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(zai)整個地質年代中，全球范圍內(nei)有三個大的(de)成煤期(qi)：

古生代的石炭紀(ji)和二疊(die)紀(ji)，成煤(mei)植物主要是(shi)孢子(zi)植物。主要煤(mei)種為(wei)煙(yan)煤(mei)和無煙(yan)煤(mei)。

中生(sheng)代的侏羅紀(ji)和白堊紀(ji)，成煤(mei)植物主要是裸(luo)子植物。主要煤(mei)種(zhong)為褐煤(mei)和煙煤(mei)。

新生(sheng)代的第三紀，成(cheng)煤(mei)植物主要(yao)是(shi)被子植物。主要(yao)煤(mei)種為(wei)褐(he)煤(mei)，其次為(wei)泥炭，也有部分年輕煙煤(mei)。

14種煤的特征和用途

1、無煙煤(WY)

揮(hui)發分低，固(gu)定碳(tan)高，比重(zhong)大，純(chun)煤(mei)(mei)(mei)真比重(zhong)最高可(ke)達1.90，燃(ran)點高，燃(ran)燒時不冒(mao)煙(yan)(yan)。對這(zhe)類煤(mei)(mei)(mei)，可(ke)分為：01號(hao)為老年無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)；02號(hao)為典(dian)型無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)；03號(hao)為年輕無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)，無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)主要(yao)是民用(yong)和(he)制(zhi)造(zao)合成氨的(de)(de)(de)造(zao)氣原料(liao)，低灰、低硫和(he)可(ke)磨性好的(de)(de)(de)無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)不僅可(ke)以做高爐(lu)噴吹及燒結(jie)鐵礦石用(yong)的(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)，而且還可(ke)以制(zhi)造(zao)各種(zhong)碳(tan)素材(cai)料(liao)，如碳(tan)電(dian)極、陽極糊和(he)活性碳(tan)的(de)(de)(de)原料(liao)，某些優質無(wu)(wu)煙(yan)(yan)煤(mei)(mei)(mei)制(zhi)成航空用(yong)型煤(mei)(mei)(mei)還可(ke)用(yong)于飛機發動機和(he)車輛馬達的(de)(de)(de)保(bao)溫。

2、貧煤(PM)

變(bian)質程度最高的(de)(de)一(yi)種煙煤，不粘結或(huo)微弱粘結，在層狀煉焦爐中不結焦，燃燒(shao)(shao)時火焰(yan)短，耐燒(shao)(shao)，主要是(shi)發電燃料(liao)，也可作民(min)用和工業鍋爐的(de)(de)摻燒(shao)(shao)煤。

3、貧瘦煤(PS)

粘結性較弱的(de)高變質、低揮發分煙(yan)煤(mei)，結焦(jiao)(jiao)性比典型瘦煤(mei)差，單(dan)獨煉焦(jiao)(jiao)時，生成(cheng)的(de)焦(jiao)(jiao)粉甚少(shao)。如在煉焦(jiao)(jiao)配(pei)煤(mei)中配(pei)入一(yi)定比例的(de)這(zhe)種煤(mei)，也(ye)能起(qi)到(dao)瘦化作(zuo)用(yong)，這(zhe)種煤(mei)也(ye)可作(zuo)發電、民用(yong)及鍋爐(lu)燃料。

4、瘦煤(SM)

低(di)揮(hui)發分(fen)的(de)(de)中等(deng)粘(zhan)結性的(de)(de)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)用(yong)煤(mei)。焦(jiao)(jiao)(jiao)化(hua)過(guo)程中能(neng)(neng)產(chan)生相當數量的(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)質體。單獨煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)時，能(neng)(neng)得到塊度大、裂紋少、抗(kang)碎(sui)強度高(gao)的(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)煤(mei)，但(dan)這種(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)碳的(de)(de)耐磨強度稍差，但(dan)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)配(pei)煤(mei)使用(yong)，效果較好。這種(zhong)煤(mei)也(ye)可作發電和一(yi)般鍋爐等(deng)燃料，也(ye)可供(gong)鐵(tie)路(lu)機車(che)摻燒使用(yong)。

5、焦煤(JM)

中等(deng)或低揮發分的(de)(de)以及中等(deng)粘(zhan)(zhan)結或強(qiang)粘(zhan)(zhan)結性(xing)的(de)(de)煙(yan)煤，加熱時(shi)產生熱穩定性(xing)很高的(de)(de)膠質(zhi)體，如用來單獨煉(lian)焦，能獲得塊度大、裂(lie)紋(wen)少、抗碎強(qiang)度高的(de)(de)焦煤。這(zhe)種焦煤的(de)(de)耐磨(mo)強(qiang)度也很高。但單獨煉(lian)焦時(shi)，由于膨脹壓力大，易造成推焦困(kun)難(nan)，一般作為煉(lian)焦配煤用，效果較(jiao)好。

