煤炭是现今的主要能源,煤炭发电的传统原理是怎样的?
煤炭是现今的主要能源,全球约40%的电能都是来自于煤炭火力发电。煤炭是由史前植物被埋进地产下产生的,数百万年过后,地壳运动中腐烂的植物就变成了可燃烧的煤块。
第一、大多数煤层存储于在其他的岩石的缝隙中,矿工在岩石之间不同的位置打孔,然后混合硝酸铵和柴油,还有适量的爆炸性液体注入孔内,然后用泥土堵住孔来承受爆炸力,这样可以引导爆炸点侧面的冲击力,以保证同时水平且垂直的冲断岩石层。工作人员在每个孔洞中放置雷管,然后用引线把所有的雷管连接起来,之后用电荷将其引爆,当然会设置爆炸延迟,使得每个雷管先后爆炸,这样持续性爆炸比同时爆炸具有更强大的威力。爆炸使得岩层断裂。
第二、一位露出煤层矿工使用巨大的挖土机清理掉碎石泥土后,就露出了固态且坚硬的煤层。从矿井的侧面我们可以看出煤层上覆盖有多少岩石。前端装载机把煤矿装进运煤车,一辆运煤车一次性可将220吨煤炭从矿井运输到仓库,这样煤炭就可以送至。附近的发电厂,当一家公司准备开采煤矿时,是先要清理表面植被和土壤层,作为开垦土地的一部分,公司会将表层土储存起来,直到煤矿开采结束,再用表面土和岩石重新填埋矿井,然后种上植被。
第三、发电厂坐落在人工湖旁边,这样方便取水,用以加热,形成蒸汽发电。煤矿送进发电厂以后,压碎器将其打碎成棒球大小的煤块,将不同级别的煤炭混合,可以加大热能产出煤炭,经过传送带至运送室内仓库,此时的煤炭就可以进入锅炉了。同时巨大的吸力泵从湖中取水,熔炉把里面的水加热到537摄氏度,远超过沸点的温度,把水换成高压蒸汽,蒸汽进入旋转的涡轮机,让线圈旋转产生电能,留在涡轮机中的蒸汽温度不到50度,并且被压缩至真空状态。
第四、然后经过装满水的冷却冷凝器,水吸收了残留的热量,蒸汽变成了液体的水一变再次利用,煤炭燃烧过程中会产生二氧化硫,发电厂将废气注入含有石灰的容器,用于中和硫化物,化学反应产生的水蒸汽会。排出外面。从涡轮发电机延伸出电缆,可以把电送到室外的变压器,室外的变压器对其加高变压,以减少传送的电能损耗。此时,煤炭中的热量就可以通过变压器传送到千家万户。
煤炭是一种化石燃料,由保存在水体和泥沙的生态体系中以前死亡的植物生成,死亡的植物在这种环境中可以使其避免被氧化和生物降解,因此可以把其中的碳固定下来。煤炭是一种易于燃烧的黑色或黑褐色岩石,它是一种沉积岩,但并不太坚硬,如褐煤可以被认为是一种变质岩,因为它形成后曾经遭受过高温和高压的影响。煤炭的主要成分是碳和氢,以及少量的其他元素,比较显著的是硫。煤炭是全球发电业应用得最多的燃料,也是最大的二氧化碳排放源,当然,也是气候变化和全球变暖的重要元凶。就二氧化碳的排放而言,煤炭的排放量略高于石油,约为天然气的一倍。煤炭采自地下的煤矿,既可深入地下开采也可以开放式矿坑(露天开采)进行开采。
燃煤发电站
煤炭主要用作发电的固体燃料,通过燃烧产生热量。全球每年的煤炭消耗量资料来源:《WER》,2006;维基百科,2007。约为62亿吨,其中约75%用于发电。2007年,中国的煤产量为28.5亿吨,印度的煤产量约为5.367亿吨,中国电力中的68.7%来源于煤炭发电。美国每年消耗10.53亿吨煤炭,其中90%用于发电。2007年,全球煤炭总产量为68.1亿吨。在用煤炭发电时,首先要将煤炭碎成粉末,然后在锅炉内燃烧。炉子内所产生的热量将锅炉里的水加热成为蒸汽,接着用其驱动涡轮发电机产生电力。在过去的几年中,这一过程的热动力效率已经得到了较大的提高。标准的蒸汽涡轮机的技术远未达到令人满意的程度。在上述过程中,热动力效率才达到35%,这意味着所燃烧的煤炭有65%的热量被排放到周围的环境中——被白白地浪费掉了。老式的燃煤发电站的热动力效率更低,被浪费掉的热能也更高。
从理论上讲,温度与压力的增加可能会获得更高的热动力效率,因此超临界涡轮机概念的出现展现了一种热动力效率可达46%的极高温的锅炉。利用煤炭的另一种有效方式是组合循环式发电机,即热电联供,以及一种MHD顶级循环式发电机。全球大约40%的电力是由燃煤产生的。用已有的技术可以开采出的这种沉积岩(煤炭)的总量可供以目前的消费水平使用300年以上,包括污染大、能量强度低的煤炭种类(如褐煤和沥青煤),而在几十年内,全球的煤炭生产就会达到最大值。
用煤炭发电的一种更具能量效率的方式是使用一氧化物燃料电池或熔融的碳酸盐燃料电池(或任何氧离子转换基电池,在它们燃烧氧时,这些电池的燃料之间没有什么区别)。用这些方式,可以使热动力效率达到60%~85%(直接发电+废热蒸汽涡轮机)。目前,这种燃料电池技术仅仅能利用气体燃料,而它们对硫中毒十分敏感。在用煤炭获得大规模商业成功之前,仅靠这种技术是不够的。随着气体燃料研发的进展,有一种观点认为,可以用氮气作为携带者输送煤炭粉末。另一种观点认为,用水将煤气化,在这种方式中,将氧引入电解液燃料一侧可能会降低燃料端的电压,但也可能极大地简化碳的回收。
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。
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。
