煤炭质量的煤炭质量
它是指煤炭产品在自身的形成和开采、加工过程中所具有的、能够满足不同用户需求的特征或特性的总和。根据煤炭产品质量特性和用途,一般煤炭质量可用一定的质量指标(或标准)来表示。如按煤的工业分析,可用煤的固定碳、挥发分、灰分和水分等指标来表示;按煤的元素分析,可用煤中碳(C)、氢(H)、氧(n)、氮(N)、硫(S)、磷(P)及微量元素含量的多少来表示;按煤的工艺性质,煤炭质量又可用煤的发热量(0)、煤的粘结性(R·I)和结焦性(y)、煤的热稳定性(TS)、煤灰的熔融性(DT、ST或FT)、煤的反应性、煤的燃点(T)以及煤的可选性等指标来表示。煤炭质量的高低,不仅关系到用煤单位的使用效果和产品质量,而且也关系到煤炭企业的声誉和经济效益,甚至也影响到国民经济的发展规模和水平。
总的来讲,我国的煤炭质量较好,北方煤田优于南方煤田。形成这一现状的主要原因,就是两者的沉积环境不同北方煤田多为陆相沉积,其煤炭质量较好,如黑龙江省鸡西、鹤岗、双鸭山等矿区煤炭灰分一般小于20%,含硫量在0.5%以下,京西的无烟煤硫分仅在0.25%左右;南方煤田多为海陆相沉积,其煤炭的质量普遍较差,灰分、硫分等指标一般较高。如四川省的荚蓉、松藻、达竹、南桐、华蓥山等矿区的含硫量在6%左右,广西合山矿务局所产煤炭含硫量高达6%~8 %(在全国煤炭保有储量中万硫分小于1%的煤占67%,硫分小于2%的煤约占85%,硫分大于4%的特高硫煤约占3%)。这些煤在利用过程中首先要进行脱硫处理,否则不仅污染环境,而且还腐蚀设备,给用户的使用带来诸多不便。
随着我国采煤机械经程度的提高和煤炭开采深度的增加,原煤质量呈下降趋势。与此同时,用户对煤质的要求确越来越高,利用途径越来越广泛,利用方式越来越多样化。因此,在煤炭质量问题上,产需矛盾日益尖锐,供求差距越趋加大。要解决这一问题,一方面要不断增加原煤入洗能力,满足市场的多层次需求;另一方面要加强煤炭质量管理水平(包括井下生产煤炭质量管理、洗选过程质量管理和商品煤销售过程的质最管理),使用户得到的煤炭在质量上能最大限度地满足生产的要求。
建国40多年来,虽然原煤的人洗能力有了很大提高,但发展速度比重缓慢,选煤厂的分布也很不平衡,洗选产品规格也较少,这同一些工业发达的国家相比。有较大的差距。如德国、法国、日本、澳大利亚的原煤入洗量均占产量的80~90%以上,原苏联占60%左右,而我国目前原煤入洗量仅2亿多吨,仅占原煤产量的20%强。从入洗煤种看,90%左右为人 洗炼焦煤,动力煤入洗量很小,大多以原煤形式销售。从洗煤的质量看,灰分、硫分等揩标偏高,如洗精煤灰分平均在10%以上(国外先进国家灰分仅5%左右)。因此,要提高煤炭质量,不仅要加强洗煤厂的建设,增加原煤入洗能力,而且还要改进洗选工艺,增加洗选品种,同时也应重视和加强动力用煤的洗选(我国煤炭利用以燃料和动力为主)。
煤炭是我国国民经济发展的物质基础,煤炭企业生产的煤炭产品不仅要在数量上满足国民经济各物质生产部门的生产和人民群众的生活需要,而且也要在质量上满足不同用户的使用要求。只有实现了质量和数量上的有机协调和统一,才算真正实现了煤炭企业的生产目的,满足了社会的需求。在一定意义上讲,质量上的保证比数量上的满足更重要。
长期以来,由于受计划经济模式的影响,往往只重视了产量而忽视了质量,把二者对立起来,怕因追求质量而丢了产量。特别是多年来我国煤炭供需关系总的来讲一直比较紧张,只要将煤炭从地下采出,销售就不成问题,这在定程度上也淡化了人们的质量意识,产生了“皇帝女儿不愁嫁”的经营意识。但历史发展到实行社会主义市场经济体制的今天,煤炭质量问题己引起来越多的用户的高度重视,对煤炭企业提出了严峻的挑战。从目前煤炭市场情况看,煤质不 好,不仅价格较低,而且有些矿区质量较差的煤(煤炭赋存条件所致)销售很难,造成大量的煤炭积压,使企业的生产和职工生活都受到很大影响和冲击。可见,煤炭企业自身要生存和发展,必须根据市场的需求,向用户提供合乎其质量要求的煤炭产品,这不仅是工业生产发展的需要,而且也是社会主义市场经济发展的客观要求。