6、1/3焦煤(1/3JM)

中高(gao)揮(hui)發分的強(qiang)粘結性煤(mei)(mei)，是介于(yu)焦(jiao)煤(mei)(mei)、肥煤(mei)(mei)和氣煤(mei)(mei)之間(jian)的過渡煤(mei)(mei)種，單煉(lian)焦(jiao)時能生成熔融(rong)性良(liang)好(hao)、強(qiang)度較(jiao)(jiao)高(gao)的焦(jiao)煤(mei)(mei)，煉(lian)焦(jiao)時這(zhe)種煤(mei)(mei)的配(pei)入量(liang)可在較(jiao)(jiao)寬范圍內波動，但都能獲得強(qiang)度較(jiao)(jiao)高(gao)的焦(jiao)炭，1/3焦(jiao)煤(mei)(mei)也(ye)是良(liang)好(hao)的煉(lian)焦(jiao)配(pei)煤(mei)(mei)用的基礎煤(mei)(mei)。

7、肥煤(FM)

中等及中高揮發分(fen)的強(qiang)(qiang)粘結性的煙(yan)煤(mei)，加熱時能(neng)產(chan)生大量(liang)的膠質(zhi)體。肥煤(mei)單獨煉(lian)焦(jiao)(jiao)時，能(neng)生成(cheng)熔(rong)融性好(hao)、強(qiang)(qiang)度(du)高的焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)，其耐磨強(qiang)(qiang)度(du)也比焦(jiao)(jiao)煤(mei)煉(lian)出的焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)好(hao)，因而(er)是(shi)煉(lian)焦(jiao)(jiao)配煤(mei)中的基(ji)礎煤(mei)。但(dan)單獨煉(lian)焦(jiao)(jiao)時，焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)上有較多的橫裂(lie)紋(wen)，而(er)且(qie)焦(jiao)(jiao)根部分(fen)常有蜂焦(jiao)(jiao)。

8、氣肥煤(QF)

一種揮發分和(he)膠質體厚度都(dou)很高的強(qiang)粘結(jie)性肥(fei)煤(mei)(mei)，有人稱之為(wei)“液肥(fei)煤(mei)(mei)”。這種煤(mei)(mei)的結(jie)焦性介于肥(fei)煤(mei)(mei)和(he)氣(qi)(qi)煤(mei)(mei)之間。單獨煉焦時能(neng)產(chan)生大量氣(qi)(qi)體和(he)液體化學產(chan)品。氣(qi)(qi)肥(fei)煤(mei)(mei)最適于高溫干餾制(zhi)煤(mei)(mei)氣(qi)(qi)，也(ye)可(ke)用于配煤(mei)(mei)煉焦，以增(zeng)加(jia)化學產(chan)品產(chan)率。

9、氣煤(QM)

一種變(bian)質(zhi)程度較(jiao)低的(de)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)煤。加熱(re)時(shi)能(neng)產(chan)生較(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)揮發分和(he)(he)較(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)油。膠質(zhi)體的(de)熱(re)穩定性低于肥煤，也能(neng)單獨煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，但焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)炭的(de)抗碎(sui)強度和(he)(he)耐磨(mo)強度均稍差于其它煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)煤，而且(qie)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)炭多(duo)(duo)(duo)呈長條而較(jiao)易(yi)碎(sui)，且(qie)有較(jiao)多(duo)(duo)(duo)的(de)縱裂紋。在配煤煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)多(duo)(duo)(duo)配入氣(qi)煤，可增加氣(qi)化(hua)率(lv)和(he)(he)化(hua)學產(chan)品回收率(lv)，氣(qi)煤也可以高溫干餾來(lai)制(zhi)造城市煤氣(qi)。

10、1/2中粘煤(1/2ZN)

一種(zhong)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)等(deng)粘(zhan)(zhan)(zhan)結(jie)性(xing)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)高揮發分(fen)煙煤(mei)(mei)(mei)。這種(zhong)煤(mei)(mei)(mei)有一部(bu)分(fen)在單(dan)煤(mei)(mei)(mei)煉焦(jiao)時能生(sheng)成(cheng)一定強度的(de)(de)(de)焦(jiao)炭，可(ke)(ke)作為配煤(mei)(mei)(mei)煉焦(jiao)的(de)(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)種(zhong)；粘(zhan)(zhan)(zhan)結(jie)性(xing)較弱的(de)(de)(de)另一部(bu)分(fen)單(dan)獨煉焦(jiao)時，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)焦(jiao)炭強度差(cha)，粉焦(jiao)率高。因此，1/2中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)粘(zhan)(zhan)(zhan)煤(mei)(mei)(mei)可(ke)(ke)作為氣化用煤(mei)(mei)(mei)或(huo)動(dong)力用煤(mei)(mei)(mei)，在配煤(mei)(mei)(mei)煉焦(jiao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)也可(ke)(ke)適(shi)量配入。

