为什么有的煤炭内水大,有的内水小?
煤的变质程度不同,毛细孔分别不一样。
煤炭的内水是吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中并在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分。
由于毛细孔吸附力的作用,内在水分较难蒸发。煤样在温度30℃,相对湿度96%条件下达到平衡时所测得的内在水分称为最高内在水分(MHC)。
因为煤的孔裂隙与煤的变质程度之间存在着一定的规律,所以最高内在水分是煤质的特征标志之一,可用以表明煤的变质程度。
由于煤质分析报告一般不以分析基表示各项指标的结果(空气干燥基水分除外),所以一般认为内在水分对煤炭质量没有影响,因为它只是一个换算指标,这种观点是完全错误的。第一煤中水分危害较大。
水分是一项重要的煤质指标,它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要作用。煤的水分对其加工利用、贸易和储存都有很大影响,一般来说水分高不是一件好事。
例如在锅炉中水分大会影响燃烧的稳定性和热导性;在炼焦工业中水分也会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易上,煤的水分是一个重要的计质和计量指标。
我来回答,希望答案能让你满意.
1、任何沉积岩(煤属于沉积岩)采到地面上接触到空气,由于其成岩结构和自身的物理性质决定,就会散落,这种现象不是化学变化,而是地质范畴上的风化现象。沉积岩在地面上会受到温度变化的影响(热胀冷缩)而逐渐散落,水或雨水只是加快了这个过程的变化,所以块煤在地面上很快散落成粉末状。
2、煤属于沉积岩,一般硬度较小(和粘土岩相当),普氏系数F<3,成岩结构松散。在未开采状态下,由于其上下层岩石的挤压作用,煤还能以连续块状赋存。但只要开采出来,就会是块状和粉末状。这就是我们说的块煤(三七块、二八块)、末煤。
3、煤的好坏是相应指标来衡量的,主要是发热量、灰分两个指标,不过现在环保要求高了,含硫量也是一个重要指标:如果用价格来说,依次是主焦煤、1/3焦煤、肥煤、瘦煤、无烟煤、褐煤。如果考虑发电厂的效益,后两种煤适合发电;前两种不适合(结焦);中间的两种可以用于发电(可以处理,但是成本高)。
从我国煤炭生产的品种来看,无烟煤约占总产量地20%,烟煤约占75%,褐煤只有5%。煤炭的用途十分广泛,既是燃料,也是重要的工业原料。把煤炭用化学方法进行分解提炼,综合利用,能够生产出几百种化工原料;煤炭又是城乡人民生活中的重要生活资料。可以看出,煤炭对现代化工业和农业,以及人民生活都密切相关。因此,要搞好煤炭经营,首先要了解煤炭的基础知识。
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,并细菌的作用下,知道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,带来了大量的上砂、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、煤炭资源的分布
(1)华北地区(主要是山西地区)
1.大同矿:年产量千万吨以上,属弱粘结煤,主要品种为块、末煤、其煤质较好,适合于窑炉和锅炉烧用。
2.泉矿:属于无烟煤,主要品种为块、末煤,适合工业烧白灰、烤粮、制气等,可做民用型煤的原料。
3.汾西矿:属于主焦煤、主要品种为洗精煤、适用于炼钢、煤气等行业。
4. 山西地方矿:属于弱粘结煤,主要品种为原煤,适用各行业的锅炉用煤。原煤质量比较好,含块率30%—40%,尤其各公司有筛选设备,可以加工,加工出的块率作品煤销售,粒、末可以搞配煤,便于销售。
2. 西北地区:
a) 乌达矿:属于肥焦煤,主要品种为原煤、混煤,适用于锅炉用煤。
b) 海勃湾矿:属于焦煤,主要品种为洗精煤,适用于钢铁行业用煤。
c) 包头矿:属于气煤,主要品种为块、混煤,适用各行业锅炉用煤。
3. 东北地区:
其中,辽宁省地区统配矿:
(1) 抚顺矿物局:属于气煤、长焰煤,其品种有洗精煤、洗大、中块煤、洗混小块煤、洗末、洗粉、原煤等。适用于各种窑炉、锅炉用煤。
(2) 阜新矿物局:属于长焰煤,其品种有洗中块、洗粒、洗末、洗粉、原煤等。适用于窑炉、锅炉用煤。
(3) 北票矿物局:属于肥焦煤,其品种为洗精煤。适用于炼钢、煤气专项用煤。
(4) 沈阳矿物局:属于肥焦、无烟、褐煤。沈阳四周皆被沈阳矿物局各煤矿包围着,其品种很少适用于我市工农业生产和人民生活用煤,如沈北有四个矿清水矿、大桥矿、蒲河矿、前屯矿,其四个矿品种皆为褐煤。由于市场经济的形势,以质论价,难以销售。质量较差的如大桥、清水矿从九四年就已关闭停产。沈南有林盛矿、红菱矿,都属于肥焦煤,原则上经洗加工成为洗精煤,为炼钢、煤气专项用煤:原煤、副产品可以单烧或搞配煤。在辽阳境内,还有西马矿属于无烟煤:烟煤,适用于水泥、白灰、民用型煤等用煤。在本溪境内采屯矿、牛心矿等都属于无烟煤、贫瘦煤。计划经济时期,指标分配我市100多万吨,由于计划分配,市场煤价比较便宜,搞型煤有“三阳”,其中“两阳”就是沈阳矿物局所生产品种。
