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【摘 要】 煤炭的发热量为煤炭质量的重要参考指标，其中煤炭的外水分及外灰分的波动会对煤炭发热量产生影响，本文分析了煤炭外水分及外灰分同时发生变化时煤炭发热量变化的几种情况。
【关键词】 煤炭 发热量 外水分 外灰分
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.05.014
1 前言
众所周知，煤炭发热量高低的内因与其煤化程度有关，煤炭的煤化程度越高其水分含量、腐酸值越少，煤炭的发热量越高；煤化程度越低其水分、腐酸值及其它杂质越高，其发热量越低。那么在影响煤炭发热量的外因中，外水分（煤炭水分减去内水分为外水分），外灰分（煤炭灰分减去内灰为外灰分）这两项指标与煤炭的发热量均成反比关系，即指标越大低位发热量越低。
笔者一直在思考一个问题，水洗煤是提高煤炭质量的最常用方法，但会导致煤炭质量的损失，也就是说水洗煤是用煤炭的减吨（洗后使水分变化不大、灰分减小）换来品质的提升。如果用一定量的水冲洗一定量的煤炭，然后使其外水流失不大，灰分减小，这种情况下发热量的变化，因为外水分增大会导致煤炭低位发热量降低，但在冲洗的过程中其外灰也被冲洗掉了，导致其灰分减小低位发热量反而增高，那么用水冲洗过的煤其最终的发热量会如何变化。笔者试图从理论上进行探讨，不足之处请读者批评指正。
2 分析
假设一定质量的煤代号及质量设为A，其水分为B，灰分为C，固定碳为D（A、B、C、D均为质量数）发热量为Q，暂不考虑其它因素如挥发分的影响。在一定质量A的煤炭中发热量Q是由固定碳D产生的，那么B、C如果产生波动首先会影响质量A发生变化，进而导致取样时D值比例的变化。B的波动还会影响收到基低位发热量的变化。
下面就具体分析当B、C发生变化时发热量会如何变化，（B+C+D）=A，产生的热量为Q，经水冲洗后如果该批煤的质量A不变，说明经水冲洗后的煤炭其增加的水分和冲洗掉的外灰持平，D在该批煤中的比例没有发生变化，那么在同一实验室干燥到同一空干基水分的情况下，单位质量的水分不变，外灰减少，那么D的比例肯定增加，该煤炭的弹简发热量应为冲洗后的高，空干基高位、干基高位发热量也应为冲洗后的高，空干基及干基低位发热量应为冲洗后的高，因单位质量的固定碳没有变化，故收到基低位应相同。
还有其它两种情况：1、即冲洗后的质量A变大，说明留在煤中的外水分质量大于冲洗掉的煤炭外灰分。2、如冲洗后煤炭质量A变小，说明冲洗掉的外灰质量大于冲洗后留在煤中的水分质量。下面分别分析这两种情况：情况1，冲洗后虽然质量A变大，但固定碳质量D质量不变，外水分及外灰分变化，实验时取单位质量的一般分析基煤样，实验过程不变，原来D值比例为（D/A）×100，现在为[D/（A+x）]×100，x为多出来的水减冲掉的外灰的值，（A+x）>A，那么单位质量中的D值变小，但是根据以上所分析，在同一实验室同一空气干燥基水分的条件下，单位质量的D值还是增高（水分没变，灰分减小，固定碳比例填补水分比例），该煤炭的弹简发热量应为冲洗后的高，空干基高位、干基高位发热量也应为冲洗后的高，空干基及干基低位发热量应为冲洗后的高。对于收到基低位发热量值而言因为单位质量中其减少的外灰比例被水分占居，其固定碳D的比例为变小，所以其单位质量的低位发热量应变小。
同样道理，情况2冲洗后质量A变小说明冲掉的外灰质量大于留下的外水质量，固定碳质量同样不变，实验时取单位质量的一般分析基煤样的实验过程不变，原来D值比例为（D/A）×100，现在为[D/（A-x）]×100，x为冲掉的外灰的值减留下来的水，同一实验室同一空气干燥基水分的条件下该批煤的灰分比例变小，水分比例不变，固定碳比例变大，其弹简发热量将和增加的固定碳质量及减少的外灰质量有关，因为其固定碳质量增加，而外灰质量反而减少，其弹筒发热量、空干基高位发热量、干基高位发热量应该为增加，空干基低位、干基低位也为增加，对于收到基低位发热量而言，外灰质量C变小，水分B变大，固定碳D质量不变，因为其总质量A变小，所以其单位质量的D值只可能变大，所以其收到基低位发热量应增高。
3 结论
综上所述，在一定批量的煤炭中加水冲洗会引起煤中全水分及灰分的变化，在其空气干燥基条件不变的情况下，其发热量的弹筒值、空干基高位值、干基高位值乃至空干基低位、干基低位均为升高，收到基低位发热量应和煤炭的总质量变化有关系，总质量不变其单位质量的固定碳比例不变，收到基低位发热量不变，总质量变大，其单位质量的固定碳变小，收到基低位变小，总质量变小，其单位质量的固定碳比例变大，收到基低位发热量变大。
以上观点只是理论上的分析，实际操作中首先不可能有两批品质一样的煤，其次在用水分进行冲洗时还会引起煤炭中硫、氢等元素的变化导致挥发分也会发生变化，理论观点仅供参考。
