褐煤介绍
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煤炭种类及各种煤的介绍煤是一种重要的化石燃料,广泛用于能源生产、化工、冶金等领域。
根据煤的形态、热值、气孔率等特性,煤可以分为多种类型,不同类型的煤具有不同的应用价值。
以下将介绍常见的煤种类型及其特点。
褐煤褐煤又称棕煤,是煤的一种,属于低阶煤,煤炭形态多样,颜色从浅褐色到棕色,一般不具有光泽,质地较软,易燃。
褐煤的热值较低,一般在20MJ/kg以下,但含水率较高,可达到50%以上。
由于其含水率高,因此燃烧后产生的热量利用率较低。
褐煤广泛分布于中国的北方和西北地区,主要用途是作为发电燃料。
烟煤烟煤又称黑煤,是一种中阶煤,煤的形态以黑色为主,有光泽,质地较硬,易燃。
烟煤的热值相对较高,一般在28-32MJ/kg之间,含水率较低。
烟煤广泛分布于中国的东北、华北、西北等地区,是目前中国最主要的煤种之一。
烟煤可用于城市供暖、工业生产和发电等领域。
石煤石煤又称无烟煤,是一种硬煤,质地坚硬,具有光泽。
石煤的热值通常在30-35MJ/kg之间,含水率和灰分较低,是一种优质的煤种。
石煤分布于中国的陕西、山西、甘肃等地区,主要用途是工业生产和城市供暖。
阳煤阳煤又称长焰煤,是一种高阶煤,煤的形态以黑色为主,具有光泽,比较坚硬。
阳煤的热值较高,一般在30-35MJ/kg之间,含水率较低。
阳煤广泛分布于中国的山东、河南、安徽等地区,主要用途是工业生产和发电。
肥煤肥煤又称烟煤或瘤煤,是一种富含挥发性物质的煤种,此种煤产生大量烟和油质煤气,在高温下可分解成烯烃和芳香烃等有机物,因此常应用于人工合成化学品的生产,是一类高附加值产品的原材料。
肥煤的热值较高,一般在30-35MJ/kg之间,含水率较低。
肥煤主要分布于中国的山西、陕西、甘肃等地区,是目前比较稀有的煤种之一。
无烟煤无烟煤又称气无烟煤,是一种低灰、低硫、高发热量的煤种,燃烧产生的烟尘和废气较少,因此污染小。
无烟煤的热值较高,一般在30-35MJ/kg之间,同时含水率较低。
煤种分类标准煤是一种重要的能源资源,具有广泛的用途,因其成分和性质的不同,煤可以分为多种不同的类型。
煤种分类标准是根据煤的组成、热值、灰分、挥发分等特性进行的分类,下面将对煤种分类标准进行详细介绍。
一、按成熟度分。
1. 褐煤,褐煤是一种较为低成熟的煤,其含水量较高,热值较低,主要用于发电和供热。
2. 烟煤,烟煤是一种高成熟的煤,含水量较低,热值较高,适合用于工业生产和民用取暖。
3. 焦炭,焦炭是经过高温干馏处理的煤,具有高热值和低挥发分,主要用于冶金和化工行业。
二、按热值分。
1. 高热值煤,高热值煤是指热值在7000千卡/千克以上的煤,主要包括烟煤和无烟煤,适合用于工业生产和民用取暖。
2. 中热值煤,中热值煤是指热值在5500-7000千卡/千克之间的煤,主要包括褐煤和部分无烟煤,用途较为广泛。
3. 低热值煤,低热值煤是指热值在5500千卡/千克以下的煤,主要包括褐煤和泥煤,适合用于发电和供热。
三、按灰分分。
1. 低灰分煤,低灰分煤是指灰分在10%以下的煤,主要包括烟煤和无烟煤,适合用于工业生产和民用取暖。
2. 中灰分煤,中灰分煤是指灰分在10%-30%之间的煤,主要包括褐煤和部分无烟煤,用途较为广泛。
3. 高灰分煤,高灰分煤是指灰分在30%以上的煤,主要包括褐煤和泥煤,适合用于发电和供热。
四、按挥发分分。
1. 低挥发分煤,低挥发分煤是指挥发分在10%以下的煤,主要包括烟煤和无烟煤,适合用于工业生产和民用取暖。
2. 中挥发分煤,中挥发分煤是指挥发分在10%-30%之间的煤,主要包括褐煤和部分无烟煤,用途较为广泛。
3. 高挥发分煤,高挥发分煤是指挥发分在30%以上的煤,主要包括褐煤和泥煤,适合用于发电和供热。
