煤炭基础知识
煤炭基础知识
一．煤质有关术语1．煤coal煤炭植物遗体在覆盖地层下，经复杂的生物化学和物理化学作用，转化而成的固体有机可燃沉积岩。
2. 粉煤fine coal粒度小于6mm的煤3.矸石gangue采、掘煤炭过程中从顶、底板或煤炭层夹矸混入煤种的岩石。
4.动力煤fuel coal动力用煤通过煤的燃烧来利用其他热值的煤炭统称动力煤。
主要应用于发电煤粉锅炉、工业锅炉和工业窑炉中，主要包括电煤、锅炉煤和建材用煤等。
5.喷吹煤coal for PCI用于高炉喷吹的煤6.煤样coal sample为确定煤的某些特性而从中采取的具有代表性的一部分煤。
7.采样sampling从大量煤中采取有代表性的一部分煤的过程。
8.随机采样random sampling在采取子样时，对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。
9.系统采样systematic sampling按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取。
10.多份采样reduplicate sampling按一定的间隔采取子样，并将它们轮流放入不同的容器中构成两个或者两个以上质量接近的煤样。
二．煤分析有关术语1.工业分析proximate analysis水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目分析的总称。
2.全水分total moisture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。
一般水分每增加百分之二，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加百分之一，结焦时间延长5 一10min 。
煤炭基础必学知识点
煤炭基础必学知识点
1. 煤炭的定义：煤炭是一种由植物残骸经过地质作用形成的有机岩石。
2. 煤炭的类型：煤炭根据其炭质和含水量的不同可分为无烟煤、炼焦煤、褐煤和泥炭等。
3. 煤炭的组成：煤炭主要由碳、氢、氧和少量的氮、硫等元素组成。
其中碳是主要成分，占煤炭质量的一大部分。
4. 煤炭的形成过程：煤炭是在地质历史上由原始植物积聚而形成的。
这些植物在长时间的压力和温度作用下逐渐转化为煤炭。
5. 煤炭的燃烧特性：煤炭燃烧时产生热量和废气。
煤炭的燃烧分为三
个阶段：放热阶段、水汽生成阶段和煤灰形成阶段。
6. 煤炭的用途：煤炭是一种重要的能源资源，广泛用于发电、供热、
冶金、化工等行业。
同时，煤炭也用于制造煤气、焦炭和煤焦油等副
产品。
7. 煤炭储量和产量：全球煤炭储量丰富，主要储量分布在中国、美国、澳大利亚、俄罗斯等国家。
中国是全球最大的煤炭生产国和消费国。
8. 煤炭的环境影响：煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳和氮氧化物等
有害气体，对空气质量和气候变化有一定影响。
此外，煤炭开采和燃
烧也会对环境造成破坏。
9. 煤炭的清洁利用技术：为了减少煤炭燃烧产生的污染物排放，煤炭
的清洁利用技术得到了广泛研发和推广，包括煤炭洗选、煤气化、燃
烧增效等技术。
10. 煤炭的经济影响：煤炭是许多国家的重要经济支柱，煤炭产业的
发展与国民经济密切相关。
煤炭价格的波动也会对全球市场产生一定
影响。
煤炭基础知识
1、什么是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。
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，工业的粮食，它是十八世纪以来人类世纪使用的主要能源之一。
2、煤炭的用途煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用来总结为两大主要用途：（1）动力煤，（2）炼焦煤。
动力煤：1、发电用煤：我国约1/3以上的煤用来发电，日前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h）左右。
电厂利用煤的热值，把热能转变为点能。
2、蒸汽机车用煤：占动力用煤的2%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10%以上，以水泥用煤最大，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30%。
5、生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的20%。
6、治金用动力煤：治金用动力煤主要烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤的1%。
