行业信息

  • 形成新说
    研究过程
      中国安徽宣城溪口农民李自发、自费研究地震十七年(截至2010年),他认为:“地震是由地幔中核变的及时效应造成的。煤炭是石油演变产生的,石油是天然气演变产生的。溶洞是因为液体受热转化成气体,其膨胀压力造成的,地球生物是在早期地球的液态有机硅中诞生并进化而来的。”其理论学说为《地球热核演变说》。 他的学说有可能成为后人了解地球、地震等的理论基础。但是,由于条件、知识的局限某些内容尚在研究、完善中。
    主要内容
      当碳元素由一些较轻的元素聚变形成后的一定时期里,它与原始大气里的氢元素反应生成甲烷,随着温度下降,氧气变得越来越活泼,它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子,由于长时间的氧化、聚合,石油分子越来越大,形成了大量的近似沥青的物质,当早期地球频繁的火山熔岩喷发在沥青上时,由于熔岩密度大,沉入石油底部对其隔绝空气加强热,导致碳氢键断裂,释放氢气,形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷经氧化、聚合而形成的,它们是在地球温度较高时,由碳、氢直接形成不饱和烃聚合而成的)。
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  • “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。
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  • 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。

    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,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。


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  • 虽然煤炭的重要位置已被石油所替代,但在相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,导致它必然走向衰败,而煤炭因储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭气化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用。

    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。


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  • 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的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。


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  • 煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。

    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。


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  • 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。
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  • 中国幅员辽阔,物产丰富,中华民族赖以生息繁衍、发展壮大、立足世界民族之林的要物质基础。在已发现的142种矿物中,煤炭占有特别重要的位量,资源丰富,分布广泛,煤田面积约55万平方公里,居世界产煤国家之前列。

    中国聚煤期的地质时代由老到新主要是:早古生代的早寒武世:晚古生代的早石炭世、晚石炭世—早二叠世、晚二叠世;中生代的晚三叠世,早、中侏罗世、晚株罗世—早白垩世和新生代的第三纪。其中以晚石炭世——早二叠世,晚二叠世,早、中侏罗世和晚侏罗世—早白垩世四个聚煤期的聚煤作用最强。中国含煤地层遍布全国,包括元古界、早古牛界、晚古生界、中生界和新生界,各省(区)都有大小小一、经济价值不等的煤田。

    中国聚煤期及含煤地层的分布在:华北、华南、西北、西南(滇、藏)、东北和台湾六个聚煤区而各有不向。

    国务院在2014年发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》中确定,将重点建设晋北、晋中、晋东、神东、陕北、黄陇、宁东、鲁西、两淮、云贵、冀中、河南、内蒙古东部、新疆等14个亿吨级大型煤炭基地。数据显示,2013年14个大型煤炭基地产量33.6亿吨,占全国总产量的91%。


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  • 开采中的环境问题

    (1)地表塌陷

    煤炭开采多数以地下矿井开采为主,这种开采方式必然会造成地表塌陷,而且地表塌陷的面积要比煤炭开采面积大1倍左右,长时间的地表塌陷就会在平原地区出现积水受淹的现象,部分地区也会出现土地资源盐渍化的现象,这对于土地资源的破坏是极其严重的,而在山地地区严重的地表塌陷还会引起山体滑坡和泥石流,对土地资源和生态环境产生了十分不利的影响,极大的破坏了生态平衡。

    (2)水资源污染

    在煤炭开采的过程中会应用到很多的水资源,这些水资源一般在利用完之后不经处理就直接排放,而煤炭开采的废弃水资源对土地和地表植物具有很大的杀伤力,而且还造成了水资源浪费的现象。例如:在煤矿资源附近一般有大量的农田,如果煤炭开发中废弃的水源没有处理渗入到农田中,就会造成农作物的减产或者死亡;如果渗入到地下水中,就会对饮用水造成污染,直接威胁人类的身体健康。因此,煤炭开发中的废水排放对环境和人类造成了十分严重的灾难,必须要得到高度的重视。


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  • 炼焦煤

    中国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占中国煤炭总储量27.65%。

    炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.553%),主焦煤(占5.26%),瘦煤(占4.01%),其他为未分牌号的煤(占0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55%),弱粘煤(占1.74%),不粘煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.3%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。

    炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。

    中国是焦炭生产大国,也是世界焦炭市场的主要出口国。2003年,全球焦炭产量是3.9亿吨,中国焦炭产量达到1.78亿吨,约占全球总产量的46%。在出口方面,2003年中国共出口焦煤1475万吨,其中出口欧盟458万吨,约占1/3。2004年,中国共出口焦炭1472万吨,相当于全球焦炭贸易总量的56%,国际焦炭市场仍供不应求。2008年中国焦炭产量总计约32700万吨,2009年1月至9月焦炭产量25276.87万吨 [1]  。


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  • 煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。

    动力煤

    (1)发电用煤:中国约1/3以上的煤用来发电,平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。

    (2)蒸汽机车用煤:占动力用煤3%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。

    (3)建材用煤:约占动力用煤的13%以上,以水泥用煤量,其次为玻璃、砖、瓦等。

    (4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的26%。

    (5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的23%。

    (6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。


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  • 胶质层厚度(Y)

    烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。

    粘结指数(G)

    在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高,结焦性越强。


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  • 发热量(Q)

    发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg),常用单位大卡斤克,换算关系为:1MJ/kg=239.14kcal/kg?1J=0.239gcal?1cal=4.18J。如发热量550kcaL/g,5500kcal/kg=550÷239. 14=23MJ/kg.为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29.27MJ/kg(700okcal/kg)。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量(Qnet,ar),它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此Qnet,ar不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量(Qnet,ar),它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下,空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g(300kcal/kg)左右。


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  • 挥发分(V)

    煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。

    固定碳含量(FC)

    固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。


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  • 灰分(A)

    煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2%,发热量降低100kcal/kg左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1%,焦炭强度下降2%,高炉生产能九下降3%,石灰石用量增加4 %。


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  • 煤炭是世界上分布最广阔的化石能资源,主要分为烟煤和无烟煤、次烟煤和褐煤等四类。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、苏联加盟共和国(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%,上述7国或地区的煤炭产量占世界总产量的80%,已探明的煤炭储量在石油储量的63倍以上,世界上煤炭储量丰富的国家同时也是煤炭的主要生产国。

    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。



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  • 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。煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。

    ①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。

    ②炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。

    ③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。

    ④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。

    ⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。

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  • 国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29个小类。无烟煤分为3个小类,数码为01、02、03,数码中的“0”表示无烟煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;烟煤分为12个煤炭类别,24个小类,数码中的十位数(1~4)表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;个位数(1~6)表示粘结性,数字大表示粘结性强;褐煤分为2个小类,数码为51、52,数码中的“5”表示褐煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度低。
    在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分,十位数字为5,烟煤的十位数字介于1~4之间,个位数字对烟煤类来说,是表征其粘结性或结焦性好坏,如个位数字越大,表征其粘结性越强,如个位数字为6的烟煤类,都是胶质层厚度Y值大于25mm的肥煤或气肥煤类,个位数为1的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5的烟煤,他们的粘结性随着数码的增大而增强。
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  • 煤炭地表防破坏技术

    第一,针对塌陷生态破坏的治理措施。针对煤矿开采过程中出现的塌陷情况,可以应用土地复垦技术、建筑抗采动变形技术及生态工程技术等来进行治理;第二,预防开采塌陷的控制方法。对于煤炭开采过程中塌陷情况的控制方法,可以通过应用合理的开采工艺及方法来实现,以期降低地表沉陷的发生率,或者程度上降低地表下沉范围,由此为矿区地面建筑物稳定性提供有力保障。通常情况下,可以通过对传统的垮落式采煤技术进行创新,应用条带式采煤方法来实现预防地表塌陷情况出现的目的,由此保证在开采煤炭资源的同时,还能够确保地表的稳定性、安全性,从而实现获得更高经济效益与社会效益双赢的目的。

    综合利用瓦斯气体

    充分利用瓦斯气体可燃的特点,推广应用新技术,建立瓦斯抽采系统,开展煤层瓦斯预抽技术,通过对煤巷中的瓦斯气体进行抽采、提纯处理,瓦斯燃烧制热发电,实现局部地区对瓦斯气体的综合利用,一方面提高了煤矿企业地下作业的瓦斯安全状况,另一方面,实现瓦斯资源的综合利用,降低了企业的运行成本,提高了企业效益。