以上就是煤种分类标准的详细介绍,通过对煤种的分类,可以更好地选择合适的煤种用于不同的生产和生活需求。
希望本文对您有所帮助。
煤炭的分类及用途是煤炭是一种地球资源丰富、广泛应用的化石燃料。
根据不同的成因、组分和特性,煤炭可以被分为多个不同的分类。
下面将详细介绍煤炭的分类及其主要用途。
一、煤炭的分类1. 褐煤:褐煤是一种煤质较低的煤炭,含有高量的水分和低热值。
主要成因是由于植物在形成过程中未经过完整的压实作用。
褐煤存在于德国、波兰、中国等地。
其含水率高达60%,热值较低,主要用途是作为燃料和原料供应给化工行业。
2. 烟煤:烟煤是一种煤质较高的煤炭,具有较高的热值。
它是在较高温度和压力下由植物化石转变而成的。
烟煤以其高热值和较低的灰分含量而闻名。
该种煤炭多存在于中国、澳大利亚、俄罗斯等国家。
烟煤主要用于发电、炼焦和冶金工业。
3. 无烟煤:无烟煤是一种煤质更高、热值更高的煤炭。
与烟煤相比,无烟煤的挥发分和灰分含量更低。
因其含硫量较低,燃烧时不会产生浓烟。
无烟煤主要存在于中国、俄罗斯、印度等国家。
它是热电厂、钢铁和化工行业的重要燃料。
4. 肥煤:肥煤是一种灰分含量较低、镜面光泽度较高的煤炭。
肥煤主要存在于中国、澳大利亚、美国等地。
它是冶金、化工和液化气行业的重要原料。
肥煤由于含水率较高,适合直接燃烧和加工成为各种燃料。
5. 煤矸石:煤矸石是矿山和选矿中的废弃石头和煤炭碎屑。
它通常包含较低质量的煤和碳化物,但热值较低。
煤矸石通常在选矿过程中被丢弃,但可以通过进一步的处理和利用变成有用的燃料。
二、煤炭的主要用途1. 发电:煤炭是全球最重要的发电燃料之一。
通过燃烧煤炭,可以产生蒸汽来驱动发电厂的蒸汽涡轮机,产生电能。
煤电厂广泛分布于世界各地,特别是中国、美国和印度等国家。
烟煤和无烟煤是常用于发电的煤种。
2. 冶金工业:冶金工业主要依赖于焦炭,以提供高温源来熔化金属。
烟煤是冶金工业的关键原料之一,通过炼焦过程将其转化为焦炭。
焦炭广泛用于钢铁生产中的高炉和电炉。
3. 化工行业:煤炭是化工行业的重要原料之一。
通过煤的加工和转化,可制造许多有机化学品,如煤焦油、苯、甲醇和合成氨等。
煤炭的种类及指标详解煤炭是一种重要的化石能源,主要用于发电、钢铁生产、化工等行业。
煤炭的种类众多,每种煤炭都具有不同的化学成分和物理性质。
下面将对主要的几种煤炭进行详细介绍。
1.无烟煤:也称为炼焦煤,主要用于钢铁生产中的焦炉炼焦。
无烟煤的煤质较好,含有较低的硫、灰分和挥发分。
由于其较高的碳含量,无烟煤燃烧后煤灰的生成量较少,适合用于发电。
2.烟煤:也称为燃煤,主要用于发电和供热。
烟煤的煤质较差,含有较高的硫、灰分和挥发分。
烟煤的燃烧产生的煤灰量较大,对环境污染较严重。
为了减少烟煤的环境影响,需加装烟气脱硫装置。
3.褐煤:也称为泥煤,主要用于发电和供热。
褐煤的煤质较低,含有较高的水分、硫、灰分和挥发分。
褐煤的燃烧产生的煤灰量较大,并且褐煤燃烧过程中的烟雾较浓,对环境污染较严重。
煤炭的指标用于衡量煤炭的质量和适用性,具体指标包括以下几个方面。
1.挥发分:指煤炭在加热过程中失去的水分和挥发性物质的总量。
挥发分越高,煤炭燃烧时产生的热量越高,同时也容易产生烟雾和煤尘。
2.灰分:指煤炭中的无机物成分,主要是矿物质。
灰分含量高表示煤炭中杂质较多,燃烧后产生的煤灰量也较大。
灰分对煤炭的燃烧性能有影响,高灰分煤炭燃烧时易产生结渣现象。
3.水分:指煤炭中的水分含量。
水分含量高会降低煤的热值和燃烧效率,同时也增加运输和储存过程中的成本。
4.硫分:指煤炭中的硫含量。
硫分高会产生大量的二氧化硫,对环境造成严重的污染,同时也会对燃煤设备造成腐蚀。
5.固定碳:指煤炭中的不挥发性物质的含量,主要是炭质。
