常規(guī)能源開發(fā)與利用-煤炭

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1、煤炭石油天然氣水能常規(guī)能源一、煤炭掌握的知識點：（1）煤的形成；（2）煤的主要元素組成；（3）煤的煤質(zhì)指標(biāo)；（4）煤的分類；（5）我國的煤炭資源情況；（6）煤的利用途徑。煤是古代的植物體因為地殼運(yùn)動而埋沒地下，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中經(jīng)過漫長年代的演變而成的，含碳量一般為46%～97%。煤是重要的燃料和化學(xué)工業(yè)原料。煤炭是地球上蘊(yùn)藏量最豐富，分布地域最廣的化石燃料。根據(jù)世界能源委員會的評估，世界煤炭可采資源量達(dá)4.84?104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占世界化石燃料可采資源量的66.8％。煤炭1、煤的元素組成煤是由有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)混合組成的。煤中有機(jī)物質(zhì)主要由碳（C，82%~93%）、氫（H，3.6%~5

2、%）、氧（O，1.3%~10%）、氮（N，1%~2%）四種元素構(gòu)成，還有一些元素則組成煤中的無機(jī)物質(zhì)，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等。世界上所有的元素均可在煤中找到；煤是黑色黃金。2、煤的成因煤是怎樣形成的？在地質(zhì)歷史上，沼澤森林覆蓋了大片土地，包括菌類、蕨類、灌木、喬木等植物。但在不同時代海平面常有變化....當(dāng)水面升高時，植物因被淹而死亡。如果這些死亡的植物被沉積物覆蓋而不透氧氣，植物就不會完全分解，而是在地下形成有機(jī)地層。隨著海平面的升降，會產(chǎn)生多層有機(jī)地層。經(jīng)過漫長的地質(zhì)作用，在溫度增高、壓力變大的還原環(huán)境中，這一有機(jī)層最后會轉(zhuǎn)變?yōu)槊簩印Ｒ蚵裆詈吐癫貢r間的差異，形成的煤也

3、不盡相同。煤的科學(xué)分類為煤炭的合理開發(fā)和利用提供了基礎(chǔ)，通常最簡單的分類方法是根據(jù)煤中干燥無灰基揮發(fā)分含量將煤分成褐煤、煙煤和無煙煤三大類。3、煤的分類煤質(zhì)指標(biāo)水分（外部水、內(nèi)部水和化合水）灰分（煤完全燃燒后，其中礦物質(zhì)的固體殘余物）揮發(fā)分（在隔絕空氣的條件下，將煤加熱到850℃左右，從煤中有機(jī)物質(zhì)分解出來的液體和氣體產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。）發(fā)熱量（單位質(zhì)量煤完全燃燒時所放出的熱量）拓展---各煤種的用途無煙煤：是煤化程度最高的煤，含碳量90%以上。特點：揮發(fā)分低、比重大、硬度高、燃燒時煙少、火苗短、火力強(qiáng)。無煙煤通常作民用和動力燃料；質(zhì)量好的無煙煤可作氣化原料、高爐噴吹和燒結(jié)鐵礦石的燃料以及

4、作鑄造燃料等；用優(yōu)質(zhì)無煙煤還可以制造碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電極、電石和炭素材料。中國無煙煤行業(yè)特點（1）從資源量來看，中國無煙煤保有儲量1156億噸，僅占煤炭保有儲量的11.5%，資源主要分布于山西和貴州，其次是河南和四川。山西省的無煙煤，只有產(chǎn)于山西組中的灰分和硫分較低，而產(chǎn)于太原組中的則多為中高硫至特高硫煤；貴州省和四川省的無煙煤多屬高硫至特高硫煤；河南省的無煙煤灰分、硫分均較低，但多屬粉狀構(gòu)造煤，其應(yīng)用范圍較??；寧夏自治區(qū)汝箕溝的無煙煤，灰分、硫分都很低，在國際市場上享有盛譽(yù)；湖南湘中金竹山的無煙煤，灰分為3%～7.5%，硫分0.6%；寧夏堿溝山的無煙煤，灰分小于7%

5、，硫分0.6%～2.9%，為少有的優(yōu)質(zhì)無煙煤，但礦區(qū)規(guī)模不大，儲量有限。整體來看，中國優(yōu)質(zhì)無煙煤相對稀缺。（2）從產(chǎn)能來看，無煙煤產(chǎn)區(qū)主要分布于陽泉、晉城、蘭花、寧夏、北京、焦作、永城、神火、峰峰、邯鄲、皖北等區(qū)域。主要無煙煤資源主要控制在潞安集團(tuán)、陽煤集團(tuán)和晉城無煙煤集團(tuán)等大型國有煤企。煙煤：燃燒時火焰較長而有煙的煤，煤化程度較大的煤。外觀呈灰黑色至黑色，粉末從棕色到黑色。由有光澤的和無光澤的部分互相集合合成層狀，瀝青、油脂、玻璃、金屬、金剛等光澤均有，具明顯的條帶狀、凸鏡狀構(gòu)造。該種煤含碳量為75％～90％，不含游離的腐殖酸。大多數(shù)具有粘結(jié)性；發(fā)熱量較高。燃燒時火焰長而多煙。多數(shù)能結(jié)

6、焦。根據(jù)揮發(fā)分含量、膠質(zhì)層厚度或工藝性質(zhì)，可分為長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、貧煤、瘦煤等。用作煉焦、煉油、氣化、低溫干餾及化學(xué)工業(yè)等的原料，也可直接用作燃料。褐煤：又名柴煤，是煤化程度最低的礦產(chǎn)煤。一種介于泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級煤。由于它富含揮發(fā)份，所以易于燃燒并冒煙。剖面上可以清楚地看出原來木質(zhì)的痕跡。含有可溶于堿液內(nèi)的腐殖酸。含碳量60％～77％。主要用于發(fā)電廠的燃料，也可作化工原料、催化劑載體、吸附劑、凈化污水和回收金屬等。代號等級名稱技術(shù)要求Ad（%）SLA特低灰煤≤5LA低灰分煤5.01~10LMA低中灰煤10.01~20MA中灰分煤20.01~30MHA中高灰煤

7、30.01~40HA高灰分煤40~50煤炭灰分等級劃分標(biāo)準(zhǔn)2）其他分類方式煤的揮發(fā)分分級標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求低揮發(fā)分中揮發(fā)分中高揮發(fā)分高揮發(fā)分Vdaf（%）≤2020.01~2828.01~37＞37代號等級名稱技術(shù)要求Qnet,ar（MJ/kg）LC低熱值煤8.5~12.5ML中低熱值煤12.51~17MC中熱值煤17.01~21MH中高熱值煤21.01~24HC高熱值煤24.01~27SH特高熱值煤＞27煤的發(fā)熱量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)代號等級名