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%），肥美（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%），不缴煤（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%）。
焦炭烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950——1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉治练、锻造和气化。
煤炭知识大全
民用燃料
民用燃料
煤炭是许多国家民用燃料的主要来源之一，用于家庭取暖和烹饪。
煤质与燃烧效率
不同地区的煤炭质量不同，其燃烧效率和产生的污染物也不同。
煤改清洁能源
随着环境保护意识的提高，许多国家正在推广使用清洁能源替代煤 炭，减少对环境的污染。
04
煤炭的开采
露天开采
优点
开采效率高，成本较低，对环境影响 较小。
05
煤炭的运输与贸易
煤炭的运输方式
铁路运输
水路运输
利用铁路机车将煤炭从产地运至消费地， 具有运输量大、成本低、安全性高等特点 。
通过船舶将煤炭从产地运至消费地，适用 于长距离、大批量运输，但受天气和航道 条件影响较大。
公路运输
管道运输
利用卡车将煤炭从产地运至消费地，灵活 方便，但运输成本较高且效率较低。
煤炭的形成时间
01
不同的煤炭类型形成于不同的地质时期。例如，褐煤主要形成 于渐新世，烟煤和无烟煤则形成于中新世和第三纪。
02
不同地区的地质活动频率和地壳运动特点也会影响煤炭的形成
时间和过程。
一些特殊类型的煤炭，如石墨和煤精，需要更特殊的地质条件
03
和更长的时间才能形成。
02
煤炭的种类
烟煤
01
烟煤是煤炭的一种，通常呈深褐色或黑色，具有明 显的烟熏味。
聚集成煤
大量植物遗体在特定的地 质条件下聚集，经过成煤 作用最终形成煤炭。
煤炭的形成条件
适宜的生物环境
在古代，需要有适宜的气 候和地理环境，使得大量 植物能够生长和死亡。
沉积环境
植物遗体需要在适宜的沉 积环境中才能长期保存并 形成煤炭。
高温高压环境
地壳运动使得植物遗体在 地下深处经历长期的高温 高压环境，这是形成煤炭 的关键条件。
煤炭知识科普
煤炭知识科普煤炭是一种重要的化石燃料，广泛应用于工业和生活领域。
在这篇文章中，我们将科普一些关于煤炭的知识，包括其形成过程、分类、用途和环境影响等方面的内容。
一、煤炭的形成过程煤炭是在地壳深部形成的，经过漫长的时间和高压高温的作用下，植物残骸逐渐转化而成。
煤炭的形成过程主要分为三个阶段：腐殖质阶段、褐煤阶段和烟煤阶段。
腐殖质阶段是指植物残骸在缺氧的湿地环境中经过厌氧分解形成的物质，它是煤炭形成的基础。
褐煤阶段是腐殖质在较浅的地层条件下经过水热作用和压实作用形成的。
烟煤阶段是褐煤经过更深的埋藏和更高的温度压力作用下发生物理和化学变化的过程。
二、煤炭的分类根据煤炭的碳含量和热值，煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭四大类。
无烟煤是碳含量最高、热值最大的煤种，其含硫量和灰分较低，燃烧时烟雾较少，适合用于发电和工业生产。
烟煤碳含量次之，热值较高，适合用于冶金和加工工业。
褐煤碳含量相对较低，热值较低，常用于供热和发电。
泥炭是碳含量最低的煤种，主要用于肥料和土壤改良。
三、煤炭的用途煤炭作为一种重要的能源资源，广泛应用于工业、生活和农业等领域。
工业上，煤炭主要用于发电、冶金和化工等行业。
发电是煤炭最大的用途之一，通过燃烧煤炭产生蒸汽驱动发电机发电。
冶金行业使用煤炭作为还原剂，用于炼铁和炼钢过程。
化工领域中，煤炭是许多化学品的重要原料，如合成氨、合成醇等。
此外，煤炭还可以用于生产煤焦油、煤气等副产品。
在生活中，煤炭被用作取暖和烹饪的燃料。
农业方面，煤炭可以用于土壤改良和肥料制造。
四、煤炭的环境影响煤炭的开采和使用对环境造成了一定的影响。
首先，煤炭的开采过程会破坏地表植被和生态环境，导致土地沙化和水土流失。
其次，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体，对大气环境造成污染，并加剧全球气候变化。
此外，煤矿的事故和煤炭运输过程中的煤尘也对人体健康和环境安全构成威胁。
总结：煤炭作为一种重要的化石燃料，对于经济和能源供应具有重要意义。
煤炭基础知识
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各种发热量的定义： 任何物质的燃烧热，与燃烧的热力学过程（恒容、恒压）及 燃烧产物的组成、状态、温度有关。国标给出了几种发热 量的定义。 弹筒发热量：单位质量的试样在盛有少量水并充有过量氧气 的氧弹内完全燃烧，燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化 碳、液态水、固态灰、水合硫酸和硝酸时释放的热量称为 燃料的弹筒发热量，以符号Qb表示；
