崔紅霞(國能銷售集團有限公司天津分公司，天津 300457)

0 引言

煤質檢驗是指對一批煤炭中的幾項主要指標進行檢測，根據不同的標準，確定該批送檢煤炭的具體用途的流程。在檢驗過程中，一旦主要指標出現誤差，就會影響送檢煤的分類判斷，從而影響煤炭的具體應用。因此，在煤質的檢驗過程中，控制誤差至關重要。

1 主要指標誤差

在煤質的檢驗過程中，需要進行檢測且對煤質有明顯影響的主要指標分為以下六種：

1.1 水分

煤炭中的水分主要以兩種形式存在，一種是結晶水，也稱作化合水，是水分與煤炭內含有的礦物成分相結合的形態(tài)，例如石膏(CaSO4·2H2O)與高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O)等，可以看到其化學式中就有著水(H2O)的存在；另一種則被稱為游離水，在煤中一般以吸附或附著的形式存在。煤炭中的水分含量是煤質檢測過程中的一大指標，因為煤中的水分不僅會影響到煤的加工、運輸等過程，還會在煤炭燃燒時吸收熱量蒸發(fā)為水蒸氣，嚴重影響煤炭在燃燒時的熱穩(wěn)定性與熱量傳導。

1.2 灰分

煤在經過完全燃燒之后會留下殘渣，而這些殘渣就是煤質的灰分。灰分的高低影響著煤炭的發(fā)熱量與殘渣的排出量，基本可以認為煤的灰分越高，則煤的品質越差?；曳种饕譃橥庠谂c內在兩種，其中外在灰分主要來自于煤的開采過程中出現的巖石碎塊，可以比較容易地清除；而內在灰分則是來自于煤的內部，因為埋藏在地下的煤是由遠古時代的植物形成的，而植物中的無機物就成為了決定煤的內在灰分的主要因素[1]。

1.3 硫分

在煤質的檢測中，硫分作為一種有害物質一直受到嚴格檢測，一般情況下當煤炭中的硫分小于1%時，才能夠將煤炭作為燃料使用。因為硫在燃燒的過程中會產生以二氧化硫為主的硫化物，而二氧化硫與水結合形成亞硫酸，亞硫酸與氧氣發(fā)生反應成為硫酸，進而混入雨水，形成酸雨。酸雨不僅嚴重危害人類健康與動植物生長，還會對金屬設備造成腐蝕，降低使用壽命。除此之外，含硫量高的煤炭如果用工業(yè)中的鋼鐵冶煉或焦炭煉制，還會影響到鋼鐵與焦炭的質量。

1.4 熱值

煤的熱值指的是將固定單位的煤炭進行充分燃燒后，計量其在燃燒過程中釋放出的能量總和，這也是對煤炭的品質進行判定的關鍵指標。一般來說，在計算煤的熱值時，常用到彈筒量熱儀進行測量計算，雖然方便快捷，但可能會有人為操作所引起的誤差。

1.5 揮發(fā)分

在燃燒的過程中，煤炭中含有的部分有機物與礦物質在受熱后會發(fā)生分解，其中以氣體形式揮發(fā)的部分被稱作揮發(fā)分。揮發(fā)分大部分以具有可燃性的碳氫化合物為主，其數量會隨著煤炭的燃燒過程與時長而產生變化，且會對煤炭的燃燒與鍋爐的正常工作造成影響、因此，煤炭的揮發(fā)分也是煤質檢驗中的主要指標之一。

1.6 固定碳

上文中提到了煤的水分、灰分與揮發(fā)分，假設將煤中的這些物質全部移除，那么得到的就是煤的固定碳成分。煤的固定碳與煤的發(fā)熱量直接相關，甚至有部分國家在進行煤發(fā)熱量計算時，直接將固定碳成分作為其主要參數之一。因此，固定碳含量也是煤質檢驗過程中的重要指標。

2 煤質的檢驗方法

2.1 采樣

在煤質的檢驗過程中，首先需要進行煤質的采樣工作，而采樣也是煤質檢驗過程中最重要的環(huán)節(jié)。因此，在煤質采樣的過程中，一定要選擇正確的采樣方案，要確保該批受檢煤“每一個顆粒都有可能進入采樣設備”的采樣原則，進行有代表性的采樣，更加精確地對受檢煤的每項指標進行充分檢測。

2.2 煤樣制備

在煤樣的制備過程中，需要將采集的煤樣進行加工，使其成為能夠代表該批煤炭煤質的檢測樣本，一般需要經歷破碎、混合、干燥與縮分等多個工序。制樣過程的精密度也會影響到最終的分析工作，因此，在煤樣的制備過程中，需要對煤樣進行充分加工與平均篩選，確保煤樣的分析工作順利進行。

