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煤炭 编辑
煤炭
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一，煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
中文名：煤炭
外文名：coal
别名：黑色的金子
性质：固体可燃有机岩
原料：植物遗体
地位：主要能源之一
领域：能源
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高。
“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低 。
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布，但煤在全球的分布很不均衡，各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家，也是世界上主要产煤国，其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列，仅次于美国、俄罗斯和澳大利亚 。
煤炭
根据成煤的原始物质和条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。
中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。
《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。
希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
煤炭
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成尚未找到更新的说法。
煤炭的形成
但是，无可否认的事实和依据，煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠扑不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。
煤炭
煤的形成年代
在整个地质年代中，全球范围内有三个大的成煤期：
古生代的石炭纪和二叠纪，成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。
中生代的侏罗纪和白垩纪，成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。
新生代的第三纪，成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。
煤炭分类表
根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》，我国煤炭分为十大类，一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘结、不粘结、长焰煤等统称为烟煤；贫煤称为半无烟煤；挥发分大于40%的称为褐煤。
无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料，烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业；褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。
煤炭分类表（以炼焦用煤为主）
类别 | 无烟煤 | 贫煤 | 瘦煤 | 焦煤 | 肥煤 | 气煤 | 弱粘 结煤 | 不粘 结煤 | 长焰煤 | 褐煤 |
挥发分 | 0~10 | >10~20 | >14~20 | 14~30 | 26~37 | >30 | >20~37 | >20~37 | >37 | >40 |
焦渣特征 | - | 0（粉状) | 0 煤炭与电力是密切相连的上下游产业，电力企业煤炭消费量占全国煤炭消费量的一半以上，煤电联营模式已经得到了普遍认同。煤炭是中国能源的主体，长期以来西煤东运、北煤南运，由于资源的布局无法改变，要改变阶段性能源供应紧张的情况，必须运用市场机制解决煤电矛盾，推进煤电一体化建设、推进产业融合。煤电联营模式可以多种多样，如在煤矿所在地建立坑口电厂，改“输煤”为“输电”，加快发展特高压输电，提高煤电就地转化比例，减轻电煤运输压力。其次，煤电企业之间还可以签订长期煤炭供需协议，进行煤电战略合作。再次，大型煤炭企业和发电企业之间可以通过相互参股，形成煤电一体化的企业。最后，使煤电企业通过资产重组、联合上市、兼并收购等多种形式，促进煤电企业的战略合作。2015年6月，内蒙古发布《关于支持煤炭转化企业与煤炭生产企业重组有关事宜的通知》。宣布内蒙古煤炭上下游企业重组拉开序幕，多家煤企和电企达成了合作意向，以化解产能过剩的问题。目的是有效化解煤炭产能过剩，推动煤电、煤化重组并购。 （4）加快产业结构调整 中国许多行业的高速发展是建立在低电价、低煤价和高能耗的基础上，市场化的煤炭价格不断上涨，恰恰反映了这些产业对能源的过度消耗。应下决心、下力气控制高耗能产业过快增长势头，完善产业政策，加快产业结构调整，抑制不合理的能源需求，切实转变经济发展方式。一方面，对高耗能产业和过热行业在项目许可、土地、环保、信贷投放等方面要收紧口子、抬高门槛。另一方面，尽快改革资源价格形成机制，使资源价格充分反映资源的稀缺性和环境成本，使提高能源使用效率成为企业的自觉行为。 （5）加快资源税费改革 改革中国的资源税制度，改从量征收为从价征收，实行以储量为基数、与回采率等挂钩的资源有偿使用办法，这一方面加大了煤炭资源获取的难度，增加了煤炭生产的前期投入和财务成本，使得煤矿不能够盲目扩大生产规模；另一方面，将使煤炭生产企业更加珍惜资源，节约资源，更加科学合理配采，在某种程度上遏制“采肥丢瘦”，盲目增加产量的行为。 （6）加快市场体系的建设 东北亚煤炭交易中心成立于2009年7月，致力于推动煤炭市场体系的建设与发展，建立高度信息化、标准化、开放性的煤炭电子交易平台和煤炭供应链服务平台。 随着煤炭产业环境的深刻变化以及市场化进程的加快，东北亚煤炭交易中心提出“成为领先的全球煤炭产业链整合者”的愿景，并以“建设煤炭交易和煤炭供应链服务标准，优化煤炭产业资源配置，促进产业价值链的高效协同，推动煤炭市场体系建设与发展”为使命，明确提出建设成为“煤炭交易与煤炭供应链服务平台”的战略定位。 依托中国、蒙古、朝鲜、俄罗斯远东、越南、印尼、澳大利亚等全球主要煤炭产地，辐射东北亚主要煤炭消费市场，通过集约的交易平台和电子交易系统，提供公开、高效、公信的煤炭现货交易服务平台，同时通过引进和整合金融、物流等专业服务商，为交易提供信息资讯、仓单质押监管、代垫货款、结算、库存管理、代理采购、运输代理、综合物流、化验检测等综合一体化的服务解决方案。