固定碳的含量高表示煤炭中的碳含量高,燃烧后产生的热量也较高。
6.发热量:指单位质量煤炭燃烧时释放的热能,也称为煤的热值。
发热量与煤炭的碳含量、挥发分、水分等有关,是评价煤炭质量的重要指标之一除了以上指标,煤炭还具有不同的颜色、纹理和密度等特征,这些特征也对煤炭的适用性有一定影响。
例如,褐煤水分高、质地松散,适合在发电厂附近使用;而无烟煤硫分低、灰分少,适合用于高温工业生产。
煤的工业分类包括煤是一种重要的化石燃料,被广泛应用于工业生产和能源领域。
根据其物理和化学特性,煤可以分为多种不同类型,这些类型通常用于工业分类。
下面将介绍煤的主要工业分类。
1. 煤的形态分类根据煤的形态特征,可以将煤分为以下三种类型:1.1 石煤石煤是一种质量较高的煤,通常含有较高的固定碳和较低的挥发分。
它的煤化程度较高,煤炭结构中的化学键较稳定。
石煤主要用于燃料和冶金工业,例如高炉炼铁和铜冶炼。
1.2 褐煤褐煤是一种相对质量较低的煤,通常含有较高的挥发分和较低的固定碳。
它的煤化程度较低,煤炭结构中的化学键较不稳定。
褐煤主要用于发电和化学工业,例如褐煤发电厂和化工生产。
1.3 烟煤烟煤是一种在煤炭燃烧时产生较少烟尘和灰渣的煤。
它的挥发分和固定碳含量相对较接近,煤的结构较稳定。
烟煤通常用于锅炉燃料和化工工业,如炼焦和合成氨。
2. 煤的热值分类根据煤的热值特征,可以将煤分为以下四个层次:2.1 无烟煤无烟煤是一种具有较高热值的煤种,通常含有较高的固定碳和较低的挥发分。
它的煤化程度较高,煤炭结构中的化学键较稳定。
无烟煤主要用于高效能源产业,如发电和化工生产。
2.2 强烟煤强烟煤是一种具有较高热值的煤种,通常含有较高的挥发分和较低的固定碳。
它的煤化程度较低,煤炭结构中的化学键较不稳定。
强烟煤主要用于发电和冶金工业,如褐煤发电厂和铁冶炼。
2.3 中烟煤中烟煤是一种中等热值的煤种,具有适中的固定碳和挥发分含量。
中烟煤通常用于家庭供暖和工业燃料。
2.4 低热值煤低热值煤是一种热值较低的煤种,通常含有较低的固定碳和挥发分。
低热值煤主要用于制造防火制品或煤炭水浆燃料。
3. 煤的矿化度分类根据煤的矿化度特征,可以将煤分为以下四个等级:3.1 铁质煤铁质煤是一种含有较高铁质元素的煤种,通常具有较高的矿化度。
铁质煤主要用于铁冶炼和钢铁工业。
3.2 发烟煤发烟煤是一种在燃烧时会产生较多烟雾和灰渣的煤种,通常具有较高的矿化度。
煤炭种类及各种煤的介绍煤是一种具有广泛用途的资源,在现代工业和生活中都有着重要的应用。
煤可以用来供应热能和发电、生产化学品等。
在不同地区和不同的用途上,煤又分为不同的种类。
本文将介绍几种常见的煤的种类和特点。
1. 褐煤褐煤是一种比较低级的煤,含水量和挥发物较高。
它的主要分布在欧洲、亚洲和澳大利亚等地区。
褐煤通常是炼钢、发电和供热的重要原料之一。
由于它含有相对较多的水份,所以在运输和储存上需要注意防潮和降低水份含量。
2. 烟煤烟煤是一种中等级别的煤,含碳量高、挥发物较少。
烟煤的主要应用领域为发电和炼焦。
烟煤相对于褐煤来说,含有更高的能量密度,因此在储存和运输时相对来说较方便。
3. 焦煤焦煤是一种特殊的煤,也称为冶金煤。
主要用于炼焦生产焦炭,然后用于冶金工业。
焦煤通常具有较高的固定碳含量和较低的挥发分。
在炼焦时,焦煤的挥发物会被制成焦炭和焦油等副产品,并且焦炭还可以用来生产钢铁。
4. 无烟煤无烟煤是一种低灰、低硫、低挥发物的煤质。
无烟煤主要用于供暖和能源使用。
无烟煤的燃烧产生的废气相对来说较少,因此通常被认为是一种环保型的燃料。
5. 蒸发煤蒸发煤,又称干馏煤,是一种含挥发物较高的煤。
通常被用作工业燃料和原料,如生产乙烯、馏分、液态烃等,也可以用于制造柴油和石油。
6. 无烟褐煤无烟褐煤是一种独特的褐煤,其热值相对比较高,同时还具有较低的污染和较低的灰份。
