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煤炭

(Coal)是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底,产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石,主要被人类开采用作燃料

成分[编辑]

煤其主要成分为和少量的或其它元素。硫是煤最主要杂质之一,其通常以硫化物之形式出现于煤的燃烧生成物中。于某些国家,例如美国已设立规范管制硫化物之排放量,因除去此类有害杂质花费不低,故政府均奖励生产低硫煤以减少污染。

煤也普遍被认为是远古植物遗骸埋在地层下所形成。

分类[编辑]

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)。无烟煤碳化程度最高,泥炭碳化程度最低。

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%)、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。

1989年10月 ,中华人民共和国国家标准局发布《 中国煤炭分类国家标准 》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性 P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。

按终端用途,一般生产的煤炭可分为两种:焦煤电煤,均属于广义范围的烟煤次烟煤。焦煤与电煤市场的经营彼此相对独立。

品质鉴定[编辑]

对煤的品质鉴定,还要根据其发热量、灰分(不能燃烧的部分)和含硫量等因素,根据起用途来确定。如果用做燃料,含硫高则会燃烧产生二氧化硫污染大气,必须要增加脱硫的成本,用做炼焦,膨胀系数也是一个主要因素。

煤炭的优缺点[编辑]

  • 优点:煤炭资源量丰富,且因世界各地都有煤炭矿藏,因此开采及供给皆很稳定,价钱也较石油及天然气便宜。
  • 缺点:煤炭的发热量石油天然气小,煤炭在燃烧时,所排放出的二氧化碳量高于石油及天然气。

用途[编辑]

煤用于炼焦,可以产生煤焦油氨水。焦碳是用于炼的重要原料。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。

采矿方法[编辑]

大部分烟煤和无烟煤均利用深度采煤法所取得,而近代技术已可使用露天采煤法。露天采煤法需动用每小时能移除数百公吨之大型挖土机,移走数百英呎深之表面土层。虽然成本较低及较快扩挖速度,但会破坏环境景观。一般深度采煤法之深度为数百呎至数千呎,通常需要数个直井作为坑道通风,抽走甲烷并减少矿坑内部之热与湿度。目前大约90﹪以上的煤田利用机械方式采煤和输送,因而坑道内之运输主要依赖输送带,其将煤输送至直井,然后再送出地面予以清洗、分类等处理。

煤炭的淘汰[编辑]

关闭现有运行的燃煤电厂, 和防止建造新的燃煤电厂。 目的是减少会导致气候变化的高浓度温室气体的排放。

煤矿稀薄程度的形成[编辑]

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。

参考[编辑]