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。
煤炭的用途主要有两大用途::(1)动力煤,(2)炼焦煤。
煤炭用途
1、发电用煤:我国约1/3以上的煤用来发电,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3%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13%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26%。
5、生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的23%。
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%。
7、炼焦煤的主要用途是炼焦炭:焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成。焦炭多用于炼钢,是钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的基本食粮。
我国动力煤的主要用途有:
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l0%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%。
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问题二:煤的主要用途 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。综合、合理、有效开发利用煤炭资源,并着重把煤转变为洁净燃料,是人们努力的方向。
问题三:煤炭主要有哪些种类,他们的用途分别是什么啊 煤炭按照我国各需求行业的消费情况可分为动力用煤、冶金用煤和无烟煤。 无烟煤是指固定碳含量,高着火点(约360-420oC),相对密度(1.35-1.90),低挥发分产量和低氢含量。除了发电外,无烟煤含量主要作为气化原料(固定床气化发生炉)用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰、低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。褐煤它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、高氧含量(约15%―30%),比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。长焰煤煤化程度是所有烟煤中最低的,它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料,主要用于发电、电站锅炉燃料等,辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。不粘煤它早期煤化阶段曾被氧化过,因此它具有低发热量的特点,水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,含有一定的次生腐殖酸。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。弱粘煤煤化程度较低或中等煤化程度的煤,水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,不能单独用于炼焦。但锭成的焦块小而易碎,粉焦率高,由于其特殊的成因,弱粘煤具有较高的惰性组含量。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。典型的弱粘煤产于山西省大同市。1/2中粘煤过度煤级的煤,它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。气煤很高的挥发分和中度的粘结性,胶质层较厚,热稳定性差。能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。主要用于炼焦和发电,典型的气煤产于辽宁省。气肥煤它的挥发分(接近于气煤)和粘结性都很高(接近于肥煤),结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异,壳质组的含量相对较高。肥煤具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分(约25%―35%),加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。主要用于炼焦(一些高灰高硫的肥煤用来发电)。与其他煤级的煤相比,肥煤一般具有较高的硫含量。1/3焦煤它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有较强的粘结性(类似于肥煤)、中高等挥发分(类似于气煤)和很好的炼焦性(类似于焦煤),单独用来炼焦时,可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此,它是良好的配煤炼焦的基础煤。1/3 焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。焦煤有很强的炼焦性,中等的挥发分(约16%―28%)和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优......>>