无烟褐煤的用途主要是供暖或发电。
因为其灰分较少,所以可以减少烟囱清洁的次数和清洁的困难度。
以上就是几种常见的煤的种类和特点的介绍。
在不同工业和生活场合下,需要选择不同的煤种,以便能够满足需要。
值得注意的是,煤的选择和储存可能需要注意安全和防火的问题。
对于煤的应用和煤的保管,应根据实际情况采取相应的措施。
煤炭分类煤炭分类: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。
褐煤燃烧值
褐煤是一种常见的燃料,具有较高的燃烧值。
它是一种含碳量较高的煤炭类型,其主要成分是碳和水分。
褐煤的燃烧值取决于其含碳量和水分含量。
褐煤的燃烧值通常以热值来表示,单位为千卡/克或千焦/克。
热值是指燃料在完全燃烧时释放出的热量。
褐煤的燃烧值较低,通常在3000-4000千卡/克之间。
与其他煤种相比,褐煤的燃烧值较低,因此在能源利用方面有一定的局限性。
由于褐煤的燃烧值较低,使用褐煤作为燃料时需要投入更多的燃料才能产生相同的热量。
这导致了褐煤在能源利用效率方面的不足。
然而,褐煤具有丰富的储量和较低的开采成本,使其在某些地区仍然被广泛使用。
褐煤的燃烧过程也会产生一些环境问题。
由于褐煤中含有较高的水分,燃烧时会产生大量的烟雾和颗粒物。
这些烟雾和颗粒物会对空气质量产生负面影响,并可能导致雾霾等环境问题。
在能源转型的背景下,逐渐减少对褐煤的依赖成为了许多国家的目标。
通过提高能源利用效率,开发清洁能源等方式,可以减少对褐煤的需求,降低对环境的影响。
褐煤的燃烧值较低,但具有丰富的储量和较低的开采成本。
然而,由于其燃烧过程会产生大量的烟雾和颗粒物,加之能源转型的需求,
减少对褐煤的依赖是一个重要的方向。
通过提高能源利用效率和开发清洁能源,我们可以实现能源的可持续利用,减少对环境的影响。
一、褐煤的特性1、褐煤褐煤,又名柴煤,煤的一类。
是一种煤化程度介于泥炭与烟煤之间的棕褐色、无光泽的的低级煤。
剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹,是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤,煤化程度最低。
褐煤水分大、挥发分高、密度小,发热量低,含有可溶于碱液内的腐殖酸,氧含量常达15~30%。
褐煤全水分一般可达20%~50%,分析基水分为10%~30%,挥发分15%~30%,相对密度1.2~1.45,含碳量60%~77%,低位发热量一般只有11.71~16.73MJ /kg,易风化碎裂、易氧化自燃。
由于它富含挥发份,所以易于燃烧并冒烟。
2、干燥褐煤吸潮褐煤内部存在许多毛细孔,湿褐煤就像吸足水分的海绵;而干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤就像拧干后的海绵。
当干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤遇到水时,就会吸潮,与拧干后的海绵吸水的原因一样。
这就是为什么干燥(指仅脱除表面水的情况)后的褐煤在放置过久或运输过程会吸潮的原因。
二、褐煤干燥的意义及必要性目前全国褐煤资源量1903亿吨,占全国煤炭资源量的41.18%。
由于湿基褐煤具有高含水、高挥发分的物质特性,燃点低、易自燃,即不利于运输,又难于储存,直接成型更难。
发电行业既影响锅炉运行,又易造成发电机组运行不稳定;煤化工业因其含水率高,制备的煤气质量差、纯度低、损失浪费大,还影响了产气装置使用寿命及运行时间。
在目前全球能源日趋紧张的形势下,褐煤的经济价值及其相关加工生产技术又重新被世界能源界所重视,因此研究与掌握褐煤干燥和提质核心技术及成套干燥装备的开发与应用是清洁和有效利用褐煤的关键。