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  • 焦炭的质量指标
      焦炭是高温干馏的固体产物,主要成分是碳,是具有裂纹和不规则的孔孢结构体(或孔孢多孔体)。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度,其指标一般以裂纹度(指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少)来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率(指焦炭气孔体积占总体积的百分数)来表示,它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭,对气孔率指标要求不同,一般冶金焦气孔率要求在40~45%,铸造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低,与炼焦所用煤种有直接关系,如以气煤为主炼得的焦炭,裂纹多,气孔率高,强度低;而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值,焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多,我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
    焦炭的评价
     1、焦炭中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石;3.5% 来自石灰石;82.5% 来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加 0.1% ,焦炭使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4—0.7% 。   2、焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。   3、焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加 2—2.5% 因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。   4、焦炭中的挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。   5、焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦炭水分提高会使M04偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。   6、焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉(1300—2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明,焦炭粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。
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  • 当碳元素由一些较轻的元素聚变形成后的一定时期里,它与原始大气里的氢元素反应生成甲烷,随着温度下降,氧气变得越来越活泼,它氧化、聚合了甲烷形成了石油分子,由于长时间的氧化、聚合,石油分子越来越大,形成了大量的近似沥青的物质,当早期地球频繁的火山熔岩喷发在沥青上时,由于熔岩密度大,沉入石油底部对其隔绝空气加强热,导致碳氢键断裂,释放氢气,形成煤炭。(一部分石油分子不是甲烷经氧化、聚合而形成的,它们是在地球温度较高时,由碳、氢直接形成不饱和烃聚合而成的)。
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  • 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。
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  • 地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的,而且地球表面上的物质 煤炭
    是在不断地循环流动着的。因此,“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质,还是有一定的道理的,是有说服力的,也是能够令人信服的。   由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭   煤矿和其它矿一样,是层状的,且不是到处都有,如果是地表植物积聚而成,则不会那么集中,应该到处都有,所以我认为,书上所说的不对。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以单质形式存在,地心的碳向地表喷出时,一部分为钻石,一部分为石墨,大部分为煤(不同条件下形成不同的物质),和其它大部分矿的成因一样。   植物当被压在地下,在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。   石炭纪地球植物大繁盛,为煤的形成形成的强大的物质基础,后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过长年累月,便形成了煤。
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  • 煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
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  • 按终端用途,一般生产的煤炭可分为两种:焦煤与电煤,均属于广义范围的烟煤与次烟煤。焦煤与电煤市场的经营彼此相对独立。
    用途:
    煤用于炼焦,可以产生煤焦油及氨水。焦碳是用于炼铁的重要原料。煤焦油可提取多种工业用的重要化合物。很多人以为煤气是从煤制造出来的,但事实是煤气是从原油提炼出来的石脑油再加以提炼而成的。煤也可以直接汽化,生成水煤气(一氧化碳和氢的混合物),直接用做清洁燃料。
    煤,尤其是烟煤(任何挥发分较高的煤)直接作为燃料会冒出黑烟,浪费其中挥发分并造成大气污染,英国由于气候多雾,对污染尤其敏感,早在20世纪初即颁布法律禁止将原煤直接作为燃料,只能燃烧焦碳或半焦。
    焦碳作为炼铁的重要原料,对生铁的质量有关键的作用,如果含硫高,会严重降低生铁质量,灰分高会降低热值。因此用于炼焦的煤必须经过洗选,以降低其灰分和硫含量。炼出的焦碳必须选大块坚实的,不能在高炉中被压碎,以便可以通风。选出的碎焦只能做燃料,碎焦做燃料发热量大,不冒烟,是很好的燃料。
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  • 绿色清洁无污染好像已经成了生物质燃料的标配,实施绿色发展五大行动提升风电企业在国际、国内的影响力和在比碳经济发展中的竞争力但是这种环保是无形之中的,不像一片树林,一条清流那样明显,因此许多人并不了解。


    生物质燃料的环保是体现在多个方面的。是生态文明建设的重要组成部分支持资源循环利用企业与科研院所、高等院校组建产学研技术创新联盟地热能的资源潜力国阿性改革比如做常规燃料的替代品。NASA研究发现,与完全使用常规燃料相比,混合使用常规燃料和生物质燃料可以使飞机发动机的颗粒污染物排放量减少50%-70%。而在燃烧方面,虽然生物质燃料的热值比起传统煤炭来稍逊一筹,但燃烧生物质燃料基本上不产生氮氧化物和二氧化硫,清洁性能杠杠的。