之所以要提高煤炭质量,重视煤质工作,是因为: 我国煤炭的利用现状表明,一方面供应紧张,用户的需求难以得到满足,供需缺口较大,严重时直接影响到用户的正常生产;另一方面煤炭的利用率较低,浪费严重。据统计,我国煤炭平均利用率约在30%左右,这固然与煤炭利技术有关,但煤质不好和供煤品种不对路也是重原因之一。煤炭燃烧时,煤质越差,热损失越多,热效率也就越低,耗煤数量也越多。如蒸汽机车使用原煤比使用混中块要多消耗煤炭20%左右,普通锅炉使用灰分为40%的原料煤与使用灰分为90%的原料煤相比,热效率至少相差10%。可见,由于煤质不好或供煤品种不对路,其浪费是惊人的。开发和节约并重,在近期内把节约放在优先位置是我国节能工作的指导方针。
在我国财力比较困难的情况下,仅仅依靠增加煤矿基建投人来增加产量是不现实的,而通过提高煤炭质量和推广节能技术,达到节约煤炭的目的,不仅投资少,见效快,而且能更好地发挥出煤炭的经济效益。煤炭消耗的节约,不仅降低了用户的生产成本,提高了企业的经济效益,而且减轻了因煤炭的利用对环境的污染。我国是典型的煤烟型污染的国家,造成这一现状的原因,除燃烧方式和燃烧技术外(我国80%以上的原煤采用直接燃烧的方式), 还与煤炭质量有直接关系。
据测算,我国每年困燃煤而产生的SOX和NOX硫的氧化物和氮的氧化物的总量在1000万t以上,这些有害的酸性气体排入大气后,在一定的条件下与雨水一起再降到地面。相当于从空中降下2000多万t强酸,对环境污染很大,特别是烟煤中所含苯并芘对人体危害最大,其浓度每增加百万分之一,癌发率上升5%。由上可见,提高煤炭质量,不仅可以达到节约煤炭,降低用户生产成本的目的,而且有利于环境的保护,减轻煤炭利用对环境的污染。 煤炭企业是实行单独经济核算的经济实体,煤炭质量 是企业生存与发展的重要前提,是增强企业在市场 经济竞争中的重要支柱。煤炭作为国民经济发展的重要能源产业,随经济体制改革的深化和完善,其煤炭产品必然要进入市场进行流通和交易。有市场就有竞争,这是二条普遍的规律。竞争和交易行为越规范,商品竞争能力的强弱就越来依赖于产品质量。有人说,质量是商品进入市场的通行证,以质量去开拓市场、占有市场,靠质量赢得竞争的胜利,是现代企业经营管理的一条重要战略。实践表明,哪个企业生产的煤炭质量较好,而且供煤质量比较稳定,哪个企业就能占有市场,赢得用户,煤炭销路就畅通,企业的效益就好,职工的思想觉悟和工作热情就高。
相反。哪个煤炭企业生产的煤炭质量较差,不能满足用户的使用要求,其煤炭产品就会造成大量积压,不仅企业无利润和效益可言,而且职工工资都难以保证,生活受到很大影响。可见,煤炭的质量是煤炭企业的生命线,尤其在市场竞争日趋激烈,用户对煤质要求日益提高的社会主义市场经济条件下,企业要生存、要发展,必须注重和提高煤炭质量,以高质量求得高效益,否则,不仅无效益可言,甚至会造成企业的停产和倒闭。 缓解煤炭运能与运量之间的矛盾。煤炭是大宗笨重堆装货物,不仅运量大,而且装卸比较复杂,再加之用户分布广泛,产需距离较远,使我国煤炭呈大数量流通态势。我国是产煤大国,更是煤炭消费大国,且以原煤直接消费为主。由于煤炭赋存与工业布局上的差异(煤炭产区主要集中在华北、西北、西南地区,而用户主要集中在华东、东北、华南等地),造成我国北煤南运、西煤东调、关内煤住关外运的流通态势。据统计,仅铁路系统每年运输煤炭就高达5.6亿t左右,平均运输距离在500km以上,这给运输任务本来已经十分繁重的铁路带来了很大压力。虽然建国以来国家投入了大量的人力、物力和财力进行铁路建设,并取得了很大的成绩。但与经济发展速度和规模的要求相比,还有很大差距,运能与运量之间的矛盾仍十分突出,在许多交通运输条件较差的矿区(如陕西省的铜川、韩城、蒲白等矿区,贵州的六盘水矿区)运输能力仍是煤炭生产和销售的重要制约因素。
因此,在现有运输条件下,为完成煤炭的运输和销售任务,广方面要做好煤炭的巧装满载工作,提高货车的平均静载重,减少货车在矿停留时间,提高车辆的周转速度另一方面要提高煤炭质量,减少无效运输和不合理运输现象的发生,增加煤炭的实际运量。