2.3 煤質分析

在前述工作完成后，需要對制作完成的煤樣進行分析。因為煤質的分析結果會直接決定該批受檢煤的品質，因此需要更加精確的檢驗分析過程。同時，針對不同的煤質測定要求，在煤質分析的過程中也需要使用不同的測定方法與工具。因此，一定要嚴格認真對待煤質分析工作，確保對該批受檢煤品質的真實判定[2]。

3 產生誤差的原因

在煤質檢驗的過程中，雖然現代化儀器與技術已經獲得廣泛應用，但是再精密的儀器還是需要有化驗人員進行操作的。在對煤炭樣本進行諸如稱量、溶解、分離等操作期間，往往會因為人的感官、儀器的精度等多種原因出現誤差，導致無法獲得絕對準確的結果。因此，煤質分析得到的結果與真實結果之間總會有一定的出入，而這就是分析過程中的誤差。一般來說，誤差的產生可以大致分為以下四種：

3.1 基礎誤差

顧名思義，基礎誤差是在煤質分析的基礎上出現的誤差。在煤質檢驗的整個流程中，分析過程只是確定煤質的手段，而煤質的基礎還要看送檢煤本身。因此，引起基礎誤差的原因主要來自于煤質分析之前，也就是采樣環(huán)節(jié)。引起采樣中誤差的因素有很多，例如采樣過程不夠充分、未能對受檢煤的每一部分進行采樣、采樣數目不夠規(guī)范、未能在受檢煤采取部分均勻或數量足夠的樣本等。

3.2 干燥誤差

在煤質的制樣與分析過程中，常常需要將煤樣進行干燥處理，避免煤樣中的水分影響分析過程。對煤樣的干燥處理一般有兩種方法，即風干法與烘干法。為了加快實驗進度，節(jié)省操作時間，許多檢測人員會采用高溫烘烤的做法處理煤樣，可能導致煤樣中的部分物質在高溫環(huán)境下發(fā)生反應，進而造成結果中出現較大的誤差。

3.3 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差往往會在煤樣的檢測過程中出現，一般是由于儀器、試劑或測量方法引起的誤差。例如在稱量煤樣時，對稱量用的天平未加以校正；進行酸堿滴定實驗時，試管中的蒸餾水中或試劑中含有雜質；滴定等當點與指示劑變色點不一致等。引起系統(tǒng)誤差的原因往往是某種確定因素，且容易在實驗中重復出現。

3.4 偶然誤差

相對于系統(tǒng)誤差的確定因素，偶然誤差正如其名，發(fā)生因素存在較大的不確定性。但是，偶然誤差也是有著發(fā)生規(guī)律的，只要大量增加實驗次數，對實驗結果進行比較，就可以發(fā)現偶然誤差的規(guī)律。例如在眾多的實驗結果中，誤差較大的結果出現次數較少，誤差小的結果出現次數則會較多。引發(fā)偶然誤差的原因也充滿了不確定性，例如操作過程中環(huán)境溫度、濕度的變化，或是電子設備使用中出現的電流、電壓的波動等，這些因素難以受到操作人員控制，因而引發(fā)了偶然誤差[3]。

4 誤差的解決措施

前文通過分析得出了誤差產生的原因，接下來那么只要基于相應的誤差出現的原因，就能夠通過有針對性的辦法，減小或消除煤質檢測過程中的誤差。

4.1 精準采集樣本

樣本的采集是煤質分析的基礎，而樣本采集中出現的誤差會直接影響到煤質分析的準確性，例如煤炭頂部與底部的光照、溫度、濕度等各項數值差異。如果單從煤炭頂部或底部采集樣本，很有可能造成分析結果的誤差。因此，在進行煤炭樣本采集的過程中，一定要對受檢煤的每一個部分都進行充分采集，確保采樣過程中的樣本選擇不存在缺漏，確保每一個煤粒都有被選上的可能性。

4.2 慎選干燥方法

在煤樣的干燥過程中，為了避免出現誤差，可以根據煤的種類，按照煤樣的質量、含水量等參數將采集的煤樣進行區(qū)分，有針對性地選擇干燥方法。

4.3 復查縮小誤差

上文提到的系統(tǒng)誤差與偶然誤差都是在實驗分析過程中產生的誤差，對此我們需要通過復查的方法將誤差進行排除。例如，針對實驗中出現的誤差，可以通過更換實驗用的儀器與試劑進行多次重復實驗，通過對比多次實驗產生的數據，確定誤差出現的原因，進而縮小或排除誤差。

5 結語

在煤質檢驗的過程中，需要操作人員根據煤的類別、工藝與使用渠道的不同，使用規(guī)范化且具有針對性的實驗方法加以分析，通過檢驗得出準確的檢測數據，合理進行煤炭利用。因此，煤質檢驗不僅有著較高的技術含量要求，更有著對于誤差排除的需求。操作人員只有在煤質從采樣到檢驗的過程中層層把關、嚴格篩選、精確控制，盡量避免誤差的出現，才能夠使煤炭在正確的領域發(fā)揮合適的作用。