照本方 法规 定程 序分 别测 定水分、灰 分、挥 发分、全 硫，灰分、挥发 分、全硫干 燥基 测定 结果 与标 准物质 证书 的认 定值 差值 的绝对 值符 合表1允许差的 要求，否 则，应重 新核 查仪器 或操 作，符合 要求 后，再 进行 检测。表1 灰分、挥发 分、全硫 允许 差表 检测项目 允许差/%灰分（Ad）0.30 挥发分(Vd)0.60 全硫(St,d)0.05 8.3 试验步 骤 8.3.1 水分测 定 8.3.1.1 在检验 系统 中，准确 称量（准确 至 0.0002 g）预先 干燥至 质量 恒定 的坩 埚，在坩埚 中加 入（0.4 0.1）g 一般 分析 试验煤 样，摊平 并准 确称 量（准 确 至 0.0002 g）。8.3.1.2 按每小 时换 气次 数不 小 于30 次 向炉 膛通 入空 气，将 煤样送 入（12 05）恒 温 区持续 加热，直至质 量恒 定（1 min 间 隔 下质量 变化 不超 过 0.0005 g）或 质量 增加 时为 止。在 后一种 情况 下，采用 质量增加 前一 次的 质量 为计 算依据。8.3.2 灰分测 定 8.3.2.1 在检验 系统 中，在室 温下 准确称 量（准确 至 0.0002 g）预 先干 燥至 质量 恒定 的 坩埚，在坩 埚中加入（0.40.1）g 一 般分析 试验 煤样，摊 平并 准确称 量（准确 至 0.0002 g）。8.3.2.2 按每小 时换 气次 数不 小 于30 次 向炉 膛通 入空 气，并 将煤样 送入（500 10）恒温区 持续 加热（51）min，继续 升温 到（81 510）并灼 烧至 质量恒 定（1min 间隔 下质 量变化 不超 过 0.0005 g）。DB13/T 2566 2017 6 8.3.3 挥发分 测定 8.3.3.1 在检验 系统 中，在室 温下 准确称 量（准确 至 0.0002g）预 先干 燥至 质量 恒定 的 挥发分 坩埚，在坩埚 中加 入（1.0 0.1）g 一 般分 析试 验煤 样，摊平并 准确 称量（准 确 至0.0002 g）。8.3.3.2 预先将 高温 炉加 热 至 900 920，承 接和 传送 装 置将带 盖坩 埚送 入高 温炉 恒温区，准 确加热7 min 后。8.3.3.3 挥发分 坩埚 放入 高温 炉后，炉温 会有 所下 降，但 应 在 3min 内 恢复 到（90 01 0），此后 保持在（900 10），否 则 此次试 验作 废。加热 时间 包括温 度恢 复时 间在 内。8.3.3.4 如煤样 干燥 无灰 基挥 发 分Vdaf 37%时，煤样 先压 饼 约 10 mm 的 煤饼，然后 再 切碎 成 2 mm 4 mm 小 块试 验。8.3.4 全硫测 定 在 检验 系统 中，按照GB/T 214中 库仑 滴定 法进 行或 根 据需要，按照GB/T 25214 中红外 光谱 法进行。9 结果计 算 9.1 水分计 算 空气干 燥煤 样水 分含 量按 下式计 算：10012 1 0ad mm m mM.(1)式（1）中：Mad 一般 分析 试验 煤 样的水 分质 量分 数，%；m0 室温 下坩 埚质 量，单位 为克（g）；m1 称取 的一 般分 析 试验煤 样质 量，单位 为克（g）；m2 加热 后煤 样和 坩 埚质量（经 浮力 效应 校正 后的质 量），单 位为 克（g）。9.2 灰分计 算 空气干 燥煤 样灰 分含 量按 下式计 算：10043 5admm mA.(2)式（2）中：Aad 空 气干 燥基 灰分 的质量 分数，%；m3 室温 下坩 埚质 量，单位 为克（g）；m4 称取 的一 般分 析 试验煤 样质 量，单位 为克（g）；m5 灼烧 后残 渣和 坩 埚的质 量（经浮 力效 应校 正后的 质量），单位 为克（g）。