什么是煤炭？

频道：行业资讯日期：2023-06-03 19:58:44 浏览：666

什么是煤炭

在谈选煤之前，我们先了解一下什么是煤炭。煤炭俗称煤，近年来伴随着煤老板的兴衰和偶有矿难才能引起大众的关注。但煤炭却关联着千家万户，你用的电、暖气、烧烤等等，都直接与煤炭相关。

一、煤炭的形成：

上一波官方科普：

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。

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。在遥远的恐龙甚至更远的时代，一片茂密的大森林，生机勃勃绿意盎然，突然、咔嚓，被埋进了地下深处，那里高温高压没有氧气。当再与我们见面时，已经从绿油油，变成了黑乎乎，哎，一切都是命运，但不变的是，能够更好的发光发热了。

黑了，怎么就黑了，TMD

但其实以上论述也只是其中一种解释，目前关于煤炭的形成仍无定论。同时煤炭是一种混合物，因此其组成也有一定差别，但主要有碳、氢、氧、氮和硫组成。

二、煤炭的形成年代

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。

三、煤炭的分类与作用

不谈国际，谈谈我国的煤炭分类，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。

我国又将烟煤煤炭分为十大类，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。我们顺口溜的记法：气、肥、焦、瘦、贫。

无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料，这个种类是我们日常生活中见到种类最多的煤，但价格也相对较高，以前地主老财才用的起，穷人家用点呛人的烟煤也就凑合了。同时也是近些年炒的比较热的，煤制油的主要原料。

烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业，炼焦、炼钢用的最多的煤种；

次烟煤是烟煤与褐煤间的过渡煤类，它属于低煤阶煤。这个次烟煤什么鬼，我也不太了解。

褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等，这种煤形成期较完，煤质相对较差，加工利用难道较大，近些年开始逐步重视对该煤种的研究。

我们通俗的会将焦煤和炼焦配煤统称焦煤（通俗叫法，不准确），将用于火电等作为燃料用途的煤成为动力煤，因焦煤总体储量小且具备炼焦功能，相比于动力煤价值更高，这也是为什么炼焦型选煤厂基本都会配套浮选系统（尽可能提高产品回收率）的原因。

四、衡量煤炭的质量指标

（1）水分（M）

煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh），是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf），是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。

水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2%，发热量降低100kcal/kg（大卡/千克）；冶炼精煤中水分每增加1%，结焦时间延长5－10min。

（2）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 %。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）胶质层最大厚度（Y）

烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大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 层面差的最大值。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。

（7）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。

五、我国煤炭资源分布情况

中国煤炭资源丰富，除上海以外其他各省区均有分布，但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区，地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部，是中国煤炭资源集中分布的地区，其资源量占全国煤炭资源量的50%左右，占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方，煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省，这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨，占中国南方煤炭资源量的91.47%；探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。

近年来作为传统煤炭资源储备丰富地区的东北地区、山西地区、两淮地区，煤炭资源开采早已达到峰值，甚至部分地区处于资源逐渐枯竭的状态。目前，各大煤炭企业开始将目光投向内蒙、新疆等地。

六、结语

近年来随着人们对生活环境要求日益提高，加上全球变暖议题的热度，作为大气污染及碳排放的主要来源之一，煤炭成了许多无知小白口诛笔伐的对象。诚然，上述两个问题都是客观存在，煤炭在燃烧的过程中的确会造成一定的大气、固体污染，同时产生大量温室气体。抛开煤炭为推动人类社会发展做出的巨大贡献不谈，煤炭本身没有原罪，上述问题是我们可以通过技术去解决的，比如大气和固体污染，近些年来我国一直在发展的洁净煤技术就是针对这一问题；排放温室气体，这个我国去年更是传来振奋人心的消息，先后传出中科院天津工业生物所经过6年多的研发完成CO2人工合成淀粉，中国农科院饲料所与北京首朗生物技术有限公司经多年联合攻关实现从一氧化碳到蛋白质的合成并形成万吨级工业产能，向伟大的中国科技工作者脱帽致敬。想想这个画面，你悠闲的“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”时，不用买菜，不用买酒，不用买肉，将小火炉的烟囱对接合成设备，一边取着暖，一遍酒、肉、馒头给你传输过来，绝对的绿色环保循环利用，画面太美不敢想。