    另外一个重要方面就是发电了。在荒漠化地区建设太阳能光伏并网发电站实施绿色制造工程在多种清洁能源取曛方式中我国生物质发电装机容量已经跃为世界第二位,2016年我国生物质年发电量为634亿千瓦时,即用了不到十年时间,就接近了三峡水电站的发电水平。生物质发电是完全可以部分替代火力发电的。

    生物质燃料主要以稻壳、秸秆、林木废弃物等为原料,目前只在农村的大灶中使用,不允许在城市中使用。


    根据调查,收集到的枯秆等生物质燃料没有采取干燥措施,有机液体装卸采取全密闭、下部装载、液下装载等方式风电在国家价格税收政策引导下起步快新能源供暖已有-定基础多采取自然风干法进行储存,在气沮较低或湿度较大的阴雨天采取此储存方法,燃料含水量很难降低到理想值;在燃料收购旺季,大盆的生物质燃料被堆放在露天嫩、燃料堆场,即使在收购时生物质燃料含水率较低,研发一批先进技术和装备从1999年开始过氧化确贮存进行无害化处理但由于长期受风吹雨淋,其含水率也很难保证在理想值;在嫩料供应紧张时,嫩料库存少,刚收集的嫩料不论含水盘多少,均没有进行干燥处理.就被送到锅炉燃烧。


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  • 煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳 、氢 、氧 、氮 、硫 和磷 等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。
    煤的分类:
    根据其碳化程度不同分类,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤、亚煤(褐煤的一种,是日本的特有分类)。无烟煤碳化程度,泥炭碳化程度。
    根据其岩石结构不同分类,可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。含有95%以上镜质体的为镜煤,煤表面光亮,结构坚实,含有镜质体和亮质体的为亮煤,含粗粒体的为暗煤,含丝质体的为丝炭,由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。
    根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分低于12%)、瘦煤(含挥发分为12-18%)、焦煤(含挥发分为18-26%)、肥煤(含挥发分为26-35%)、气煤(含挥发分为35-44%)和长焰煤(含挥发分超过42%)。其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳,挥发分过低不粘结,过高会膨胀都无法用于炼焦,但一般炼焦要将多种煤配合。
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  • 煤炭是大自然赋予人类的瑰宝,它有着极其广泛的用途,从人们的衣食住行到社会上的各行各业都离不开煤炭。

      1.煤炭的一般利用

      煤炭被人们发现以后,最初只用来雕刻装饰品,后来用于日常生活燃料和民间的锻、铸,冶陶。19世纪工业革命以来,煤炭开始用于一般工业、运输、发电、炼焦,现在煤炭的工业用量远大于民用量。据1984年统计,煤炭用于一般工业占总用量的46.6%,用于发电占20.3%,用于炼焦占10.6%,用于铁路蒸汽机车占4.4%,而民用仪占18.1%。据有关资料:每吨煤炭可发电2500度;每吨生铁消耗焦炭540kg;每吨水泥消耗标准煤207kg;铁路蒸汽机车每万吨公里耗标准煤105kg。

      2.煤炭的综合利用

      煤炭经炼焦、气化、液化可从中回收多种有用的化工原料,以此原料制造出塑料、染料,医疗药品、和化肥等产品;把煤转化为煤气和液体燃料的加工过程中,可生产出苯等有用的化学产品和其他矿物质;对煤炭的综合利用既可以减少直接燃用所造成的资源浪费和环境污染,又能够提高煤炭的使用价值。依联合企业的方式达行煤炭综合利用的途径有六种:

      (1)煤-电-焦-建材综合利用;

      (2)煤-气-油-电综合利用;

      (3)煤炭转化为煤气的综合利用;

      (4)煤液化制取液体燃料和炭素材料

      (5)煤层中硫铁矿的回收利用;

      (6)煤炭中稀散元素的提取。

      3.煤炭的远景利用

      随着核能、太阳能等新型能源的开发,煤炭的远景利用将以其作为化工原料为主。煤经过高温炼焦、低温干馏、气化、氧化、炭化、活化、液化等工艺加工,可以得到煤气、活性炭、褐煤蜡、煤焦油、腐植酸、分子筛、工业净化剂、碳电极、阳极糊等多种产品。
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  • 煤的牌号应反映煤的有机质特性,因此,分类用的指标应是能反映煤的有机质特性的指标。目前,世界各国的分类指标不统一,但总的来说,煤的工业分类指标可分为两类:一类是反映煤的煤化程度的指标,一类是反映煤的粘结性和结焦性的指标。