三、褐煤干燥的现状及难点目前国内的煤化工业、型煤产业、煤矿业、新能源和电厂等企业使用的干燥设备有:滚筒式干燥机、圆盘式干燥机、立式横流干燥机、振动干燥机、流化床干燥机等等;按热介质使用分类:主要有蒸汽热解式流化床干燥机、蒸汽导热式干燥机、直接烟道气对流传热干燥机等等。
但这些干燥工艺普遍存在处理能力小、干燥效果差、干后褐煤易返潮吸水、干燥过程易燃烧爆炸等问题。
煤的种类与分类方法煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于发电、钢铁冶炼、化工等行业。
然而,你是否了解煤的种类与分类方法呢?本文将介绍煤的种类与分类方法,帮助读者更好地了解煤炭资源。
一、煤的种类煤的种类主要分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类。
褐煤是煤炭中的最低级别,其含碳量较低,水分和灰分含量较高,燃烧时产生的热量相对较低。
褐煤主要分布在欧洲、亚洲和美洲等地,是一种重要的燃料和化工原料。
烟煤是煤炭中的中等级别,其含碳量较高,水分和灰分含量较低,燃烧时产生的热量较高。
烟煤主要分布在欧洲、亚洲和美洲等地,是一种重要的燃料和冶金原料。
无烟煤是煤炭中的最高级别,其含碳量最高,水分和灰分含量最低,燃烧时产生的热量最高。
无烟煤主要分布在欧洲、亚洲和美洲等地,是一种重要的燃料和化工原料。
二、煤的分类方法煤的分类方法主要分为煤的成因分类和煤的化学性质分类两种。
1. 煤的成因分类煤的成因分类是根据煤的形成过程和成因特征进行分类的方法。
根据不同的成因特征,煤可以分为原煤、变质煤和煤化煤三大类。
原煤是指煤的初始形态,未经任何改变的煤。
原煤主要分为腐植质煤和岩石煤两类。
腐植质煤是由植物残体经过压实、脱水、脱氧等过程形成的煤,主要包括褐煤、烟煤和无烟煤。
岩石煤是由沉积物和岩石经过变质作用形成的煤,主要包括石煤和泥炭。
变质煤是指在地壳深部经过高温、高压等作用形成的煤,主要包括煤化煤和煤化质煤。
煤化煤是由腐植质煤经过煤化作用形成的煤,主要分布在煤田的深部。
煤化质煤是由煤化煤经过继续变质作用形成的煤,含碳量较高,热值较大。
2. 煤的化学性质分类煤的化学性质分类是根据煤的化学成分和热值等特征进行分类的方法。
根据不同的化学性质,煤可以分为低热值煤、中热值煤和高热值煤三大类。
低热值煤是指含碳量较低、热值较低的煤,主要包括褐煤和部分烟煤。
低热值煤主要用于火电厂的发电和化工等行业。
中热值煤是指含碳量较高、热值适中的煤,主要包括部分烟煤和无烟煤。
中热值煤广泛应用于钢铁冶炼、化工和民用等领域。
褐煤
褐煤是一种煤化程度介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤。
是泥炭经成岩作用形成的腐殖煤,煤化程度最低,呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,不具粘结性。
其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。
水分大、挥发分高、密度小,含有腐殖酸,氧含量常达15~30%,在空气中易风化碎裂,发热量低。
按照中国煤炭分类标准还分为两小类:透光率PM大于30~50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年轻褐煤。
中国褐煤多属老年褐煤。
褐煤灰分一般为20%~30%。
东北地区褐煤硫分多在1%以下,广东、广西、云南褐煤硫分相对较高,有的甚至高达8%以上。
褐煤全水分一般可达20%~50%,分析基水分为10%~30%,挥发分高15%~30%、低位发热量一般只有11.71~16.73MJ/kg,易风化碎裂、易氧化自燃。
