煤炭是怎么形成的

煤炭形成過程

煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經過一系列復雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。

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煤的形成年代

在整個地質年代(dai)中，全球范圍內有三個大的成煤期(qi)：

古(gu)生代的石炭(tan)紀和(he)二疊紀，成(cheng)煤(mei)植(zhi)物主(zhu)要(yao)是孢子植(zhi)物。主(zhu)要(yao)煤(mei)種為煙煤(mei)和(he)無(wu)煙煤(mei)。

中生代的侏(zhu)羅(luo)紀和白堊紀，成煤(mei)植物(wu)主要(yao)是裸子植物(wu)。主要(yao)煤(mei)種(zhong)為褐煤(mei)和煙煤(mei)。

新生代(dai)的第三紀，成(cheng)煤(mei)植(zhi)物(wu)主(zhu)要(yao)是被子植(zhi)物(wu)。主(zhu)要(yao)煤(mei)種為褐煤(mei)，其次為泥炭(tan)，也有部分(fen)年輕煙煤(mei)。

14種煤的特征和用途

1、無煙煤(WY)

揮發分低，固定碳高(gao)(gao)，比重大，純煤(mei)真(zhen)比重最高(gao)(gao)可(ke)達1.90，燃(ran)點高(gao)(gao)，燃(ran)燒時(shi)不冒煙(yan)(yan)(yan)(yan)。對(dui)這(zhe)類煤(mei)，可(ke)分為(wei)(wei)：01號為(wei)(wei)老年(nian)無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)；02號為(wei)(wei)典型無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)；03號為(wei)(wei)年(nian)輕無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)，無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)主要是民用和(he)制造合成氨的(de)造氣原(yuan)料(liao)(liao)，低灰、低硫和(he)可(ke)磨性好的(de)無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)不僅可(ke)以(yi)做(zuo)高(gao)(gao)爐噴(pen)吹及燒結(jie)鐵礦石(shi)用的(de)燃(ran)料(liao)(liao)，而且還可(ke)以(yi)制造各種碳素材料(liao)(liao)，如碳電極、陽極糊和(he)活性碳的(de)原(yuan)料(liao)(liao)，某(mou)些優質無煙(yan)(yan)(yan)(yan)煤(mei)制成航空用型煤(mei)還可(ke)用于(yu)飛機發動(dong)機和(he)車(che)輛馬達的(de)保溫(wen)。

2、貧煤(PM)

變質程(cheng)度(du)最高的(de)(de)一種煙煤，不粘結或微(wei)弱粘結，在層(ceng)狀(zhuang)煉焦爐(lu)中(zhong)不結焦，燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)時火(huo)焰短(duan)，耐燒(shao)(shao)，主要是發電燃(ran)(ran)料，也可作民用和(he)工業鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)摻燒(shao)(shao)煤。

3、貧瘦煤(PS)

粘(zhan)結性較弱的(de)高變質(zhi)、低(di)揮發(fa)分煙(yan)煤，結焦(jiao)性比(bi)典(dian)型瘦煤差，單獨煉(lian)焦(jiao)時，生成的(de)焦(jiao)粉甚少。如在煉(lian)焦(jiao)配煤中配入一(yi)定比(bi)例的(de)這種(zhong)煤，也(ye)能起到瘦化(hua)作(zuo)用(yong)，這種(zhong)煤也(ye)可(ke)作(zuo)發(fa)電、民用(yong)及鍋爐燃料。

4、瘦煤(SM)

低揮發分的(de)(de)中等(deng)粘結性的(de)(de)煉焦(jiao)用煤(mei)。焦(jiao)化過(guo)程中能產生(sheng)相當數量(liang)的(de)(de)焦(jiao)質體。單獨煉焦(jiao)時(shi)，能得到塊度大、裂紋(wen)少(shao)、抗碎強度高的(de)(de)焦(jiao)煤(mei)，但(dan)這種焦(jiao)碳的(de)(de)耐磨強度稍差，但(dan)煉焦(jiao)配(pei)煤(mei)使(shi)用，效(xiao)果(guo)較(jiao)好。這種煤(mei)也可作發電和一般鍋爐等(deng)燃料，也可供鐵路(lu)機車(che)摻(chan)燒(shao)使(shi)用。

5、焦煤(JM)

中等或低揮(hui)發分(fen)的(de)以及中等粘結或強粘結性(xing)的(de)煙煤，加熱(re)時產生熱(re)穩(wen)定性(xing)很高的(de)膠質體，如(ru)用來單(dan)獨煉焦(jiao)，能獲(huo)得(de)塊(kuai)度(du)大(da)、裂紋少、抗碎強度(du)高的(de)焦(jiao)煤。這種(zhong)焦(jiao)煤的(de)耐磨強度(du)也很高。但單(dan)獨煉焦(jiao)時，由于膨脹壓力(li)大(da)，易造成推焦(jiao)困難，一(yi)般作為煉焦(jiao)配(pei)煤用，效果較好(hao)。

