什么是煤炭？
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
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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煨煤最耐烧。
煨煤燃点低、热量高，一根火柴、一张纸就能把它点燃，最奇特的是，它的燃烧不是短期的、爆发式的燃烧，而是持久的、缓慢的燃烧。
煤炭的耐烧程度的高低主要取决于煤化程度，煤化程度越高，煤炭就越耐烧。
煤化程度一般是指从泥炭到无烟煤的变化程度。泥炭的煤化程度最低，无烟煤的煤化程度最高。根据煤化程度，腐殖煤类可分为：泥炭，褐煤，烟煤，无烟煤。
泥炭又称草炭，煤最原始的状态，无菌、无污染、持水、保肥、有利微生物活动，增强生物性能，营养丰富，即是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份。
扩展资料：
煤炭的形成：
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。
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。
参考资料来源：百度百科—煨煤
参考资料来源：百度百科—煤炭
参考资料来源：百度百科—煤化程度
烟煤又可分为炼焦烟煤和一般烟煤。炼焦烟煤(瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、1/3焦煤、气肥煤、1/2中粘煤）的洗精煤主要用于炼焦。一般烟煤（贫瘦煤、贫煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤）主要用作动力煤用或气化用煤，而它们的洗精煤可作为高炉喷吹用煤。
煤的种类繁多，质量也相差悬殊。为了合理地综合利用煤炭资源，需要把煤炭划分为不同的类别和等级，不同类别、不同等级的煤有不同的用途，如结焦性或粘结性良好的煤是优质的炼焦用煤，热稳定性好的无烟块煤是合成氨厂的主要原料，挥发分和发热量都高的煤是较好的动力用煤，一些低灰低硫的年轻煤则是加压气化制造煤气和加氢液化制取人造液体燃料的较好原料。
无烟煤7000-8000大卡，灰分和挥发分都低，其中以喷吹煤和白煤最好。贫煤是煤化度最高的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短，耐烧。
个小类。无烟煤分为3个小类，数码为01、02、03，数码中的“0”表示无烟煤，个位数表示煤化程度，数字小表示煤化程度高；烟煤分为12
个煤炭类别，24
个小类，数码中的十位数（1~4）表示煤化程度，数字小表示煤化程度高；个位数（1~6）表示粘结性，数字大表示粘结性强；褐煤分为2
个小类，数码为51、52，数码中的“5”表示褐煤，个位数表示煤化程度，数字小表示煤化程度低。
在各类煤的数码编号中，十位数字代表挥发分的大小，如无烟煤的挥发分最小，十位数字为0，褐煤的挥发分最大，十位数字为5，烟煤的十位数字介于1~4之间，个位数字对烟煤类来说，是表征其粘结性或结焦性好坏，如个位数字越大，表征其粘结性越强，如个位数字为6
的烟煤类，都是胶质层最大厚度y
值大于25mm
的肥煤或气肥煤类，个位数为1
的烟煤类，都是一些没有粘结性的煤，如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5
的烟煤，他们的粘结性随着数码的增大而增强。
肉眼辨别各煤种：
无烟煤：无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。以脂摩擦不致染污，断口成介壳状，燃烧时火焰短而少烟。不结焦。
褐煤：褐煤，又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量60％～77％，密度约为1.1-1.2，挥发成分大于40％。无胶质层厚度。热值约为23.0-27.2兆焦/公斤（5500-6500千卡/公斤）。多呈褐色或褐黑色，相对密度1.2～1.45。其中褐煤可以分为两种：（1）土状褐煤（brown
coal），质地疏松而较软；（2）暗色褐煤（lignite），质地致密而较硬。可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料，也可用作气化、低温干馏等的原料。
烟煤：燃烧时火焰较长而有烟的煤，煤化程度较大的煤。外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状，沥青、油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有，具明显的条带状、凸镜状构造。
一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。
煤的生成:
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。
化学组成:
煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤为60％～70％，烟煤为74％～92％，无烟煤为 90％～98％。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤，大于4％；富硫煤，为2.5％～4％；中硫煤，为1.5％～2.5％；低硫煤，为1.0％～1.5％；特低硫煤 ，小于或等于1％。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
用途:
煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都可作为工业和民用燃料。②炼焦。把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料，也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气，低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起，在高温高压下使煤中有机质破坏，与氢作用转化为低分子液态和气态产物，进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。
炭
把木材和空气隔绝，加高热烧成的一种黑色燃料。
煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为两大主要用途：(1)动力煤，(2)炼焦煤。
动力煤
1) 发电用煤：我国约1/3 以上的煤用来发电，目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。