9.3 挥发分 计算 空气干 燥煤 样挥 发分 含量 按下式 计算：DB13/T 2566 2017 7 adMmm m mV 10078 7 6ad.(3)式（3）中：Vad 空气 干燥 基挥 发 分的质 量分 数，；m6 室温 下坩 埚质 量，单位 为克（g）；m7 称取 的一 般分 析 试验煤 样质 量，单位 为克（g）；m8 加热 后残 余物 和 坩埚质 量（经浮 力效 应校 正后的 质量），单位 为克（g）。注：干燥无灰基挥发分计算见GB/T 212。9.4 全硫计 算 按照GB/T 214 中 库仑 滴定 法或GB/T 25214 中红 外光 谱法 进 行计 算。10 结果报 告 报告值 以单 次测 定结 果按 照GB/T 483 要求 报出。灰 分、全 硫报 告干 基，挥发 分报告 干基 或干 燥 无灰基。11 检验结 果的 应用 11.1 质量符 合性 灰分、挥发 分和 全硫 三项 指标根 据DB13/2081 和DB13/2122 中 相应 质量 指标 规 定值（取上 限值）与检验 结果 比较，进 行 质 量符合 性判 定。当符 合规 定值要 求时，判 定被 检煤 炭质量 为 不 可疑；当 检验项目中 任一 项或 一项 以上 不符合 规定 值 要 求时，判 定被检 煤炭 质量 为可 疑。注：本方法允许差参见附录B。11.2 异议 解 决办 法 对检验 结果 有异 议时，应 由 被检 方请 有资 质的 法定 检验机 构对 备份 样按 照相 应国家 标准 方法 进 行复检，以复 检结 果为 准。12 试验记 录和 检验 报告 12.1 试验记 录 试验记 录应 按规 定的 格式、术语、符 号和 法定 计量 单位填 写，并应 至少 包括 以下内 容：a)试验项 目名 称及 记录 编号；b)试验日 期；c)试验依 据标 准及 主要 使用 仪器设 备名 称；d)试验数 据；e)试验结 果及 计算；f)试验过 程中 发现 的异 常现 象及其 处理；g)检验人 员和 审查 人员；h)其他需 说明 的问 题。DB13/T 2566 2017 8 12.2 检验报 告 检验报 告包 括但 不限 于以 下信息：a)报告名 称、编号、页 号及 总页数；b)检验单 位名 称；c)被检单 位名 称；d)煤样标 识；e)检验项 目及 依据 标准；f)结果及 结论；g)采样、制样 报告；h)审核和 主检 人员、检 验日 期。DB13/T 2566 2017 9 A A 附 录 A（资料 性附 录）煤质快 速检 验系 统结 构示 意图 A.1 煤质快 速检 验系 统结 构图A.1。注：1-左侧箱体；2-升降机构；3-水分、灰分和挥发分放样盘；4-天平；5-中间箱体；6-全硫箱 体；7-电解池；8-搅拌机构；9-视窗；10-右壳 体；11-固定调节支撑脚；12-带刹车万向脚轮；13-底座；14-全硫放样 盘；15-送样机构；16-加热炉组件；17-加热炉支架；18-左壳体；19-加热炉组件；20-炉门组 件。图A.1 煤质 快速 检验 系统 结构图 A.2 煤质快 速检 验系 统示 意图A.2。图A.2 煤 质快 速检 验系 统 示意图 DB13/T 2566 2017 10 附 录 B（资料 性附 录）方法允 许差 B.1 方法 允许 差 本方法 允许 误差 为:按本 方 法检验 的 报 告值 与 按GB/T 212或GB/T 214 检验 结果 之 差值的 绝对 值,符合表B.1 要 求。表B.1 灰 分、挥发 分、全 硫允许 差 表 检测项目 允许差/%灰分（Ad）0.60 挥发分（Vd 或Vdaf）0.80 全硫（St,d）0.05 _