褐煤有着清洁、低挥发和低硫的优点,但同时又存在着湿度大、燃点低和二氧化碳排放量大的缺点,是导致全球温室效应的重要因素之一。
但是,在目前全球能源日趋紧张的形势下,褐煤的经济价值及其相关加工生产技术又重新被世界能源界所重视。
东北、中南、西北和华东4大区褐煤资源的数量均较少。
表一中国各大区褐煤储量分布
为了保护宝贵的炼焦资源,充分利用褐煤等年轻高挥发分煤作为主要动力用煤,中国规划到2010年将生产
原煤18.5亿t,其中东北地区的褐煤年产量将达13350万t,到2020年的全国原煤规划产量21.5亿t,其中东北地区的规划年产量将达19050万t,褐煤规划产量中主要未开发露天矿。
到2010年和2020年的东北规划区的褐煤露天矿年产量将分别达到7800万t和10500万t,其中以霍林河的露天矿产量最大,到2010年和2020年年产量将分别达到3000万t和4000万t,宝日希勒露天区的褐煤规划年产量到2020年将达到3000万t。
总之,本世纪中国的动力用煤的结构应以高挥发分的褐煤等煤种为主。
二、传统褐煤电厂的发展潜力及存在的问题
随着世界经济的快速发展,其能源的缺口将会越来越大,于是一些大规模甚至是超大规模的电厂纷纷上马以满足日益紧张的能源需求。
无庸置疑,世界燃煤电站将继续严重依赖高阶煤,但拥有丰富褐煤资源的国家将积极增加褐煤燃料的使用量,这些国家包括: 德国、俄罗斯、美国、波兰、捷克、希腊、土耳其、澳大利亚、中国、罗马尼亚、加拿大、保加利亚、印度、泰国、匈牙利、西班牙和印度尼西亚。
值得关注的是,许多电力供不应求的亚洲环太平洋国家拥有大量的褐煤资源。
褐煤发电对经济而言,在于成本低廉,是黑煤发电成本的1/3~1/4,天然气1/6~1/7,世界许多褐煤煤田可
以大规模露天开采。
但是褐煤的物理特性使其本身的使用面临特殊的挑战。
褐煤的物理性质: 高水分含量、低灰熔点和易结渣性。
褐煤的高水分含量和常规采用粉煤喷吹技术的电站的低发电热效率,导致褐煤发电遇到了战略性挑战,即温室气体(GHG)的排放问题。
褐煤燃用的缺点是高排放量和低热值,这是一个世界性的课题,各国纷纷投入大量人力、物力进行开发研究。
中国作为一个能源消费大国,应该引起足够的重视,积极开发褐煤提质干燥技术为中国经济发展服务。
三、褐煤的性质
(1)褐煤的基本性质
褐煤是煤化程度最低的煤,其特点是水分高,孔隙度大,挥发分高,热值低,含有不同数量的腐植酸。
氧含量高达15%~30%,化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重,存放在空气中很容易风化变质,碎裂成小块甚至粉末状,使热值更加降低,灰熔点也普遍较低,煤灰中常含有较多的钙盐,其中有的来自腐植酸钙,有的
来自碳酸钙和硅酸钙。
(2)褐煤中的水分
水分是褐煤最显著的特征之一,也是对其使用影响最重要的参数之一。
褐煤的水分在各类煤中是最高的,全水分Mt 一般可达10%~40%,其中第三纪年轻褐煤的Mt 可达30%~40%,侏罗纪褐煤的Mt一般不超过30%。
根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类,前者又可分为外在水分和内在水分2种。
四、褐煤提质干燥的重要意义
褐煤的提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。
褐煤脱水过程除脱去部分水分外,也伴随着一些煤的组成和结构的变化,它主要是由脱水作用和过程引起的。
所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。
褐煤提质干燥前后的对比见表2。
表2 褐煤提质干燥前后的性质对比