问题四:现在煤都用来干嘛了,都有什么作用,都有什么害处,都有什么煤,求详细解答,解答得好,满分, 煤就是发光发热,现在也用于大工厂,危害是有点大,可能中毒,还有造成空气污染。破坏臭氧层
问题五:煤炭有哪些利用方式 按照不同的煤种,一般的动力煤就是燃烧发电,做能源,炼焦煤的话就是用于炼焦炭,用于冶金行业,最近新兴的方向是煤化工,煤制油,煤制气,大体上就是这么多
问题六:minecraft煤炭有什么用 ①煤炭需要在地下挖出煤矿石,把矿石放进熔炉可以烧成煤炭(矿石在地下很常见)
②也可以用木板或木头烧成木炭
③用煤炭可以制作成火把
④也可以用它来烧一些矿石
问题七:煤与煤炭有何区别 煤炭科技名词定义
中文名称:煤炭 英文名称:coal 定义1:古代植物遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。 所属学科:煤炭科技(一级学科);煤炭科技总论(二级学科) 定义2:从煤矿中开采出来的未经洗选和加工的煤。 所属学科:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)
问题八:煤在农业有什么用处 粉煤灰可以改良土壤的质地,使其容重、比重、孔隙度、通气性、渗透率、三相比关系、PH 值等理化性质得到改善,可起到增产效果。
用粉煤灰改良粘性土、酸性土效果明显。每亩掺灰量应控制在1. 5 ―3 万公斤(累计量) ,在适宜的施灰量下,对小麦、玉米、水稻、大豆等约能增产10 % ―20 %。但对砂质上不宜接施粉煤灰。粉煤灰还可纯灰植树。在粉煤灰灰场上种植乔、灌木。可减少扬尘和增加绿化面积。电力部门一些电厂已组织试验,取得较好成果。种植前应施入适量有机肥和氮肥,要保持一定水份,对无灌溉条件的山区灰场,严重干旱时可采用挖渠引排灰水灌溉。推荐树种为:柳树、荆条、刺槐、紫穗槐等。在新、老灰场都可实施。
粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平稳、潜力大等特点,是适合我国国情的重要综合利用途径,目前,我国粉煤灰的农业应用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料价值。
虽然粉煤灰中的硅成分主要是玻璃体部分与铝元素结合呈柱状晶体,不能直接被农作物吸收,但SiO ,与Ms(OH) 2 。和KOH 在900 ℃的高温下可以烧结形成化合物。这种化合物中的硅、镁、钾等元素,易被农作物吸收,所以粉煤灰通过技术加工可以制成肥料。
粉煤灰的组成以微细玻璃为主,细砂约占80 % ,所以粉煤灰可以作为土壤改良剂。
另外,粉煤灰磁化肥具有明显的增产作用。粉煤灰磁化肥是以粉煤灰为载体,加上有效养分,具有独特磁作用的肥料。其营养丰富,磁化肥便于形成易为作物吸收的营养单元,不仅可以提高化肥的利用率,而且可以大量利用粉煤灰。
煤利用能量转化的原理发电。
燃料在燃烧时加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为三大主要用途:动力煤、炼焦煤、煤化工用煤,主要包括气化用煤,低温干馏用煤,加氢液化用煤等。
(1)发电用煤:中国约1/3以上的煤用来发电,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3%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13%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26%。
(5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的23%。
(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%。
扩展资料
中国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占中国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.553%),主焦煤(占5.26%),瘦煤(占4.01%),其他为未分牌号的煤(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0.3%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。
参考资料来源:百度百科-煤 (词语释义)