煤质灰份、挥发份、全硫测定的不确定度评定

王丽辉，夏文前，侯 丽

（黑龙江省大庆市环境监测中心站，黑龙江 大庆163316）

1 材料与方法

检测依据为煤中全硫测定方法，库仑法（GB/T214－2007）[1]，煤的工业分析方法，（GB/T212－2008）。仪器设备为MAC2000型工业分析仪，CLS－5库仑测硫仪。样品为标准煤样。利用CLS－5库仑测硫仪，煤标样在1150℃和催化剂三氧化钨作用下，在空气流中燃烧，煤中各种形态硫均被氧化和分解为二氧化硫和少量三氧化硫，以电解碘化钾－溴化钾溶液生成的碘和溴来氧化滴定二氧化硫，根据生成碘和溴所消耗的电量，计算煤中全硫的含量。

利用MAC2000型工业分析仪，煤样在110℃氮气氛中加热至恒重测定水份Mad，在900℃氮气氛中加热7min测定挥发份Vad，在815℃氧气氛中加热至恒重测定灰份Aad。

2 数学模型的建立

根据CLS－5库仑测硫仪及AC2000型工业分析仪的分析原理，建立数学模型：

式中Sd（%）为干基煤中全硫含量，%；Ad（%）为干基煤中灰份含量，%；Vd（%）为干基煤中挥发份含量，%；S1、A1、V1为煤中含全硫量、灰份质量、挥发份质量，g；Mad为煤中含水量，%。

3 标准不确定度评定

3.1 测量不确定度的A类评定

A类标准不确定度是通过在重复性或再现性条件下，对同一样品测量结果的统计分析得到。抽取标准煤样，以上述标准方法测量灰份、挥发份、全硫各10次重复测量值、平均值和单次测量的实验标准偏差结果见表1和表2。

表1 在重复性条件下进行灰份、挥发份、全硫含量10次测量

表2 测定结果的平均值和单次测量的实验标准偏差平均标准差

3.2 B类标准不确定度的评定

3.2.1 证书标明其测量不确定度

MAC2000型工业分析仪计量证书标明其测量范围内不确定度灰份、挥发份分别为0.15%、0.18%；CLS－5库仑测硫仪计量证书标明其测量全硫不确定度为0.02%。

灰份、挥发份和全硫相对标准不确定度分别为0.01、0.03、0.08。

3.2.2 样品称量不确定度

实验室用电子天平，称量的不确定度主要有2个来源：即称量的变动性标准偏差为0.1mg；天平校正产生的不确定度，检定证书给出的最大允许差为0.5mg，按均匀分布换算成标准不确定度为二者的合成不确定度

B类不确定度的合成urelB＝urel（bd）2＋urel（m）2。

3.3 不确定度分量的合成

合成相对不确定度为：urelc＝urelB2＋urelA2，各个分量合成不确定度uc＝urelc。

表3 相对不确定度分量汇总%

3.4 扩展不确定度的评定

取置信区间为95%，扩展因子k＝2，则扩展不确定度为：U＝k×uc，经计算灰份、挥发份、全硫的扩展不确定度分别为±0.29%、±0.40%、±0.04%。

4 结语

干基煤质灰份、挥发份、全硫不确定度评定结果分别为14.30±0.29%、6.41± 0.40%、0.249±0.04%。在灰份、挥发份、全硫不确定度评定中，本测试影响最大的不确定度分量是仪器示值波动引起的相对不确定度，分别为0.010%、0.03%、0.08%，样品称样及重复测定引起的相对不确定度很少，可以忽略不计。

[1]国家质量监督检验检疫总局.[GB/T214－2007].煤中全硫测定方法 库仑法[S].北京：国家质量监督检疫局，2007.

[2]国家质量监督检验检疫总局.JJF 1059－1999，测量不确定度评定与表示[S].北京：国家质量监督检疫局，1999.