提质后的褐煤将更有利于利用、运输和贮存。
若是将褐煤中的50%的水分除去,则将会把褐煤燃烧后产生的温室气体的排放量降低15%。
实际测试得知,一种水分42.52%、发热量11.93MJ /kg的褐煤,经提质干燥后,水分降14.43%,发热量增至18.08MJ /kg,相当于提高了热值51.6%,这对于褐煤电厂的影响无疑是十分巨大的。
五、褐煤提质干燥技术项目介绍
洛阳万山高新技术应用工程有限公司针对我国褐煤的特点,开发引进了具有我国自主知识产权的褐煤干燥提质一体化工艺与装备。
该技术可以将褐煤的水分降到12%以下,从而降低运输成本,同时将其加工成不同大小和形状的型煤,解决褐煤容易产生自燃的问题。
处理后的煤的热值提高可达30%以上,直接作为动力煤替代烟煤或无烟煤在现有电厂使用。
该项目具有巨大的市场潜力,适合我国褐煤开采企业,也适合尾矿回收和再利用企业以及煤泥的利用项目。
六、技术开发背景
我国是以煤炭为主导一次能源资源的国家,煤炭能提供65%以上的一次能源,煤炭产量居世界首位,而且逐年增加。
我国的煤炭资源可采储量位居世界第三,约占世界总储量的11.5%。
其中褐煤储量约占世界褐煤总储量的16%,大部分集中在华北地区。
随着对能源需求的不断增加和对烟煤、无烟煤资源的过度开采,我国对褐煤的开发和利用将越来越重要,并受到国务院和国家发改委的高度重视。
与烟煤、无烟煤相比,褐煤的优势是价格较低,反应活性高,但其热值相对较低,含水量较高,一般为25-60%。
褐煤中的水分增加运输成本,影响锅炉运行,降低电厂效率,增加温室效应气体排放,因此褐煤干燥和提质技术及装备的开发是清洁和有效利用褐煤的关键。
目前国外普遍采用烟气预干燥或水蒸气干燥工艺对褐煤进行干燥,然后直接送至坑口电厂用于燃烧发电。
和国外不同的是,我国坑口电厂数量少,大部分电厂远离煤矿。
如我国东部和东南沿海地区的很多电厂所用的煤炭都运自山西、河南等省的煤矿,即煤炭运输半径较大。
这对褐煤资源的开发和利用提出了更高的要求。
我国内蒙地区的褐煤水分含量约为35%,从运输成本和燃烧热值方面考虑,褐煤需要在干燥后才能运输到电厂燃烧。
长距离运输高水分、低热值的褐煤在经济上是不合算的。
美国曾对褐煤脱水后减少运输量的效果做过评估,
一种水分42.52%、发热量2847kcal/kg的褐煤,经2.02Mpa的蒸汽处理后,水分降至14.43%,发热量增加到4315kcal/kg,相当于提高了热值51.6%。
上都电厂240万千瓦机组一年大约要用褐煤1100万吨,如果能将褐煤水分由36%降至16%左右,则一年可减少220万吨煤炭运输,节省运费6600万元。
另一方面从锅炉燃烧角度来说,燃烧高水分褐煤将导致火焰温度降低,热效率下降,当电厂使用脱水和提质后的褐煤,可以显著减少或避免电厂额定出力降低的现象。
锡盟2009年褐煤产量将达到7000万吨,除盟内加工消化2000万吨外,其余煤炭均需要外运。
5000万吨褐煤如果进行脱水提质,至少可以减少1000万吨运输量,可节约铁路运费15——20亿元(不包含海运费)。
七、国内外褐煤干燥技术比较
采用目前水蒸气干燥或烟气干燥后的褐煤由于活性很高,在存储和运输过程中极易发生自燃。
烟气干燥工艺还存在爆炸的安全隐患。
近年来:
澳洲褐煤研究中心(Lignite CRC)研究的机械热挤压(MTE)技术尚处在实验室开发阶段,而且只能将水分从65%降低到20-30%;
环太平洋有限公司开发的褐煤热压干燥技术目前处在5 吨/小时的小试阶段;
日本NEDO 针对印尼褐煤开发的重油煤浆干燥技术也处于小试阶段;
国内一些企业和科研部门也进行了褐煤干燥和提质的技术研发,主要采用滚筒干燥、管状干燥、气流干燥、流化床干燥、热风炉干燥,普遍存在投资大,运行费用高,存在易燃易爆的危险。
但目前尚没有工业化的报道。
各种改性提质工艺对比。