1 1煤炭基础知识煤炭基础知识20122012年年5 5月月1010日日2 21.1.概述概述 煤炭是远古植物残骸没入水中经过生物化学作用，然后被 地层覆盖并经过物理化学与化学作用而形成的有机生物岩 。它的主要用途是作为工业的动力燃料的化工产业原材料 。 煤炭是地球上蕴藏量最丰富分布地域最广的化石燃料。据 世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达4 84104亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66.8 。据1997世界能源统计评论统计，至1996年底，世 界煤炭探明的可采储量为1.03161104亿t，储采比为224 年，其中七位储量最大的国家依次为美国、中国、澳大利 亚、印度、德国、南非和波兰。 中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国30个省、市、 自治区都有不同数量的煤炭资源。3 32.2.煤炭种类煤炭种类 有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种 （1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗 ，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低 ，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒 黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级 不同，发热量差异很大），燃烧时间短， 需经常加煤。 4 4（2 2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状 的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发 分分30%30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳以上，燃点不太高，较易点燃；含碳 量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长， 有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有 粘性，燃烧时易结渣。粘性，燃烧时易结渣。5 5（ 3 3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑 色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密， 固定碳含量高，可达固定碳含量高，可达80%80%以上；挥发分含量以上；挥发分含量 低，在低，在10%10%以下，燃点高，不易着火；但发以下，燃点高，不易着火；但发 热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大 ，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长， 粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤 土烧用，以减轻火力强度。土烧用，以减轻火力强度。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤6 63. 3. 煤炭的作用与用途煤炭的作用与用途 煤炭的用途十分广泛，可以根据其使 用目的总结为两大主要用途：(1)动力 煤，(2)炼焦煤。 7 7 我国动力煤的主要用途有： 1) 发电用煤：我国约1/3 以上的煤用来 发电，目前平均发电耗煤为标准煤 370g/(kWh)左右。电厂利用煤的热值，把 热能转变为电能。 8 82) 2) 蒸汽机车蒸汽机车用煤：占动力用煤用煤：占动力用煤2%2%左右，左右， 蒸汽机车蒸汽机车锅炉锅炉平均耗煤指标为平均耗煤指标为100kg/(100kg/(万万 吨吨km)km)左右。左右。 9 93) 3) 建材用煤：约占动力用煤的建材用煤：约占动力用煤的 l0%l0%以上，以水泥用煤量最大，以上，以水泥用煤量最大， 其次为玻璃、砖、瓦等。其次为玻璃、砖、瓦等。 10104) 4) 一般工业锅炉用煤：除热电厂一般工业锅炉用煤：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，用煤量约占动力煤量大且分散，用煤量约占动力煤 的的30%30%。 11115) 5) 生活用煤：生活用煤的数量生活用煤：生活用煤的数量 也较大，约占燃料用煤的也较大，约占燃料用煤的20%20% 。 12126) 6) 冶金用动力煤：冶金用动力煤冶金用动力煤：冶金用动力煤 主要为烧结和高炉喷吹用主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤无烟煤 ，其用量不到动力用煤量的，其用量不到动力用煤量的1%1% 。1313(2)炼焦煤 我国虽然煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源还 相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量 27.65%。 炼焦煤类包括气煤(占13.75%)，肥煤(占 3.53%)，主焦煤(占 5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其 它为未分牌号的煤(占 0.55%)；非炼焦煤类包括无 烟煤(占10.93%)，贫煤(占5.55 % )， 弱碱煤(占 1.74%)，不粘煤(占13.8%)，长焰煤(占12.52%)， 褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌号的 煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。 1414炼焦煤的主要用途是炼炼焦煤的主要用途是炼焦炭焦炭，焦炭，焦炭 由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3 1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多 用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生 产原料，被喻为产原料，被喻为钢铁工业钢铁工业的的“ “基本食粮基本食粮” ” 。15154.4.各煤类的特征各煤类的特征1989年10月 ，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。根据变质程度由深（高） 到浅（低）将煤炭分为三大类14小类：三 大类：无烟煤、烟煤、褐煤。烟煤又分为 12类：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤 、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱 粘结煤、不粘结煤、长焰煤。 