11、弱粘煤(RN)

一(yi)種(zhong)粘結(jie)(jie)性較弱的低變(bian)質到中(zhong)等變(bian)質程度(du)的煙煤(mei)，加熱(re)時(shi)，產(chan)生的膠質體(ti)較少(shao)，煉(lian)焦(jiao)時(shi)，有的能生成(cheng)強度(du)很差的小塊(kuai)焦(jiao)，有的只有少(shao)部分能結(jie)(jie)成(cheng)碎(sui)屑焦(jiao)，粉(fen)焦(jiao)率很高，因此，這種(zhong)煤(mei)多適于作氣化原(yuan)料(liao)和(he)電廠、機車(che)及鍋爐的燃料(liao)煤(mei)。

12、不粘煤(BN)

多是在成煤(mei)初(chu)期就已經受到(dao)相當氧化作用(yong)的(de)(de)低變質到(dao)中等(deng)變質程度的(de)(de)煙煤(mei)，加(jia)熱時基本上(shang)不(bu)產生(sheng)膠質體。這種(zhong)煤(mei)的(de)(de)水分大，有(you)的(de)(de)還含有(you)一定量(liang)的(de)(de)次生(sheng)腐植酸；含氧量(liang)有(you)的(de)(de)高達10%以上(shang)。不(bu)粘煤(mei)主要作氣(qi)化和發(fa)電用(yong)煤(mei)，也(ye)可作動(dong)力和民用(yong)燃料(liao)。

13、長焰煤(CY)

變(bian)質程度最(zui)低的(de)(de)(de)煙煤，從無粘結(jie)性(xing)到弱粘結(jie)性(xing)的(de)(de)(de)均有(you)，最(zui)年輕的(de)(de)(de)長(chang)焰(yan)煤還含有(you)一(yi)定數量的(de)(de)(de)腐植酸，貯(zhu)存時(shi)(shi)易風(feng)化(hua)碎裂。煤化(hua)度較高(gao)的(de)(de)(de)長(chang)焰(yan)煤加(jia)熱(re)時(shi)(shi)還能(neng)產生一(yi)定數量的(de)(de)(de)膠質體，結(jie)成細小的(de)(de)(de)長(chang)條形(xing)焦(jiao)炭(tan)，但焦(jiao)炭(tan)強(qiang)度甚差，粉焦(jiao)率也相當高(gao)，因(yin)此，長(chang)焰(yan)煤一(yi)般作氣化(hua)、發電和(he)機車(che)等(deng)燃料(liao)用煤。

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(yong)于(yu)農田和(he)果園，能(neng)促進(jin)增產。

我國動力煤的主要用途

1、發電用煤

我國約(yue)1/3 以上的煤(mei)(mei)用來發電，目(mu)前平均發電耗(hao)煤(mei)(mei)為標準煤(mei)(mei)370g/(kW·h)左(zuo)右。電廠利用煤(mei)(mei)的熱值，把(ba)熱能轉(zhuan)變為電能。

2、蒸汽機車用煤

占動力(li)用(yong)煤2%左(zuo)右，蒸汽機車鍋爐平(ping)均耗煤指標為(wei)100kg/(萬噸(dun)·km)左(zuo)右。

3、建材用煤

約占動力(li)用(yong)煤的l0%以上，以水泥用(yong)煤量最大(da)，其次為玻(bo)璃、磚(zhuan)、瓦(wa)等。

4、一般工業鍋爐用煤

除熱(re)電廠(chang)及(ji)大型(xing)供熱(re)鍋爐(lu)外，一般企業(ye)及(ji)取暖用的工業(ye)鍋爐(lu)型(xing)號繁多(duo)，數量大且分散，用煤(mei)量約(yue)占動(dong)力煤(mei)的30%。

5、生活用煤

生活用煤的數量也(ye)較大，約占(zhan)燃(ran)料用煤的20%。

6、冶金用動力煤

冶金用動力煤(mei)主要為(wei)燒結和高爐噴吹用無煙煤(mei)，其用量(liang)不到動力用煤(mei)量(liang)的(de)1%。