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恒容高位发热量：单位质量的试样在盛有少量水并充有过量 氧气的氧弹内完全燃烧，燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧 化碳、液态水、固态灰、二氧化硫时释放的热量称为燃料的 高位发热量，用符号Qgr，v表示；
Qgr,v,ad=Qb,ad－（94.1Sb,ad+Qb,ad)
Qnet,v,x=Qgr,v,x-206.0Hx-23.05Mx
恒压低位发热量：单位质量的试样在恒压完全燃烧，燃烧 产物为二氧化碳、气态水假定压力为0.1MPa 、固态灰、 二氧化硫和氮气时释放的热量称为燃料的弹筒发热量，用 符号Qnet，p表示。
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6.煤炭分类
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4 基准的换算
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Mt
例题：已知Mt=3.7%， Aad=6.67,Mad=1.50%,求Aar和Ad? 解：
100-Mar Aar =Aad 100- Mad
100 Ad=Aad 100- Mad
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一、煤炭成煤期和含煤区
* 华北含煤区：位于阴山纬向构造带以南，秦岭— 大别 山以北，贺兰山及其以东的广大地区。煤种 为烟煤和无烟 煤，是我国最主要的煤炭地区。 * 西北含煤区：位于昆仑—秦岭纬向构造带以北，贺兰山 及其以西的广大地区。煤种以低煤化程度 的烟煤为主。 华南含煤区：北以秦岭纬向构造带南缘为界，西部大致以 滇径向构造带和龙门山为界，东至海岸线。煤种主要以不 同煤化程度的烟煤和无烟煤为 主。
煤炭基本知识点总结
煤炭基本知识点总结一、煤炭的种类煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和其他类型。
1. 无烟煤：无烟煤是一种黑色煤炭，具有高热值和低含硫量的特点，是优质的燃料，主要用于发电和工业生产。
2. 烟煤：烟煤是一种黑色煤炭，含硫量较高，热值较低，主要用于冶金和化工等行业。
3. 褐煤：褐煤是一种棕色煤炭，含水量较高，热值较低，主要用于锅炉和发电。
4. 其他类型：还有一些其他类型的煤炭，如焦炭、煤泥等。
二、煤炭的形成过程煤炭是在地质时代数百万年的时间里，由植物残骸经过生物、化学和地质过程形成的。
具体过程包括:1. 植物残骸：植物残骸是形成煤炭的原料，包括树木、苔藓、蕨类植物等。
2. 沉积作用：植物残骸在地质过程中被压缩和沉积，形成了厚厚的煤层。
3. 生物作用：在沉积过程中，植物残骸会被微生物分解和转化，形成了煤炭的基本物质。
4. 地质作用：在长期的地质作用下，煤炭经历了高温和高压的作用，使得其热值和含硫量发生了变化。
三、煤炭的储量世界各地的煤炭储量不一，根据不同的国家和地区，煤炭的储量也有所不同。
目前世界上已探明煤炭储量为9800多亿吨，其中中国的煤炭储量居世界前茅，占全球总储量的三分之一左右。
四、煤炭的开采方式1. 井下开采：井下开采主要通过井下隧道和矿井井口开采煤炭。
2. 露天开采：露天开采主要通过挖掘机和运输设备开采煤炭。
五、煤炭的利用煤炭主要用途有以下几个方面：1. 发电：煤炭是世界上主要的发电燃料，利用煤炭发电的方式包括燃煤发电、焚烧煤气发电等。
2. 工业生产：煤炭是化工、冶金等行业的重要原料，用于生产化工产品和金属材料等。
3. 锅炉燃料：煤炭被用于锅炉燃料，为工业生产提供能源。
4. 煤化工产品：煤炭可以被转化为煤焦油、煤气、合成气和合成燃料等化工产品。
六、煤炭的环保问题煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳和硫化物等有害气体，对环境和人的健康造成威胁。
因此，煤炭的清洁利用和环保技术成为当前的研究热点。
七、全球煤炭市场情况全球煤炭市场受供需和环保政策等多种因素的影响，市场价格和需求量波动较大。
煤炭业务知识大全
煤炭业务知识大全煤炭是一种重要的能源资源，被广泛应用于电力生产、工业制造、燃料等领域。
在了解煤炭业务知识之前，我们先来了解一些煤炭的基本概念和分类。
一、煤炭的基本概念和分类煤炭是由植物残炭在古代地质作用下形成的一种燃料。
根据成因不同，可以将煤炭分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭四大类。
