3. 物料平衡基础与术语体系

在固废资源化项目中，物料平衡的所有数字都必须挂在一个明确的“基准”上。同一批物料，用湿基报出含水率60%，用干基报出含水率150%，两者说的是同一件事，但数值完全不同。如果项目建议书、化验单、验收报告各自使用不同基准，物料平衡表就会对不上，收率也会被算错。因此，本节先把基准体系和收率术语一次讲清，后续所有计算都建立在这套约定之上。

一、两套基准：湿基与干基、收到基与干燥基

固废物料通常由水分、灰分和可燃分（挥发分加固定碳）三部分组成。基准就是“以哪一部分作为分母”。

• 湿基（收到基，as received）：以物料实际收到的总质量（含全部水分）为分母。工程上常记为“收到基”，因为它是现场称重、结算、运输计量的天然基准。湿基水分记为 M_ar，湿基灰分记为 A_ar。
• 干基（干燥基，dry basis）：以105℃干燥至恒重后的干物料质量为分母，水分被排除在外。干基水分记为 M_ad（分析基）或按干燥基定义水分不参与，干基灰分记为 A_d。

两者换算关系非常直接。设湿基水分为 M_ar（以小数计），则干基某组分含量 X_d 与湿基含量 X_ar 满足：

X_d  = X_ar / (1 - M_ar)
X_ar = X_d × (1 - M_ar)

举例（示例假设数据）：某生活垃圾衍生燃料（RDF）收到基水分为 25.0%，收到基灰分为 12.0%。则干基灰分 = 12.0% ÷ (1 − 0.25) = 16.0%。若化验室报出干基灰分 16.0%，现场按湿基记账时就应还原为 12.0%，否则灰分被高估，可燃分被低估，热值推算随之偏差。

二、灰分与可燃分：一对互补量

灰分是物料在815℃灼烧后残留的无机物，可燃分则是灼烧中损失的部分（挥发分+固定碳）。在干基下二者互补：

A_d + 可燃分_d = 100%

因此只要测准灰分，可燃分即可反推。工程上常用“灰分/可燃分比”快速判断物料品质：灰分越高，可燃分越低，热值越低，资源化价值越差。例如干基灰分从16%升到30%，可燃分从84%降到70%，低位热值通常下降约15%～20%（示例估算，实际需按元素分析和经验公式核算）。这也是为什么配料、除杂、脱水等前处理工序，本质上都在调整灰分与可燃分的比例。

三、三类收率：组分收率、产品收率、元素收率

收率回答的是“目标物回收了多少”。分母不同，含义完全不同，混用是物料平衡最常见的错误来源。

• 组分收率：以进料中某一组分的质量为分母，衡量该组分进入目标产品的比例。例如进料中塑料组分100 t，分选后进入塑料产品80 t，则塑料组分收率80%。它反映分选效率。
• 产品收率：以进料总质量为分母，衡量目标产品的质量占比。例如进料总质量500 t，产出RDF产品300 t，产品收率60%。它反映整体产出规模，但受水分、灰分等非目标物影响。
• 元素收率：以进料中某元素（如碳、铁、铜）的总量为分母，衡量该元素进入产品的比例。例如进料含碳150 t，产品含碳120 t，碳元素收率80%。它用于评价元素层面的资源化效率，尤其适合金属回收和能源化项目。

三者关系可以这样理解：产品收率看“量”，组分收率看“质”，元素收率看“元素去向”。一个项目产品收率60%看似不高，但若目标组分收率达到90%、元素收率85%，说明分选精准、杂质带出少，实际资源化效果是好的。反之，产品收率很高但组分收率低，往往意味着大量杂质被裹挟进产品，产品品质不达标。

四、实际怎么做：一张物料平衡表的基准约定

在编制物料平衡表之前，先做三件事，可以避免绝大多数基准错误。

1. 统一报出基准并写在表头。建议现场计量用湿基（收到基），工艺计算和热值核算用干基，表头明确标注“湿基”或“干基”，不允许同一张表混用。
2. 先测水分，再换算。水分是湿基与干基之间的唯一桥梁。每批物料至少测一次收到基水分，换算时保留一位小数，避免反复换算造成累积误差。
3. 收率分母写清楚。在收率栏旁注明“以进料组分计”“以进料总量计”或“以进料元素计”，并附上分子分母的绝对质量，便于复核。

以一个示例说明（以下为假设数据，仅用于演示计算逻辑）：某固废分选线进料500 t（收到基），水分25%，干基灰分16%，干基可燃分84%。分选后得到RDF产品300 t（收到基，水分10%），塑料产品80 t（其中塑料组分来自进料100 t），金属产品15 t（进料铁元素20 t，产品含铁18 t）。

• 产品收率 = 300 ÷ 500 = 60%（湿基口径，需注明）。
• 塑料组分收率 = 80 ÷ 100 = 80%。
• 铁元素收率 = 18 ÷ 20 = 90%。
• 若需比较RDF干基产率，则进料干料 = 500 × (1−0.25) = 375 t，产品干料 = 300 × (1−0.10) = 270 t，干基产品收率 = 270 ÷ 375 = 72%。可见同一产品，湿基60%与干基72%并不矛盾，只是分母不同。

最后强调闭合校验。无论采用哪种基准，物料平衡必须满足“进料某组分质量 = 各产品中该组分质量之和 + 损失量”。灰分、可燃分、目标元素都应分别做闭合校验，偏差一般控制在±3%以内可接受（示例控制值，具体按项目验收标准执行）。若偏差过大，优先检查水分测定和基准换算，再检查计量秤和取样代表性。把基准约定和收率口径固化到表格模板中，后续每一章的物料平衡计算才有可靠起点。