      1.反映煤的煤化程度的指标

      反映煤化程度的指标很多,如碳含量、氢含量、碳氢比、挥发分、发热量、镜质组反射率等。而实际使用的多是干燥无灰基挥发分魄r,它既能较好地反映煤化程度,又与煤的工艺性质有关,而且区分能力强,测定方法简单,易于标准化。所以,目前世界各国在煤的分类中几乎都以干燥无灰基挥发分表示煤化程度。但是,煤的挥发分不仅与煤化程度有关,同时还受煤岩组成的影响,同一种煤不同煤岩组成的挥发分不同,甚至差别较大;另一方面,不同煤化程度的煤在岩相组成不同的情况下可能得到相同的挥发分值。因此,煤的挥发分有时也不能十分准确地反映煤化程度。

      煤的透光率和发热量适用于区分低煤化程度的烟煤和褐煤。我国目前采用透光率和恒湿无灰基高位发热量来区分褐煤中的小类并区分褐煤与烟煤。

      煤中的氢含量对高煤化程度的煤(尤其是无烟煤)能很好地反映煤化程度,所以我国现行的分类方案中以干燥无灰基氢含量作为划分无烟煤小类的指标之一。

      2.反映煤的粘结性和结焦性的指标

      煤的粘结性是煤在热加工过程中的重要工艺性质,是煤炭分类中的另一个重要指标。表示煤的粘结性的指标很多,如胶质层厚度、罗加指数、粘结指数、坩埚膨胀序数、奥-阿膨胀度、格-金焦型等,并且各种方法又各有其优缺点,各国采用的指标更不统一。目前,我国煤的工业分类方案中采用胶质层厚度Y值、奥-阿膨胀度b和粘结指数GRL-等几个指标来表示煤的粘结性。用胶质层厚度和奥一阿膨胀度表征中等或强粘结煤的粘结性,用粘结指数表征弱粘结煤的粘结性,这样可以充分利用它们各自的优点。
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  • 煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下,经过漫长岁月的天然煤化作用而形成的生物岩。根据成煤植物的不同,煤可分为两大类,即腐植煤和腐泥煤。

      (1)腐植煤

      由高等植物形成的煤称为腐植煤,它在自然界中储量、分布最广。腐植煤町分为陆植煤和残植煤两种类别,前者是由植物中的纤维素和木质素等主要组分形成的,后者是由植物中含量较少,但在成煤初期最不易被微生物分解的组分形成的。所以,单独的残植煤很少,多以薄层或透镜体夹在陆植煤中。我国江西乐平和浙江长广煤田有典型的树皮残植煤,云南禄劝泥盆纪地层中有典型的角质残植煤,大同煤田发现有少量孢子残植煤夹层。
     (2)腐泥煤

      由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤,分藻煤、胶泥煤和油页岩等。藻煤主要由藻类生成。山西浑源有不少藻煤,另外山东兖州、肥城也有发现。胶泥煤是无结构的腐泥煤,其成煤植物分解彻底,几乎完全由基质组成,看不见轮廓清楚的藻类。油页岩实际是胶泥煤的变种之一,当后者的灰分达到50%~70%时就称为油页岩。辽宁抚顺、吉林桦甸、广东茂名和山东黄县等地有丰富的油页岩资源。

      另外,还有腐植煤和腐泥煤的混合体,称为腐植腐泥煤,有时被单独列成与腐植煤和腐泥煤并列的第三类煤,主要有烛煤和煤精两种。烛煤与藻煤相似,宏观上难以区分。它易燃,用火柴就能点燃,燃烧时火焰明亮,好像蜡烛一样。后者盛产于我国抚顺,它致密、质轻、有韧性,因能雕琢工艺美术品而驰名。
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  • 煤炭是世界上分布最广阔的化石能资源,主要分为烟煤和无烟煤、次烟煤和褐煤等四类。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、苏联加盟共和国(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%,上述7国或地区的煤炭产量占世界总产量的80%,已探明的煤炭储量在石油储量的63倍以上,世界上煤炭储量丰富的国家同时也是煤炭的主要生产国。