(5) 南票矿物局:属于长焰煤,其品种有块煤、混煤、原煤。
(6) 铁法矿物局:属于长焰煤,其品种有洗中块、混块、洗粒、洗末、原煤等。分别有大隆矿、大明一矿、小明一矿、大兴矿、晓南矿、小青矿、小康矿等。铁法矿物局个矿都属新型矿井,年产量逐年增加,是可达成千万吨的矿物局。其煤质、热值在4000大卡左右,如与抚顺、阜新矿物局所生产的长焰煤相比,其热值差距很大。铁法煤质适合于电厂、锅炉用煤。铁法距沈阳100多公里,是比较近的,铁路运输、汽车运输也都可以。从煤炭品种、质量、价格等方面,结合我市工农业生产和人民生活用煤等情况,多销铁法煤,对本公司创效以及社会效益都是非常有利的。
其中:吉林省地区:
(1) 通化矿物局:属于焦煤、其品种主要有洗精煤,适应于炼钢、煤气等行业专项用煤。
(2) 辽源矿物局:属于气、焦煤,其品种有粒、末、原煤。
其中:黑龙江省地区:
(1) 鹤岗矿物局:属于气煤,其品种主要有洗精煤、洗块、混煤、原煤等。主要矿有竣德矿、岭北露天矿、南山矿、兴安矿、富力矿、大陆矿、兴山矿等。适合于炼钢、煤气以及各行锅炉用煤。
(2) 双鸭山矿物局:属于气煤、贫瘦煤、弱粘结煤。其品种有洗精煤、块煤、混煤、原煤等,主要矿有岭东矿、岭西矿、四方台矿、宝山矿、七星矿、集贤矿、双阳矿、新安矿、东保卫矿等。适用于炼钢、煤气、各种锅炉用煤。
(3) 七台河矿物局:属于气、焦煤。主要品种有洗精煤、块煤、混煤、原煤等。主要矿有新建矿、新兴矿、新立矿、桃山矿、东风矿、富强立井矿,适合于电厂、炼钢、煤气以及锅炉用煤。该矿主要是焦煤比较大,单烧比较困难。
(4) 鸡西矿物局:属于气、焦煤。主要品种洗精煤、块煤、混煤、原煤等。主要矿有恒山矿、小恒山矿、滴道矿、麻山矿、城子河矿、穆陵矿、二道河子矿、正阳矿、大道沟矿、张新矿、东海矿、平岗矿、杏花矿等。适合于发电、炼钢、煤气以及各种锅炉用煤。
按照世界地理的划分,中东地区的面积很大,基本上算起来包括埃及、以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩、约旦、叙利亚、伊拉克、土耳其、沙特阿拉伯、科威特,伊朗、巴林、阿联酋、也门、阿曼和卡塔尔等国,而且不是所有的中东国家都有油气资源,比如约旦、叙利亚,以色列,巴勒斯坦、土耳其和埃及的油气资源就非常少。
中东地区的石油天然气资源主要集中在波斯湾地区,当然中东地区是世界石油天然气资源最丰富的地区,其中石油资源占全世界石油资源接近50%,占全世界天然气资源的40%。像沙特阿拉伯伊朗,科威特,伊拉克、阿联酋都是世界产油大国,在世界上都是能排上号的国家。
可以说在中东地区,真正能开采油气资源的面积不是很大,油田也不是广泛分布的,而是比较集中的。至于说中东地区大量的开采石油资源会,地下石油资源采空,不会导致塌方的现象?
其实这就是想多了,这是把石油和天然气资源类比当成煤炭资源了。我们都知道我们国家的煤炭资源非常丰富,有很多煤炭资源城市,经济支柱就依靠煤炭资源,比如山西的大同,安徽的淮南和淮北以及河南的永城等地。由于地下煤炭资源的大量开采,导致大面积的塌方现象。但石油和天然气资源和煤炭资源有本质性区别,因为形态不同,石油和天然气分别是液体和气体,而煤炭则是固体。开采煤炭的时候,煤炭已经和原来的土地形成原有的地形,把煤炭抽走必然会导致地下支撑不了地上的压力。
但开采石油和天然气就没有这种情况,因为在开采石油和天然气的同时,要注入大量的水,填补原来的空缺。所以基本上不会出现和开采煤炭那样导致大面积塌方的现象。
具体形成过程如下:
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。
煤的形成年代
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。
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。
中文名
煤炭
外文名
coal
性质
固体可燃有机岩
原料
植物遗体
地位
主要能源之一
简介
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。
中国煤炭资源分布图
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。
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[1]。
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最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯。
历史
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。
煤炭
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。
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