16161 1、无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约、无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360360 420420）, ,高真相对密度（高真相对密度（1.351.351.901.90）, ,低挥低挥 发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主 要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合 成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低 硫高硫高HGIHGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。 全水全水MtMt：6%6%、干基灰分、干基灰分AdAd：20.00%20.00%、干燥无、干燥无 灰基挥发分灰基挥发分VdafVdaf：10.00%10.00%、干基全硫、干基全硫St,dSt,d： =1.0% =1.0% 、发热量、发热量58005800大卡、灰融熔性大卡、灰融熔性 ST1400ST1400度度 Y=10Y=1017172 2、贫煤：烟煤中煤级最高的煤，它的特、贫煤：烟煤中煤级最高的煤，它的特 征是：较高的着火点（征是：较高的着火点（350360350360），）， 高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要 用于发电和电站锅炉燃料。燃烧时火焰短用于发电和电站锅炉燃料。燃烧时火焰短 ，耐烧。，耐烧。 干燥无灰基挥发分干燥无灰基挥发分VdafVdaf：10.0-20.O 10.0-20.O GG大约在大约在5 5左右左右18183 3、贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可、贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可 以单独用来炼焦。单独炼焦时，生成的以单独用来炼焦。单独炼焦时，生成的 焦粉较多焦粉较多, ,当与其他适合炼焦的煤种混合当与其他适合炼焦的煤种混合 时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度 增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉 和民用燃料等方面。和民用燃料等方面。干燥无灰基挥发分干燥无灰基挥发分VdafVdaf：10.0-20.010.0-20.0 GG：5-205-2019194 4、瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于、瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于 炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物 ，胶质层的厚度为，胶质层的厚度为610mm610mm。由瘦煤单独炼。由瘦煤单独炼 焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相 对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤 经常与其他煤种混合炼焦。经常与其他煤种混合炼焦。 全水全水MtMt：6%6%、干基灰分、干基灰分AdAd：20.00%20.00%、干燥、干燥 无灰基挥发分无灰基挥发分Vdaf10-20.00%Vdaf10-20.00%、干基全硫、干基全硫 St,dSt,d：=1.0% =1.0% 、发热量、发热量58005800大卡、灰融熔性大卡、灰融熔性 ST1400ST1400度度 20205 5、焦煤：焦煤是中等及低挥发分的中等粘、焦煤：焦煤是中等及低挥发分的中等粘 结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产 生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能 得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭 ，其耐磨性也好，其耐磨性也好 。 全水全水MtMt：8%8%、干基灰分、干基灰分Ad7.01-10.00%Ad7.01-10.00%、 干燥无灰基挥发分干燥无灰基挥发分Vdaf16.00-28.00%Vdaf16.00-28.00%、 干基全硫干基全硫St,dSt,d：=0.6% =0.6% 、粘结指数、粘结指数G65G65、胶质层厚度胶质层厚度Y18-24mmY18-24mm21216 6、肥煤：肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性、肥煤：肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性 烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时 能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有 的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭，的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭， 横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。主要用于炼焦横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。主要用于炼焦 （一些高灰高硫的肥煤用来发电）。（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。 全水全水MtMt：8%8%、干基灰分、干基灰分Ad7.01-10.00%Ad7.01-10.00%、干燥、干燥 无灰基挥发分无灰基挥发分Vdaf25.00-37.00%Vdaf25.00-37.00%、干基全硫、干基全硫 St,dSt,d：=0.6% =0.6% 、粘结指数、粘结指数G85G85、胶质层厚度、胶质层厚度Y25mmY25mm22227 7、1/31/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有 较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（ 类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤）， 这也是它被称为这也是它被称为1/31/3焦煤的原因。单独炼焦能生焦煤的原因。单独炼焦能生 成熔融性较好、强度较高的焦炭成熔融性较好、强度较高的焦炭 .1/3.1/3焦煤由于其焦煤由于其 产量高而主要用于炼焦和发电。产量高而主要用于炼焦和发电。 全水全水MtMt：8%8%、干基灰分、干基灰分Ad7.01-10.00%Ad7.01-10.00%、干燥、干燥 无灰基挥发分无灰基挥发分Vdaf28.00-37.00%Vdaf28.00-37.00%、干基全硫、干基全硫 St,dSt,d：=0.6% =0.6% 、粘结指数、粘结指数G65G65、胶质