无烟煤是煤炭中质量最好的一种，热值高；烟煤的质量次于无烟煤，但热值仍高；褐煤和泥炭的质量相对较差，热值较低。
二、煤炭的开采和加工煤炭的开采是指将煤炭埋藏于地下的煤层开采出来。
常见的煤炭开采方法有露天开采和井下开采两种。
露天开采是将地表的煤炭露天开挖；而井下开采是通过井口进入地下煤矿进行开采。
开采出来的煤炭需要经过粉碎、筛分、洗选等加工步骤。
其中，粉碎是将煤炭块破碎成较小颗粒；筛分是根据煤炭颗粒的大小进行分级；洗选是利用密度差异将煤炭和杂质分离。
三、煤炭的运输和销售煤炭运输主要通过公路、铁路、水路和管道等方式进行。
公路运输适用于短途运输，车辆负载能力较小；铁路运输适用于远程运输，车辆负载能力大；水路运输适用于长距离运输，能够通过河流、海洋等进行；管道运输适用于高度集约的输送，但需要相应的管道设施。
煤炭的销售主要通过煤矿企业、煤炭经销商以及能源交易市场进行。
煤矿企业将自己开采的煤炭直接销售给用户；煤炭经销商是中间商，将煤炭从煤矿企业采购后再销售给用户；能源交易市场是煤炭和其他能源在市场上进行买卖的平台。
四、煤炭的利用和应用煤炭的主要利用和应用领域包括电力生产、工业制造、建筑供热和燃料等。
在电力生产方面，煤炭被广泛应用于火力发电厂，通过燃烧煤炭产生高温高压的蒸汽驱动涡轮发电机发电。
在工业制造方面，煤炭可以用作炼钢、炼铝、造纸等行业的原料；在建筑供热方面，煤炭作为燃料被用于锅炉、热风炉等供热设备中；在燃料方面，煤炭被用作烧煤炉、火炉等设备的燃料。
五、煤炭行业的发展和问题中国是世界上最大的煤炭生产和消费国家，煤炭行业在中国的能源结构中占据着重要地位。
煤炭的基础知识
煤的工业分析
我们经常使用的热量单位有2种：焦耳（J）和 卡(cal)
焦耳（J）：是法定计量单位，煤的发热量测 定方法规定的用焦耳/克（J/g），千焦/千克 （kj/kg）和兆焦/千克（Mj/kg）来表示。
＞30 ＞25-30
＞30 ＞25
中国煤分类（以炼焦煤为主）方案
气煤
弱粘煤 不粘煤 长焰煤 褐煤
1号肥气煤 2号肥气煤 1号气煤 2号气煤 3号气煤 1号弱粘煤 2号弱粘煤
— — —
＞30-37 ＞30-37
＞37 ＞37 ＞37 ＞20-26 ＞26-37 ＞20-37 ＞37 ＞40
＞9-14 ＞14-25 ＞5-9 ＞9-14 ＞14-25 0(成块)-8 0(成块)-9 0（粉状）
煤的分析
煤的化学成分，是通过元素分 析和工业分析来测定的
元素分析：碳、氢、氧、氮、 硫、磷
工业分析：水分、灰分、挥发 分、固定碳、发热量、焦渣特 征，灰融点
煤是复杂多种高分子物质的
煤
混合物，元素分析就是测定这些
的
元素的组分，它与煤的工业分析 同是煤质的基本分析，通过它们
元
可以对煤的化学成分有个最基本
固体部分，成为焦炭，焦炭是由固定碳和灰 分组成的，将焦炭在空气中加热到800±25℃ 的温度下灼燃，到重量不再变化时（约两个 小时后）取出来冷却，这时焦炭失去的重量 就是固定碳的重量，剩余部分则是灰分的重 量，这两个重量各占煤样原重量的百分比， 就是固定碳和灰分在煤中的成份含量
煤的工业分析
发热量（Q） 是指单位质量的煤完全燃烧时所发出的热量。
煤炭基础知识
一、形成原因 二、应用范围 三、煤炭的分类 四、主要产地 五、质量指标
什么是煤炭
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。是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。
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。 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，含挥发分 30%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，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。 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，固定碳含 量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%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，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。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。 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，包括干燥无灰基氢含 量Hdaf在内的7项指标，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。