作者简介
王环宇，本科学历，从事多年煤炭产品质量检验工作。
【关键词】 煤炭 发热量 外水分 外灰分
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.05.014
1 前言
众所周知，煤炭发热量高低的内因与其煤化程度有关，煤炭的煤化程度越高其水分含量、腐酸值越少，煤炭的发热量越高；煤化程度越低其水分、腐酸值及其它杂质越高，其发热量越低。那么在影响煤炭发热量的外因中，外水分（煤炭水分减去内水分为外水分），外灰分（煤炭灰分减去内灰为外灰分）这两项指标与煤炭的发热量均成反比关系，即指标越大低位发热量越低。
笔者一直在思考一个问题，水洗煤是提高煤炭质量的最常用方法，但会导致煤炭质量的损失，也就是说水洗煤是用煤炭的减吨（洗后使水分变化不大、灰分减小）换来品质的提升。如果用一定量的水冲洗一定量的煤炭，然后使其外水流失不大，灰分减小，这种情况下发热量的变化，因为外水分增大会导致煤炭低位发热量降低，但在冲洗的过程中其外灰也被冲洗掉了，导致其灰分减小低位发热量反而增高，那么用水冲洗过的煤其最终的发热量会如何变化。笔者试图从理论上进行探讨，不足之处请读者批评指正。
2 分析
假设一定质量的煤代号及质量设为A，其水分为B，灰分为C，固定碳为D（A、B、C、D均为质量数）发热量为Q，暂不考虑其它因素如挥发分的影响。在一定质量A的煤炭中发热量Q是由固定碳D产生的，那么B、C如果产生波动首先会影响质量A发生变化，进而导致取样时D值比例的变化。B的波动还会影响收到基低位发热量的变化。
下面就具体分析当B、C发生变化时发热量会如何变化，（B+C+D）=A，产生的热量为Q，经水冲洗后如果该批煤的质量A不变，说明经水冲洗后的煤炭其增加的水分和冲洗掉的外灰持平，D在该批煤中的比例没有发生变化，那么在同一实验室干燥到同一空干基水分的情况下，单位质量的水分不变，外灰减少，那么D的比例肯定增加，该煤炭的弹简发热量应为冲洗后的高，空干基高位、干基高位发热量也应为冲洗后的高，空干基及干基低位发热量应为冲洗后的高，因单位质量的固定碳没有变化，故收到基低位应相同。
还有其它两种情况：1、即冲洗后的质量A变大，说明留在煤中的外水分质量大于冲洗掉的煤炭外灰分。2、如冲洗后煤炭质量A变小，说明冲洗掉的外灰质量大于冲洗后留在煤中的水分质量。下面分别分析这两种情况：情况1，冲洗后虽然质量A变大，但固定碳质量D质量不变，外水分及外灰分变化，实验时取单位质量的一般分析基煤样，实验过程不变，原来D值比例为（D/A）×100，现在为[D/（A+x）]×100，x为多出来的水减冲掉的外灰的值，（A+x）>A，那么单位质量中的D值变小，但是根据以上所分析，在同一实验室同一空气干燥基水分的条件下，单位质量的D值还是增高（水分没变，灰分减小，固定碳比例填补水分比例），该煤炭的弹简发热量应为冲洗后的高，空干基高位、干基高位发热量也应为冲洗后的高，空干基及干基低位发热量应为冲洗后的高。对于收到基低位发热量值而言因为单位质量中其减少的外灰比例被水分占居，其固定碳D的比例为变小，所以其单位质量的低位发热量应变小。
同样道理，情况2冲洗后质量A变小说明冲掉的外灰质量大于留下的外水质量，固定碳质量同样不变，实验时取单位质量的一般分析基煤样的实验过程不变，原来D值比例为（D/A）×100，现在为[D/（A-x）]×100，x为冲掉的外灰的值减留下来的水，同一实验室同一空气干燥基水分的条件下该批煤的灰分比例变小，水分比例不变，固定碳比例变大，其弹简发热量将和增加的固定碳质量及减少的外灰质量有关，因为其固定碳质量增加，而外灰质量反而减少，其弹筒发热量、空干基高位发热量、干基高位发热量应该为增加，空干基低位、干基低位也为增加，对于收到基低位发热量而言，外灰质量C变小，水分B变大，固定碳D质量不变，因为其总质量A变小，所以其单位质量的D值只可能变大，所以其收到基低位发热量应增高。
3 结论
综上所述，在一定批量的煤炭中加水冲洗会引起煤中全水分及灰分的变化，在其空气干燥基条件不变的情况下，其发热量的弹筒值、空干基高位值、干基高位值乃至空干基低位、干基低位均为升高，收到基低位发热量应和煤炭的总质量变化有关系，总质量不变其单位质量的固定碳比例不变，收到基低位发热量不变，总质量变大，其单位质量的固定碳变小，收到基低位变小，总质量变小，其单位质量的固定碳比例变大，收到基低位发热量变大。
以上观点只是理论上的分析，实际操作中首先不可能有两批品质一样的煤，其次在用水分进行冲洗时还会引起煤炭中硫、氢等元素的变化导致挥发分也会发生变化，理论观点仅供参考。
作者简介
王环宇，本科学历，从事多年煤炭产品质量检验工作。