6、1/3焦煤(1/3JM)

中高揮發分(fen)的(de)(de)(de)強(qiang)粘(zhan)結性煤(mei)(mei)(mei)，是(shi)介于焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)、肥煤(mei)(mei)(mei)和(he)氣(qi)煤(mei)(mei)(mei)之間的(de)(de)(de)過渡煤(mei)(mei)(mei)種，單(dan)煉(lian)焦(jiao)時能生(sheng)成(cheng)熔融性良好(hao)、強(qiang)度(du)(du)較高的(de)(de)(de)焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)，煉(lian)焦(jiao)時這種煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)配入(ru)量可在(zai)較寬范圍(wei)內波動，但都能獲得強(qiang)度(du)(du)較高的(de)(de)(de)焦(jiao)炭，1/3焦(jiao)煤(mei)(mei)(mei)也是(shi)良好(hao)的(de)(de)(de)煉(lian)焦(jiao)配煤(mei)(mei)(mei)用(yong)的(de)(de)(de)基礎煤(mei)(mei)(mei)。

7、肥煤(FM)

中等及(ji)中高揮發分的(de)強(qiang)(qiang)粘結性的(de)煙煤(mei)，加熱時(shi)能(neng)產生大(da)量的(de)膠質(zhi)體。肥煤(mei)單獨煉焦(jiao)(jiao)時(shi)，能(neng)生成熔融性好、強(qiang)(qiang)度高的(de)焦(jiao)(jiao)炭(tan)，其耐磨強(qiang)(qiang)度也比(bi)焦(jiao)(jiao)煤(mei)煉出的(de)焦(jiao)(jiao)炭(tan)好，因而(er)是煉焦(jiao)(jiao)配(pei)煤(mei)中的(de)基礎煤(mei)。但單獨煉焦(jiao)(jiao)時(shi)，焦(jiao)(jiao)炭(tan)上有(you)較多的(de)橫裂(lie)紋(wen)，而(er)且焦(jiao)(jiao)根部分常有(you)蜂焦(jiao)(jiao)。

8、氣肥煤(QF)

一(yi)種(zhong)揮(hui)發分和(he)膠質體厚度都很高的強粘結性肥(fei)(fei)煤(mei)(mei)，有人稱之(zhi)為“液肥(fei)(fei)煤(mei)(mei)”。這種(zhong)煤(mei)(mei)的結焦性介于(yu)肥(fei)(fei)煤(mei)(mei)和(he)氣(qi)煤(mei)(mei)之(zhi)間。單獨(du)煉焦時能產生(sheng)大量氣(qi)體和(he)液體化學(xue)產品。氣(qi)肥(fei)(fei)煤(mei)(mei)最適于(yu)高溫(wen)干餾制煤(mei)(mei)氣(qi)，也可(ke)用(yong)于(yu)配煤(mei)(mei)煉焦，以增(zeng)加(jia)化學(xue)產品產率。

9、氣煤(QM)

一種變質(zhi)程(cheng)度(du)較低的(de)(de)煉焦(jiao)(jiao)煤(mei)(mei)(mei)。加熱時能產生較多(duo)的(de)(de)揮發分和較多(duo)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)油。膠質(zhi)體的(de)(de)熱穩定性低于肥煤(mei)(mei)(mei)，也(ye)能單獨煉焦(jiao)(jiao)，但焦(jiao)(jiao)炭(tan)的(de)(de)抗(kang)碎(sui)強度(du)和耐磨強度(du)均(jun)稍差于其它煉焦(jiao)(jiao)煤(mei)(mei)(mei)，而且焦(jiao)(jiao)炭(tan)多(duo)呈(cheng)長條(tiao)而較易(yi)碎(sui)，且有較多(duo)的(de)(de)縱裂(lie)紋。在配煤(mei)(mei)(mei)煉焦(jiao)(jiao)時多(duo)配入氣煤(mei)(mei)(mei)，可(ke)增(zeng)加氣化率和化學產品回收率，氣煤(mei)(mei)(mei)也(ye)可(ke)以高溫干餾來(lai)制(zhi)造城市煤(mei)(mei)(mei)氣。

10、1/2中粘煤(1/2ZN)