从我国煤炭销售的情况看,因直销原煤比重偏高,故商品煤中的含肝率、灰分、水分等杂质含量较高,这些杂质随煤炭运输,造成了大量的运力浪费。
若以铁路每年运煤5.5亿t,平均运距500km们,煤炭运价0.064元/t·km计算,若所销售煤炭的灰分在现有的基础上下降1%,则每年可节约运力:5.5亿t*1%=550万t
若每列货车的牵引力定数(或称牵引重量)按3000t计算,则每年可少运煤列车:550万t/300=1833列
平均每年少开行运煤列车5列。
因煤炭灰分的降低,可节约运费:5.5亿t*1%*500km*0.064元/t·km=1.76亿元
可见,提高煤炭质量,不仅可以大大节约运力,而且具有显著的经济效益。
北方的煤炭赋存条件好,厚度大,质量较好,南方的煤炭煤层薄,主要赋存于二叠系上统和三叠系上统,二叠系下统和侏罗系下统有少量分布,含硫量特低或特高都有。重庆南桐的煤为主焦煤,质量上乘,属于炼钢用煤,南方煤烟煤、肥煤、廋煤、贫煤都有,也有部分地区煤质差。
煤炭是世界上分布最广阔的化石能资源,主要分为烟煤和无烟煤、次烟煤和褐煤等四类。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、苏联加盟共和国(23%)和中国(12%)。
此外,澳大利亚、印度、德国和南非4个国家共占29%,上述7国或地区的煤炭产量占世界总产量的80%,已探明的煤炭储量在石油储量的63倍以上,世界上煤炭储量丰富的国家同时也是煤炭的主要生产国。
根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》,我国煤炭分为十大类,一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘结、不粘结、长焰煤等统称为烟煤;贫煤称为半无烟煤;挥发分大于40%的称为褐煤。无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料,烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业;褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。
中国煤炭资源丰富,除上海以外其他各省区均有分布,但分布极不均衡。
在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。
在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。
扩展资料:
国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29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。
参考资料:
百度百科-煤炭
我国具有工业价值的煤炭资源主要赋存在晚古生代的早石炭世到新生代的第三纪。其间重要成煤期有:早石炭世(C1)、北方晚石炭世—早二叠世(C3-P1)、南方二叠纪(P)、晚三叠世(T3)、早中侏罗世(J1-2)、早白垩世(K1)和第三纪(E)。其中最主要的是:广泛分布在华北地区、东北南部和西北东部地区的晚石炭世—早二叠世;广泛分布在长江以南地区的二叠纪;集中分布在西北地区、华北北部和东北南部的早中侏罗世以及分布在东北地区和内蒙古东部的早白垩世(图2.2.1)。这4个时期所赋存的煤炭资源量约占全国煤炭资源总量的98%。由于成煤期多,我国煤炭资源分布比较广泛,并且还在一些成煤条件有利的地区集中形成了若干个富煤带。因此说既广泛又相对集中,是我国煤炭资源地理分布的重要特征。
1.分布广泛
