煤的主要用途和功能，各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)

【專家解說】：煤是重要能源，也是冶金、化學(xué)工業(yè)的重要原料。主要用于燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。①燃燒。煤炭是人類的重要能源資源，任何煤都可作為工業(yè)和民用燃料。②煉焦。把煤置于干餾爐中，隔絕空氣加熱，煤中有機(jī)質(zhì)隨溫度升高逐漸被分解，其中揮發(fā)性物質(zhì)以氣態(tài)或蒸氣狀態(tài)逸出，成為焦?fàn)t煤氣和煤焦油，而非揮發(fā)性固體剩留物即為焦炭。焦?fàn)t煤氣是一種燃料，也是重要的化工原料。煤焦油可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、合成纖維、合成橡膠、油漆、染料、醫(yī)藥、炸藥等。焦炭主要用于高爐煉鐵和鑄造，也可用來制造氮肥、電石。電石是塑料、合成纖維、合成橡膠等合成化工產(chǎn)品。③氣化。氣化是指轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺鳛楣I(yè)或民用燃料以及化工合成原料的煤氣。④低溫干餾。把煤或油頁巖置于 550℃左右的溫度下低溫干餾可制取低溫焦油和低溫焦?fàn)t煤氣，低溫焦油可用于制取高級(jí)液體燃料和作為化工原料。⑤加氫液化。將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中有機(jī)質(zhì)破壞，與氫作用轉(zhuǎn)化為低分子液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物，進(jìn)一步加工可得汽油、柴油等液體燃料。加氫液化的原料煤以褐煤、長焰煤、氣煤為主。 煤有褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤等幾種。云南常用的是褐煤、煙煤、無煙煤三種。煤的種類不同，其成分組成與質(zhì)量不同，發(fā)熱量也不相同。單位重量燃料燃燒時(shí)放出的熱量稱為發(fā)熱量，人為規(guī)定以每公斤發(fā)熱量7000千卡的煤作為標(biāo)準(zhǔn)煤，并以此標(biāo)準(zhǔn)折算耗煤量。 （1）褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮發(fā)分40%左右，燃點(diǎn)低，容易著火，燃燒時(shí)上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級(jí)不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時(shí)間短，需經(jīng)常加煤。 （2）煙煤：一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點(diǎn)不太高，較易點(diǎn)燃；含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時(shí)上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時(shí)間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時(shí)易結(jié)渣。 （3）無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達(dá)80%以上；揮發(fā)分含量低，在10%以下，燃點(diǎn)高，不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r(shí)上火慢，火上來后比較大，火力強(qiáng)，火焰短，冒煙少，燃燒時(shí)間長，粘結(jié)性弱，燃燒時(shí)不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強(qiáng)度。 (4)泥煤：碳化程度最淺，含碳量少，水分多，Mar可高達(dá)90%，所以需要露天風(fēng)干后使用；泥煤的灰分很容易熔化，發(fā)熱量低，揮發(fā)分含量很多，因此極易著火燃燒。 泥煤可燃性好，很容易著火燃燒，反應(yīng)性強(qiáng)，含硫量低，灰分熔點(diǎn)低，但機(jī)械強(qiáng)度較低。因此，泥煤在工業(yè)上使用價(jià)值不高，更不宜長途運(yùn)輸，一般只作為地方性燃料使用。產(chǎn)區(qū)分布于西南各省和浙江（西湖泥煤）等地 1989年10月 ，國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布《 中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn) 》(GB5751-86)，依據(jù)干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf、粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y、奧亞膨脹度 b、煤樣透光性 P、煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量Qgr，maf等6項(xiàng)分類指標(biāo)，將煤分為14類。即褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。 根據(jù)其巖石結(jié)構(gòu)不同分類，可以分為燭煤、絲炭、暗煤、亮煤和鏡煤。含有95%以上鏡質(zhì)體的為鏡煤，煤表面光亮，結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，含有鏡質(zhì)體和亮質(zhì)體的為亮煤，含粗粒體的為暗煤，含絲質(zhì)體的為絲炭，由許多小孢子形成的微粒體組成的為燭煤。 根據(jù)煤中含有的揮發(fā)性成分多少來分類，可以分為貧煤（無煙煤，含揮發(fā)分低于12%）、瘦煤（含揮發(fā)分為12-18%）、焦煤（含揮發(fā)分為18-26%）、肥煤（含揮發(fā)分為26-35%）、氣煤（含揮發(fā)分為35-44%）和長焰煤（含揮發(fā)分超過42%）。其中焦煤和肥煤最適合用于煉焦碳，揮發(fā)分過低不粘結(jié)，過高會(huì)膨脹都無法用于煉焦，但一般煉焦要將多種煤配合。 煤中有機(jī)質(zhì)是復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物，主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，而碳、氫、氧三者總和約占有機(jī)質(zhì)的95％以上；煤中的無機(jī)質(zhì)也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的組分，其含量隨煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量為50％～60％，褐煤為60％～70％，煙煤為74％～92％，無煙煤為 90％～98％。煤中硫是最有害的化學(xué)成分。煤燃燒時(shí)，其中硫生成SO2，腐蝕金屬設(shè)備，污染環(huán)境。煤中硫的含量可分為 5 級(jí)：高硫煤，大于4％；富硫煤，為2.5％～4％；中硫煤，為1.5％～2.5％；低硫煤，為1.0％～1.5％；特低硫煤 ，小于或等于1％。煤中硫又可分為有機(jī)硫和無機(jī)硫兩大類。