一種(zhong)(zhong)中(zhong)等粘(zhan)結(jie)性的中(zhong)高揮發分煙煤。這種(zhong)(zhong)煤有一部分在單(dan)煤煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)時能生(sheng)成一定強度的焦(jiao)(jiao)炭(tan)，可(ke)(ke)作為(wei)配煤煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)的煤種(zhong)(zhong)；粘(zhan)結(jie)性較弱(ruo)的另一部分單(dan)獨煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)時，生(sheng)成的焦(jiao)(jiao)炭(tan)強度差，粉(fen)焦(jiao)(jiao)率高。因此，1/2中(zhong)粘(zhan)煤可(ke)(ke)作為(wei)氣化用煤或動力用煤，在配煤煉(lian)(lian)焦(jiao)(jiao)中(zhong)也(ye)可(ke)(ke)適量配入。

11、弱粘煤(RN)

一(yi)種粘結性(xing)較弱(ruo)的(de)低變質(zhi)到中等變質(zhi)程度的(de)煙煤(mei)，加(jia)熱時，產生的(de)膠(jiao)質(zhi)體(ti)較少(shao)，煉(lian)焦時，有(you)(you)的(de)能生成強(qiang)度很差的(de)小塊焦，有(you)(you)的(de)只有(you)(you)少(shao)部分能結成碎屑焦，粉焦率很高，因此(ci)，這種煤(mei)多適于(yu)作氣化原料和電廠(chang)、機(ji)車及(ji)鍋爐的(de)燃料煤(mei)。

12、不粘煤(BN)

多是在成煤(mei)(mei)初期就已經受到(dao)(dao)相當(dang)氧化作用的(de)低變質(zhi)到(dao)(dao)中等變質(zhi)程度(du)的(de)煙煤(mei)(mei)，加熱時(shi)基(ji)本上不產生膠質(zhi)體。這種(zhong)煤(mei)(mei)的(de)水分大，有(you)(you)的(de)還含有(you)(you)一定量(liang)的(de)次(ci)生腐植酸；含氧量(liang)有(you)(you)的(de)高達10%以上。不粘煤(mei)(mei)主要作氣(qi)化和發電用煤(mei)(mei)，也可作動力(li)和民(min)用燃料。

13、長焰煤(CY)

變質程(cheng)度最低的煙煤(mei)，從(cong)無粘結(jie)(jie)性(xing)到弱(ruo)粘結(jie)(jie)性(xing)的均有，最年輕的長焰(yan)煤(mei)還含有一(yi)定數量(liang)的腐(fu)植酸(suan)，貯存時(shi)易風化(hua)碎裂。煤(mei)化(hua)度較高(gao)的長焰(yan)煤(mei)加熱時(shi)還能產(chan)生一(yi)定數量(liang)的膠質體，結(jie)(jie)成細小的長條形焦炭，但焦炭強(qiang)度甚差(cha)，粉焦率(lv)也相當(dang)高(gao)，因此，長焰(yan)煤(mei)一(yi)般作氣化(hua)、發電和機車等(deng)燃(ran)料用煤(mei)。

14、褐煤(HM)

分為兩小類：透光率PM大于30-50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年輕褐煤。褐煤的特點是：水分大，比重小，不粘結，含有不同數量的腐植酸。煤中含氧量常高達15-30%左右，化學反應性強，熱穩定性差，塊煤加熱時破碎嚴重，存放在空氣中易風化變質、碎裂成小塊乃至粉末狀。發熱量低，煤灰熔點也大都較低，煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此，褐煤多作為發電燃料，也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來制造磺化煤或活性碳，有的可作為提取褐煤蠟的原料。另外，年輕褐煤也適用于制作腐植酸銨等有機肥料，用于農田(tian)和果園(yuan)，能(neng)促進增產。

我國動力煤的主要用途

1、發電用煤

我國約1/3 以上的煤(mei)用來發(fa)電，目前平均發(fa)電耗(hao)煤(mei)為標準煤(mei)370g/(kW·h)左(zuo)右。電廠利(li)用煤(mei)的熱值，把熱能(neng)轉變為電能(neng)。

2、蒸汽機車用煤

占(zhan)動力用(yong)煤(mei)2%左右，蒸汽機車(che)鍋(guo)爐平均耗煤(mei)指(zhi)標為100kg/(萬噸·km)左右。

3、建材用煤

約占動力(li)用(yong)煤(mei)的l0%以上，以水泥用(yong)煤(mei)量最(zui)大，其次為玻(bo)璃、磚、瓦等。

4、一般工業鍋爐用煤

除(chu)熱電(dian)廠及大型(xing)供熱鍋(guo)爐外，一般(ban)企業及取暖用的工業鍋(guo)爐型(xing)號繁多，數量大且(qie)分散，用煤(mei)量約占動力(li)煤(mei)的30%。

5、生活用煤

生活(huo)用(yong)煤(mei)的數量也較大，約(yue)占燃料用(yong)煤(mei)的20%。

6、冶金用動力煤

冶金用動力(li)煤主要為燒(shao)結和(he)高爐(lu)噴(pen)吹用無煙煤，其(qi)用量不到(dao)動力(li)用煤量的1%。