在全国33个省级行政区划中,除上海市、香港特区外,都有不同质量和数量的煤炭资源赋存;在全国63%的县级行政区划里都分布有煤炭资源。截止1996年末,经发现并做了不同程度地质勘探工作的煤矿区达5345处(台湾未统计在内)。充分说明,煤是我国目前分布最广、数量最多的一种矿产。这一特征,为我国乡镇集体煤矿的大发展提供了广阔的天地。
2.西多东少、北多南少
根据第二次全国煤田预测结果,在我国5.06万亿t煤炭资源总量中,分布在大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西的晋、陕、内蒙古、宁、甘、青、新、川、渝、黔、滇、藏等12个省(市、自治区)的煤炭资源量达4.50万亿t,占全国煤炭资源总量的89%;而该线以东的20个省(市、自治区)只有0.56万亿t(台湾未统计在内),仅占全国的11%。分布在昆仑山—秦岭—大别山一线以北的京、津、冀、辽、吉、黑、鲁、苏、皖、沪、豫、晋、陕、内蒙古、宁、甘、青、新等18个省(市、自治区)的煤炭资源量达4.74万亿t,占全国煤炭资源总量的93.6%;而该线以南的14个省(市、自治区)只有0.32万亿t(台湾未统计在内),仅占全国的6.4%。
另外,截止1996年末全国煤炭保有储量为10025亿t,其中,大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西的12个省(市、自治区)为8715亿t,占全国的87%;而该线以东的20个省(市、自治区)只有1310亿t(台湾未统计在内),仅占全国的13%。昆仑山—秦岭—大别山一线以北的18个省(市、自治区)为9070亿t,占全国的90.5%;而该线以南的14个省(市、自治区)只有955亿t(台湾未统计在内),仅占全国的9.5%。客观地质条件形成的这种不均衡分布格局,决定了我国北煤南运、西煤东调的长期发展态势。
3.相对集中
在5.06万亿t煤炭资源总量中,超过1万亿t的有:新疆(16210亿t)和内蒙古(12053亿t);超过1千亿t的有:山西(6830亿t)、陕西(2922亿t)、宁夏(1991亿t)、甘肃(1905亿t)、贵州(1866亿t)、河北(1155亿t,包括天津少量)、河南(1138亿t)、安徽(1038亿t)和山东(1005亿t)。以上11个省(自治区)共为48113亿t,占全国煤炭资源总量的95.1%。
在10025亿t煤炭保有储量中,超过1千亿t的有:山西(2578亿t)、内蒙古(2247亿t)和陕西(1619亿t);超百亿t的有:新疆(952亿t)、贵州(524亿t)、宁夏(309亿t)、安徽(245亿t)、云南(242亿t)、河南(227亿t)、山东(227亿t)、黑龙江(218亿t)、河北(147亿t)、甘肃(102亿t)。以上13个省(自治区)共有9637亿t,占全国煤炭保有储量的96.1%。这些省(自治区)的煤炭资源,往往又集中分布在几个大型聚煤盆地中,从而为建设大型和特大型煤炭生产基地提供了物质基础。
各主要富煤省(市、自治区)的煤炭资源量和煤炭保有储量,详见表2.2.4所示。
图2.2.1中国煤炭资源分布图
表2.2.4煤炭资源总量和煤炭保有储量(×108t)
(二)煤类的地理分布特点
煤类是煤经受变质作用的结果。植物遗体由堆积到变为煤,首先是经过生物、地球化学作用,低等植物形成腐泥,高等植物形成泥炭。已形成的泥炭和腐泥,由于地壳下沉等原因而被上覆沉积物掩埋时,在以温度和压力为主的物理化学作用下,泥炭经过成岩作用变为褐煤,褐煤经过变质作用再转为烟煤和无烟煤。
由于煤对温度有较强的敏感性,因此当盖层逐渐增厚,温度和压力逐渐增大的情况下,煤的化学组成和物理结构也逐渐发生变化。而且煤在较高温度下持续时间越长,煤的变质程度越高。这就是最常见的深成变质作用的基础。如果在此基础上,再叠加其他变质作用,使原来已经形成的煤类复杂化,于是,多种多样的煤类分布就出现了。