二、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10okcal / 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 %。
煤炭基础知识
19、混块: 13～300mm之间的粒级煤。 20、粒煤: 6～13mm的粒级煤。 21、混煤: 0～50mm之间的煤。 22、末煤: 0～25mm之间的煤。 23、粉煤: 0～6mm之间的煤。 24、煤粉: 小于0.5mm的煤。 25、煤泥: 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品。 26、矸石: 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石。 27、夹矸: 夹层在煤层中的矿物质层。 28、洗矸: 从洗煤中排出的矸石。 29、含矸率: 煤中大于50mm矸石的质量百分数。
25 酸性基： 煤中呈酸性的含氧官能团的总称，主要为羧基 和酚泾基 。 26 腐植酸： 煤中能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的一组多 种缩合的酸性基的高分子化合物。 27 游离腐植酸： 酸性基保持游离状态的腐植酸，在实际测 定中包括与钾、钠结合的腐植酸。 28 黑腐植酸： 一组分子量较大的腐植酸，一般呈黑色，能 溶于稀苛性碱溶液，不溶于稀酸的丙酮 。 29 黄腐植酸： 组分子量较小的腐植酸，一般呈黄色，能溶 于水、稀酸和碱溶液 。 30 综腐植酸： 一组分子量中等的腐植酸，一般呈棕色，能 溶于稀苛性碱溶液和丙酮，不溶于稀酸 。 31 苯萃取物： 褐煤中能溶于苯的部分，主要成分为蜡和树 脂 Eb 苯抽出物 褐煤蜡。
（二）煤的分析
1 、工业分析 proximatanalysis 水分、灰分、挥发分和 固定碳四个项目煤质分析的总称 2 、外在水分 Mf 在一定条件下煤样与周围空气湿度达到 平衡时所失去的水分 3 、 内在水分 Minh 在一定条件下煤样达到空气干燥状态 时所保持的水分 4 、 全水分 Mt 煤的外在水分和内在水分的总和 5 、空气干燥煤样水分 Mad 用空气干燥煤样（粒度 <0.2mm）在规定条件下测得的水分 6 、 最高内在水分 MHC 煤样在温度0c、相对湿度96%下 达到平衡时测得的内在水分 7 、 化合水 Water of constitution 以化学方式与矿物质结 合的、在全水分测定后仍保留下来的水 8 、 矿物质 MM 赋存在煤中的无机物质
煤炭必备基础知识
煤炭必备基础知识一、煤的形成煤炭是一种固体化石燃料，要紧成分为碳、氢和氧等，是人类社会重要的基础能源和重要原料。
目前，我国在一次能源生产和消费中煤炭分别占到76%与70%。
在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物。
因不同时代海平面常有变化，当水面升高时，植物会被淹而死亡。
假如这些死亡的植物遗体被沉积物覆盖而不透氧气，就可不能完全分解，而是在地下形成有机地层。
随着海平面的升降，会产生多层有机地层。
通过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最终转变为煤层。
同时，因埋藏深度、时刻的差异所形成的煤也具有不同的煤化程度。
煤炭依照其煤化程度的不同，按从低到高的分类，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。
煤化时期的两个过程煤化时期要紧是指由泥炭向褐煤、烟煤和无烟煤转化的漫长成煤变质时期，该时期要紧包括以下两个连续的过程：过程一、在地热和压力的作用下，泥炭层发生压实、失水、肢体老化、硬结等各种变化而形成褐煤——密度比泥炭高，碳含量相对增加。
这一过程又叫成岩作用。
过程二、褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。
在那个过程中煤的性质发生变化，的作用下，褐煤连续经受着理化变化而被压实、失水，其内部组成结构和性质都进一步发生变化，此过程确实是褐煤变成烟煤的变质作用。
烟煤比褐煤碳含量增高，氧含量减少。
烟煤连续进行着变质作用，从低变质程度向高变质程度变化，进而显现了低变质程度的长焰煤、气煤，中变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。
它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。
二、煤的开采人类开采利用煤炭已有几千年的历史，2009年我国煤炭总产量超30亿吨，占世界煤炭产量的40%以上。
我国2300多个县市中有1458个赋存着煤炭资源，但90%的储量分布在秦岭—淮河以北地区，专门是晋陕蒙三省区，占到全国总量的63.5%。