伴生元素
指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工业性矿床，如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等，其价值远高于煤本身。 根据煤中伴生元素的性质和用途，可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要有锗、镓、铀、钒等，可被利用。有害元素主要有硫、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害极大，如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中，硫是造成城镇环境污染的主要物质源。当然，对有害元素如果收集、处理得当也可变成对人有用的财富。煤中伴生元素，有各自的地球化学性质，形成于不同的沉积环境中。因此，可根据元素的相对含量、元素的共生组合关系及元素的比值，来判断相和沉积环境。 煤炭液化 煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工，使其转化为液体产品（液态烃类燃料，如汽油、柴油等产品或化工原料）的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。 煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。 （1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为煤炭直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。 （2）煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。 煤变油 煤变成油通常有直接液化和间接液化两种方法。直接液化又称“加氢液化”，主要是指在高温高压和催化剂作用下，对煤直接催化加氢裂化，使其降解和加氢转化为液体油品的工艺过程；煤的间接液化是先将煤气化，生产出原料气，经净化后再进行合成反应，生成油的过程。煤直接液化就是用化学方法，把氢加到煤分子中，提高它的氢碳原子比。在煤直接液化过程中，催化剂是降低生产成本和降低反应条件苛刻度的关键。 按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。 原煤 是指从地下或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣质煤，不包括低热值煤等。 精煤 是指经过精选（干选或湿选）后生产出来的，符合质量要求的产品。 粒级煤 是指煤通过筛选或精选生产的，粒度下限大于6mm，灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。 洗选煤 是指将原煤经过洗选和筛选加工后，已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外，其余均要求小于等于40%。 低质煤 是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧，不仅经济性差，而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加，因为低劣煤灰分比较大，经济性差，灰分量大，对受热面的冲刷、磨损严重。 分析化验基准间的换算 煤质分析化严重，有些基准在实际中是不存在的，是根据需要换算出来的；有些基准在实际存在，但为了方便，有时不进行测试，而是根据已知基准的分析化验结果进行换算，这样就简单多了。 化验室中进行煤质分析化验时，使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的，它所处的状态为空气干燥状态。所以，化验室中用分析煤样进行分析化验时，其基准为分析基（又称为空气干燥基）。 分析煤样分析基化验结果，是化验室中直接测到的，是最基础的化验结果，是换算其他基准的分析化验结果的基础。 各种基准间的换算公式： 干基的换算：Xd=100Xad/(100-Mad)% 式中：Xad——分析基的化验结果；Mad——分析基水分；Xd——换算干燥基的化验结果。 煤炭质量 煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性，其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。 正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备，可以测试出煤炭的不同指标，从而可以确定煤炭质量。 产品质量 产品质量是企业赖以生存和发展的基础，是企业各项工作的综合反映。生产适销对路、品种优良的产品，是社会主义生产企业的重要任务和社会主义生产目的的客观要求。 产品质量是指产品、过程或服务满足规定或潜在要求（或需要）的特征或特性的总和。质量有狭义质量和广义质量之分。狭义质量是指产品质量和有关的工作质量；广义质量不仅指产品质量和有关的工作质量，而且还包括产品形成的过程质量和服务质量等，它把产品质量、过程质量和服务质量三者放在同等重要的地位加以考虑，更加体现了在市场经济条件下，人们对产品质量的高度重视和质量在竞争中的决定作用。 从产品质量的定义可以看出，它包含两层含义：一是指产品自身所具有的特征和特性，即产品的客观属性；另一是指产品在使用过程中用户需求的满足程度，即产品的适用性。当二者有机结合时，产品的特征和特性得以充分利用，用户的需求得以充分的满足；社会的生产目的得以实现。如无烟块煤用于合成氨生产，就便煤炭的特性与适用性达到了较好的结合。但若将无烟块煤用作普通锅炉燃料，就失去了其适用性。可见，对产品质量高低的评价是由用户的不同需求来确定的 。 1、本站所有文本、信息、视频文件等，仅代表本站观点或作者本人观点，请网友谨慎参考使用。 |