2) 蒸汽机车用煤：占动力用煤2%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3) 建材用煤：约占动力用煤的10%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。
4) 一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的30%。
5) 生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的20%。
6) 冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。
炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源还相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它为未分牌号的煤(占 0.55%)；非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%)，贫煤(占5.55 % )，弱碱煤(占1.74%)，不缴煤(占13.8%)，长焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
全硫 Total sulfur 煤中无机硫和有机硫的总和 St
灰分 ash 煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物 A
挥发分 VOLATILE MATTER 煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行
水分校正后的质量损失 V
固定碳 Fixed carbon 从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后
的残留物 FC
恒容高位发热量 GROSS CALORIFIC value ATCON STANT OOLU ME 煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热值 Qgr,v
精煤恒容低位发热量 Net calor ific value at constant tvolu me 煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值 Qnet,v
精煤 clenedcoal 煤经精选（干选或湿选）后生产出来的、符合质量要求的产品. 煤矿生产出来的，未经任何加工处理的煤叫‘毛煤’（Run-of-mine coal），精煤不可以直接开采出。
优质无烟煤主要是指灰分<15%、硫分<1%、可选性好的无烟煤，主要分布于山西阳泉、潞安、晋城，河南焦作、永城和宁夏汝箕沟等矿区。因为含C量较高，煤化工主要使用煤作为原料，生产化工产品，主要应用煤炭液化技术。煤炭液化分为直接液化和间接液化，可生产醇醚、烯烃等化工原料。
中国从低变质程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类，其中炼焦煤类占27．65%，非炼焦煤类占72．35%，前者包括气煤（占13．75%），肥煤（占3．53%），主焦煤（占 5．81%），瘦煤（占4．01%），其它为未分牌号的煤（占 0．55%）；后者包括无烟煤（占10．93%），贫煤（占5．55 %）， 弱粘煤（占1．74%），不粘煤（占13．8%），长焰煤（占 12．52%），褐煤（占12．76%），天然焦（占0．19%），未分牌号的煤（占13．80%）和牌号不清的煤（占1．06%）。
类别：根据煤的煤化程度和工艺性能指标把煤划分成的大类。
小类：根据煤的性质和用途的不同，把大类进一步细分的类别。
煤阶：又称煤级，煤化作用的深浅程度的。
褐煤：煤化程度低的煤，外观多呈褐色，光泽暗淡，含有较高的内在水分和不同数量的腐殖酸。
次烟煤：国际煤层煤分类中，含水无灰基高位发热量为等于、大于20到小于24MJ/kg的低煤阶煤。
烟煤：煤化程度高于褐煤而低于无烟煤的煤，其特点是挥发分产率范围宽，单独炼焦时从不结焦到强结焦均有，燃烧时有烟。
无烟煤：煤化程度高的煤，挥发分低、密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时多不冒烟。
硬煤：烟煤和无烟煤的总称，或者指恒温(应该是恒湿)无灰基高位发热量等于或大于24MJ/kg或小于
24MJ/kg但镜质组平均随即反射率等于或大于0.6%的煤。
长焰煤：变质程度最低，挥发分最高的烟煤，一般不结焦，燃烧室火焰长。
不粘煤：变质程度较低，挥发分范围较宽、无黏结性的烟煤。
弱粘煤：变质程度较低，挥发分范围较宽的烟煤。粘结性介于不粘煤和1/2中粘煤之间。
1/2中粘煤：粘结性介于气煤和弱粘煤之间的、挥发分范围较宽的烟煤。
气煤：变质程度较低、挥发分较高的烟煤。单独炼焦时，焦炭多细长、易碎，并有较多的纵裂纹。
1/3焦煤：介于焦煤、肥煤、与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时，能生成强度较高的焦炭。
气肥煤：挥发分高、粘结性强的烟煤。单独炼焦时，能生成强度较高的焦炭。
肥煤：变质程度中等的烟煤。单独炼焦时，能生成熔融性良好的焦炭，但有较多的横裂纹，焦根部分有蜂焦。
焦煤：变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，产生的胶质体热稳定性好，所得焦炭的块度大、裂纹少、强度高。
瘦煤：变质程度较高的烟煤。单独炼焦时，大部分能结焦。焦炭的块度大。裂纹少，但熔融较差，耐磨强度低。
贫瘦煤：变质程度高，粘结性较差，挥发分低的烟煤。结焦性低于瘦煤。
贫煤：变质程度高、挥发分最低的烟煤，不结焦。
风化煤：受风化作用，使含氧量增高，发热量降低，并含有再生腐植酸等性质有明显变化的煤。
天然焦：煤受岩浆侵入，在高温的烘烤和岩浆中热液、挥发气体等的影响下受热干馏而形成的焦炭。[1]
中国煤炭分类，首先按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分>10%-20%、>20%-28%、28%-37%和>37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性，则按粘结指数G区分：0-5为不粘结和微粘结煤；>5-20为弱粘结煤；>20-50为中等偏弱粘结煤；>50-65为中等偏强粘结煤；>65则为强粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度Y>25mm或奥亚膨胀度b>150%（对于Vdaf>28%的烟煤，b>220%）的煤分为特强粘结煤。在煤类的命名上，考虑到新旧分类的延续性，仍保留气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。