我国各地质时代的煤具有上述这些明显的特点:晚古生代的煤以中、高变质煤为主,未见褐煤;中生代的煤以低、中变质煤为主,有少数褐煤;第三纪的煤则以褐煤为主,仅有少量低变质煤存在。反映了成煤时代愈老,经历的地质历史愈长,盖层愈厚,煤的变质程度愈高的趋势。在煤系与上覆地层连续沉积的某些煤田中,下部地质时代较老的煤,由于盖层厚度大,受热时间长,煤级就高;其上地质时代较新的煤,盖层相对较薄,受热时间较短,煤级也较低。例如,鲁西南地区,在类似沉积深度的同样条件下,晚石炭世的煤一般是肥煤,其上早二叠世的煤,一般是气煤。当上覆沉积物继续增大,地温升高后,早二叠世的煤也变成了肥煤。充分反映了煤级随成煤时代的变化而变化,随温度升高而变高的基本关系。再如,山西省石炭纪-二叠纪煤的埋藏深度是北部浅,向南部逐渐加深。因此,煤的变质程度呈现出北部较低,向南部逐渐增高的变化规律(表2.2.5)。
表2.2.5煤类与上覆地层厚度的关系
当然,这种情况决不是单一变质作用的结果。但它说明了深成变质作用起着主导作用,加上其他变质作用的介入,于是,我国便出现了复杂多样的煤类分布。这样的例子不少,不再一一列举。
纵观我国煤类的地理分布就是在上述基础上形成的。自北而南,大致呈现出三个条带,见图2.2.2。天山—阴山以北地区,包括东北、内蒙古和新疆北部,以褐煤和低变质烟煤为主,中变质烟煤不多,高变质煤很少;天山—阴山以南、昆仑山—秦岭—大别山以北地区,包括西北地区大部、华北地区、河南和华东北部,分布着各种变质程度的烟煤和无烟煤,只有少量褐煤;昆仑山—秦岭—大别山以南地区,包括西南地区、中南地区大部和华东南部,以高变质煤为主,中变质烟煤和褐煤有分布,低变质烟煤很少。这一分布特征,为寻找工农业所需要的煤类指明了方向。
图2.2.2中国煤类分布图
各种煤类的具体分布是:
1.褐煤
集中分布在内蒙古东部、云南中西部和黑龙江东部地区,这3省(自治区)的褐煤保有储量占全国的96%。辽宁、河北、广西、山东、吉林、甘肃、四川、新疆等省(自治区)有少量分布,其余省(自治区)仅有零星赋存。截止1996年末,全国褐煤保有储量的分布情况,见表2.2.6。
表2.2.6全国褐煤保有储量(×108t)
2.低变质烟煤(包括长焰煤、不粘煤和弱粘煤)
主要分布在我国西北和华北各省(自治区),这两地区低变质烟煤保有储量,占全国该煤类的97.5%,其次是东北地区占全国的1.6%,其余3地区仅有零星分布。从省(自治区)的赋存储量来看,最多的是陕西省,占全国的34.9%;第二是内蒙古,占全国的27.9%;第三是新疆,占全国的20.3%。截止1996年末,全国低变质烟煤保有储量为4262亿t,名列前12位的如表2.2.7所示。
表2.2.7全国低变质烟煤保有储量(×108t)
3.中变质烟煤(包括气、肥、焦、瘦煤)
分布普遍、除上海、福建、海南、香港和台湾外,其余各省(市、自治区)都有赋存,但数量和质量相差比较悬殊。其中,保有储量小于1亿t的有北京、广东、西藏;保有储量在1~5亿t的有天津、湖北、广西、浙江;保有储量在5~10亿t的有江西、甘肃、湖南、吉林;保有储量在20~50亿t的有宁夏、云南、江苏、青海、四川、辽宁;保有储量在50~100亿t的有黑龙江、河北、新疆、河南、内蒙古、陕西;保有储量大于100亿t的有山西、安徽、山东和贵州。特别是山西省,不仅储量很丰富,而且质量好,品种齐全,气、肥、焦、瘦煤都占有相当大的比例,是我国炼焦用煤的主要基地。截止1996年末,该煤类共有保有储量2549亿t,名列前10位的如表2.2.8所示。
表2.2.8全国中变质烟煤保有储量(×108t)
4.高变质煤(包括无烟煤和贫煤)
广泛分布在我国中南、西南和华东南部地区,该煤类占该地区煤炭总储量的半数以上。其中,湖南、湖北、贵州、四川分别占到各该省的70%左右;广东占到80%以上;福建达到100%。北京也占到97.8%。由于这些省(市)的煤炭资源总量不多,虽然分布地域广大,但所占比重很少。因此,从资源数量来看,我国高变质煤主要分布在山西和贵州两省。山西又集中分布在晋东南地区,贵州集中分布在黔中一带。两省高变质煤储量占全国同煤类的75.3%。截止1996年末,全国高变质煤保有储量为1728亿t,名列前10位的如表2.2.9所示。