从东西方向看，煤炭资源的85%分布于中西部，沿海地区仅占15%。
煤炭基础知识
煤炭基础知识煤炭基础知识⼀、煤炭的⽣成煤炭的⽣成。
煤炭是古代的有机物（主要是植物）的遗体，经过⽣物及化学的变质作⽤⽽形成的。
⼤体可分为两个阶段，第⼀阶段是泥煤炭化阶段，即由植物转变成泥炭阶段。
当植物枯死之后，堆积在充满⽔的沼泽中，开始是⽔存在的氧⽓不⾜，后来在⽔⾯下隔绝空⽓，并在细菌的作⽤下，直到植物的各部分不断分解，相互作⽤，最后植物的遗体变成了褐⾊或⿊褐⾊的淤泥物质，这就是泥炭。
这个过程，叫做泥炭化过程。
这个阶段需要漫长的地质历史时期，需要进⾏千百万年。
第⼆阶段，由泥炭转变成褐煤，褐煤转变成烟煤，烟煤再转变成⽆烟煤阶段。
当泥炭层形成后。
有⽔经常冲刷⼤陆的低洼地⽅，带来了⼤量的砂、⽯，在泥潭层逐渐形成岩层（称为顶板）。
被埋在顶板下的泥炭层在顶板下的泥潭层在顶板岩⽯层的压⼒作⽤下，发⽣了压紧、失⽔、胶体⽼化、硬结等⼀系列变化，同时它的化学组成也发⽣了缓慢的变化，逐步变成⽐重较⼤，较致密的⿊褐⾊的褐煤。
当顶板逐渐加厚，顶板的静压⼒逐渐增⾼，煤层中温度也逐渐升⾼后，煤质便发⽣变化，逐渐由成岩作⽤变成了以温度影响为主的变质作⽤。
这样褐煤逐渐变成了烟煤、⽆烟煤。
如果有更⾼的温度，最终可能变成⽯墨。
成煤必须具备四个先决条件：（1）植物条件。
（2）⽓候条件。
（3）地理条件。
（4）地壳运动条件。
⼆、煤炭的分类及各类煤的主要特征和⽤途(1)煤炭按煤的⽤途分为：动⼒煤、炼焦煤、喷吹煤及⽆烟煤凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为⽬的，产⽣动⼒⽽使⽤的煤炭都属于动⼒⽤煤，简称动⼒煤；作为⽣产原料，⽤来⽣产焦炭，进⽽⽤于钢铁⾏业的煤炭种，称为炼焦煤；钢铁⾏业⾼炉喷吹⽤的喷吹煤；⽆烟煤块煤主要应⽤是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等⾏业；⽆烟粉煤主要应⽤在冶⾦⾏业⽤于⾼炉喷吹。
我国约1/3的煤⽤于发电，⽬前平均消耗为标准煤（7000⼤卡）370g/。
(2)煤炭按粒度分类：经简单筛选后剩下的⼤块有烟煤,筛选常⽤通过⽹⽬⼤⼩来规定最⼩尺⼨的块度。
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煤炭基础知识煤炭基础知识一、煤炭的生成煤炭的生成。
煤炭是古代的有机物（主要是植物）的遗体，经过生物及化学的变质作用而形成的。
大体可分为两个阶段，第一阶段是泥煤炭化阶段，即由植物转变成泥炭阶段。
当植物枯死之后，堆积在充满水的沼泽中，开始是水存在的氧气不足，后来在水面下隔绝空气，并在细菌的作用下，直到植物的各部分不断分解，相互作用，最后植物的遗体变成了褐色或黑褐色的淤泥物质，这就是泥炭。
这个过程，叫做泥炭化过程。
这个阶段需要漫长的地质历史时期，需要进行千百万年。
第二阶段，由泥炭转变成褐煤，褐煤转变成烟煤，烟煤再转变成无烟煤阶段。
当泥炭层形成后。
有水经常冲刷大陆的低洼地方，带来了大量的砂、石，在泥潭层逐渐形成岩层（称为顶板）。
被埋在顶板下的泥炭层在顶板下的泥潭层在顶板岩石层的压力作用下，发生了压紧、失水、胶体老化、硬结等一系列变化，同时它的化学组成也发生了缓慢的变化，逐步变成比重较大，较致密的黑褐色的褐煤。
当顶板逐渐加厚，顶板的静压力逐渐增高，煤层中温度也逐渐升高后，煤质便发生变化，逐渐由成岩作用变成了以温度影响为主的变质作用。
这样褐煤逐渐变成了烟煤、无烟煤。
如果有更高的温度，最终可能变成石墨。
成煤必须具备四个先决条件：（1）植物条件。
（2）气候条件。
（3）地理条件。
（4）地壳运动条件。
二、煤炭的分类及各类煤的主要特征和用途(1)煤炭按煤的用途分为：动力煤、炼焦煤、喷吹煤及无烟煤凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤；作为生产原料，用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种，称为炼焦煤；钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤；无烟煤块煤主要应用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造锻造等行业；无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹。
我国约1/3的煤用于发电，目前平均消耗为标准煤（7000大卡）370g/kw.h。
(2)煤炭按粒度分类：经简单筛选后剩下的大块有烟煤,筛选常用通过网目大小来规定最小尺寸的块度。