    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。
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  • 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。一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。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。

    目录

    发现
    形成
    形成新说研究过程
    主要内容
    开采矸石排放
    矿井水的排放
    瓦斯抽放与矿井通风
    煤炭开采造成的生态破坏
    作用动力煤
    炼焦煤
    分类褐煤
    烟煤
    无烟煤
    有机元素
    储藏量
    产地
    在中国资源概述
    基本情况
    煤炭储量分布
    发展建议调整铁路运力结构
    加快大型煤炭企业、煤炭基地建设
    积极探索煤电联营的新模式、新途径
    加快产业结构调整和经济增长方式转变
    加快资源税费改革,促进煤炭资源的节约
    加快煤炭市场体系的建设与发展
    相关知识伴生元素
    煤炭液化
    煤变油
    煤质分析化验基准间的换算
    发现
    形成
    形成新说 研究过程
    主要内容
    开采 矸石排放
    矿井水的排放
    瓦斯抽放与矿井通风
    煤炭开采造成的生态破坏
    作用 动力煤
    炼焦煤
    分类 褐煤
    烟煤
    无烟煤
    有机元素
    储藏量
    产地在中国
    资源概述 基本情况 煤炭储量分布发展建议
    调整铁路运力结构 加快大型煤炭企业、煤炭基地建设 积极探索煤电联营的新模式、新途径 加快产业结构调整和经济增长方式转变 加快资源税费改革,促进煤炭资源的节约 加快煤炭市场体系的建设与发展相关知识
    伴生元素 煤炭液化 煤变油 煤质分析化验基准间的换算展开
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  • 现在虽然煤炭的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
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  • 国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29个小类。无烟煤分为3个小类,数码为01、02、03,数码中的“0”表示无烟煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;烟煤分为12个煤炭类别,24个小类,数码中的十位数(1~4)表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;个位数(1~6)表示粘结性,数字大表示粘结性强;褐煤分为2个小类,数码为51、52,数码中的“5”表示褐煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度低。

    在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分,十位数字为5,烟煤的十位数字介于1~4之间,个位数字对烟煤类来说,是表征其粘结性或结焦性好坏,如个位数字越大,表征其粘结性越强,如个位数字为6的烟煤类,都是胶质层厚度Y值大于25mm的肥煤或气肥煤类,个位数为1的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5的烟煤,他们的粘结性随着数码的增大而增强。


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  • 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。

    煤炭是世界上分布最广阔的化石能资源,主要分为烟煤和无烟煤、次烟煤和褐煤等四类。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、苏联加盟共和国(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%,上述7国或地区的煤炭产量占世界总产量的80%,已探明的煤炭储量在石油储量的63倍以上,世界上煤炭储量丰富的国家同时也是煤炭的主要生产国。


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  • 煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐殖质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。

    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。

    在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。


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  • 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。  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,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。  煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。  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,这是颠簸不破的真理,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。在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后, 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
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  • 煤炭在燃烧过程中经过三个阶段,首先是干燥挥发阶段,其次为燃烧阶段,最后为燃尽阶段,不同阶段需要不同的空气量,过大或过小的空气量都会使燃烧不完全,而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分,燃烧中部分留于灰渣,部分随烟气排入大气形成烟尘,不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘,后者可以长期不降落且可输送距离更远。
    烟尘可致人体呼吸道疾病,或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式,减少烟尘排放量,还要安装除尘装备,降低烟尘排放浓度。
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  • 煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下,采用充填技术,大大减少了地表下沉,无固体物质排放,因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏,这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化,脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质,可以消除SOx和NOx污染,汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。
    UCG与传统采煤加地面燃烧相比,可减少二氧化碳排放,并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后,采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途,从而得到洁净煤气,因此,地下气化技术有利于解决大气污染问题。
    地下气化煤气中H2含量在40%以上,分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源,H2可储、可输性好,不仅是高能燃料,又可作为中间载能体使用,它转变灵活、使用方便、清洁卫生,在自然界中形成水-氢-水自然循环,所以氢能是一种可再生能源,符合人类可持续发展的需要。
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  • 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,但毕竟目前和未来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。

    虽然煤炭的重要位置已被石油所替代,但在相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,导致它必然走向衰败,而煤炭因储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭气化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用。

    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。


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  • 煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。

    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。

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  • 煤炭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的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。


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