块煤:﹥13mm,最大块不得大于300mm主要分为三类混煤末煤（助燃用）：粒度﹤13mm(3)煤炭按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类，具体分类如下：1.褐煤（HM）它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低，含有不同数量的腐殖酸。
多被用作燃料、气化或低温干馏的原料，也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭。
一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
2.长焰煤（CY）它的挥发分含量很高，没有或只有很小的粘结性，胶质层厚度不超过5mm,易燃烧，燃烧时有很长的火焰，故得名长焰煤。
可作为气化和低温干馏的原料，也可作民用和动力燃料。
3.不粘煤（BN）它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体，燃烧时发热量较小，含有一定的次生腐殖酸。
主要用作制造煤气和民用或动力燃料。
4.弱粘煤（RN）水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单独结焦，但结成的焦块小而易碎，粉焦率高。
这种煤主要用作气化原料和动力燃料。
5.1/2中粘煤（1/2ZN）它具有中等粘结性和中高挥发分。
可以作为配煤炼焦的原料，也可以作为气化用煤和动力燃料。
6.气煤（QM）挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。
能单独结焦，但炼出的焦炭细长易碎，收缩率大，且纵裂纹多，抗碎和耐磨性较差。
故只能用作配煤炼焦，还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
7.气肥煤（QF）它的挥发分和粘结性都很高，结焦性介于气煤和肥煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。
最适合高温干馏制造煤气，更是配煤炼焦的好原料。
8.肥煤（FM）具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于25mm的胶质层，结焦性最强。
用这种煤来炼焦，可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭，但这种焦炭横裂纹多，且焦根部分常有蜂焦，易碎成小块。
由于粘结性强，因此，它是配煤炼焦中的主要成分。
9.1/3焦煤（1/3JM）它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤，具有很强的粘结性和中高等挥发分，单独用来炼焦时，可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。
因此，它是良好的配煤炼焦的基础煤。
10.焦煤（JM）具有中低等挥发分和中高等粘结性，加热时可形成稳定性很好的胶质体，单独用来炼焦，能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。
但因其膨胀压力大，易造成推焦困难，损坏炉体，故一般都作为炼焦配煤使用。
11.瘦煤（SM）具有较低挥发分和中等粘结性。
单独炼焦时，能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好，但耐磨性较差的焦炭。
因此，用它加入配煤炼焦，可以增加焦炭的块度和强度。
12.贫瘦煤（PS）挥发分低，粘结性较弱，结焦性较差。
单独炼焦时，生成的焦粉很多。
但它能起到瘦化剂的作用。
故可作炼焦配煤使用，同时，也是民用和动力的好燃料。
13.贫煤（PM）具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体，没有粘结性或只有微弱的粘结性，燃烧火焰短，炼焦时不结焦。
主要用于动力和民用燃料。
在缺乏瘦料的地区，也可充当配煤炼焦的瘦化剂。
14.无烟煤（WY）它是煤化程度最高的煤（含碳量可达95%左右）。
挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。
通常作民用和动力燃料。
质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料，以及制造电石、电极和炭素材料等。
中国煤炭分类国家标准GB5751-86类别缩写数码分类指标Vr% GRLY/mmb/% P M/%Qgw/(MJ/kg)无烟煤一号WY 01 ≤3.5二号WY 02 3.5~6.5三号WY 03 6.5~10贫煤PM 11 10.0~20.0 ≤5贫瘦煤PS 12 10.0~20.0 2~20 瘦煤SM13 10.0~20.0 20~5014 10.0~20.0 50~65焦煤JM 15 10.0~20.0 ﹥6524 20.0~28.0 50~65 ≤25 ≤15025 20.0~28.0 ﹥65 ≤25 ≤1501/3焦煤1/3JM 35 28.0~37.0 ﹥65 ≤25 ≤220肥煤FM 16 10.0~20.0 (﹥85) ﹥25 ﹥150 26 20.0~28.0(﹥85) ﹥25﹥150 36 28.0~37.0(﹥85) ﹥25﹥220气肥煤QF 46 ﹥37.0 (﹥85) ﹥25﹥220气煤QM 34 28.0~37.0 50~6543 ﹥37.0 35~5044 ﹥37.0 50~6545 ﹥37.0 ﹥65 ≤25 ≤220 1/2中粘煤 1/2ZN 22 20.0~28.0 30~50 33 28.0~37.0 30~50 弱粘煤 RN 22 20.0~28.0 5~30 32 28.0~37.0 5~30 不粘煤 BN 21 20.0~28.0 ≤5 31 28.0~37.0 ≤5 长焰煤 CY 41 ﹥37.0 ≤5 ﹥50 42 ﹥37.0 5~35褐煤一号 HM1 51 ﹥37.0 ≤30 二号HM252﹥37.030~50≤24注：Vr –干燥无灰基挥发分；GRL-烟煤的粘结指数； Y-烟煤的胶质层最大厚度；b-烟煤的奥亚膨胀度；P M -煤样的透光率； Qgw-恒湿无灰基高位发热量1． G>85，再用Y 值或b 值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类，当Y>25.0mm 时，应划分为肥煤或气肥煤，如Y 《25mm ，则根据其Vdaf 的大小而划分为响应的其它煤类。
按b 值分类时，Vdaf 《28%，暂定b>150%的为肥煤，Vdaf>28%，暂定b>220%的为肥煤或气肥煤，如按b 值和Y 值划分的类别有矛盾时，以Y 值划分的为准。
2.Vdaf>37%，G 《5的煤，再以透光率PM 来区分其为长焰煤或褐煤。
3.Vdaf>37%，PM>30%-50%的煤，再根据热量Qgr ，如其值大于24MJ/kg(5739cal/g)，应划分为长焰 附表：密度表：煤名称 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤 粘土 密度（kg/m ³）0.72 0.8-1.4 1.2-1.5 1.4-1.82.4-2.6炭分类图：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无烟煤动力煤炼焦配合煤炼焦煤动力煤不同煤化程度煤炭的光泽、颜色和条痕色煤化光泽颜色条痕色褐煤无光泽或暗淡的沥青光泽褐色、深褐色或黑褐色浅棕色、深棕色长焰煤沥青光泽黑色、带褐色深棕色气煤沥青光泽或弱玻璃光泽黑色棕黑色肥煤玻璃光泽黑色黑色、带棕色焦煤强玻璃光泽黑色黑色、带棕色瘦煤强玻璃光泽黑色黑色贫煤金属光泽黑色、有时带灰色黑色无烟煤似金属光泽灰黑色、带有古铜色灰黑色三、煤炭指标通过煤的工业分析结果，可以大致了解煤中有机质和无机质的含量，有机质的性质，用于初步判断煤的种类和加工利用效果及其工业用途。
煤的工业分析主要包括以下六个方面：全水是煤炭中含有的水分，灰分是煤炭燃烧后剩余的灰分，挥发份是煤炭燃烧中可挥发成分，固定碳是指煤炭除去水分、灰分和挥发分后的残留物，全硫是煤炭中所有硫元素含量（污染指标），热值是煤炭的发热量，它是确定煤炭质量用途的重要指标。
1、水分（M ）煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
煤中水分过大是不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。
现在我们常报的水份指标有：1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar 表示。
通常规定在8%以下。
2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
煤中水分的赋存状态分为2大类。
一类是与矿物质相结合的水，称为化合水或结晶水。
如石膏（CaSO4。
2H2O）和高岭土（Al2O3。
2SiO2。
2H2O）中的结晶水就是以化合形式与矿物质相结合。
这部分水分通常要在2000C以上的温度下才能分解析出。
如CaSO4。
2H2O中的2个分子结晶水要在5000C以上才能完全脱除，在1700C时能脱除其中1.5份结晶水。
工业分析中的水分则不包括这部分结晶水。
另一类水分是以物理状态与煤的有机物质相联系。
即水分以附着和吸附等形式存在于煤中，这部分水统称为游离水分。
这些游离水分在105-1100C的温度下经过一定时间的蒸发即可全部脱除。
游离水分的多少在一定程度上能表征煤炭的煤化程度深浅，也是决定媒质优劣的重要参数之一，当煤的内部毛细孔吸附的水分达到饱和状态时，其所含的水分称为煤的最高内在水分。
煤内部毛细孔容积的大小，基本上能表征煤的煤化程度。
尤其是低煤化度煤，毛细孔的内表面积很大，其最高内在水分含量也高。