第一节 煤的概述

一、煤的形成

亿万年前，古代植物由于地壳的作用被埋在地下，植物在隔绝空气的情况下由于细菌的作用发生腐烂分解，其内部组织遭到破坏，一部分物质转化为气体溢出，残余物质开始变成泥炭，泥炭在地下受地层压力和地温的影响，慢慢地被压紧和硬化，继续排出挥发性气体和水分，使含碳成分比例不断增高，最终变为现在开采出来的煤。

二、煤的分类

根据成煤的原始植物及其煤化程度的不同，煤的化学组成与其特性各有差异。

1.按其煤化程度分类

按其煤化程度可分为褐煤、烟煤、无烟煤三大类。

（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。

（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有黏性，燃烧时易结渣。

（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，黏结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。

2.按成煤原始物质不同分类

按成煤原始物质的不同，可分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤和残植煤等。

3.按商业习惯分类

商业上，将商品煤分为原煤、筛选煤和洗选煤等。

（1）原煤是从矿井或露天矿采出没有经过加工的煤。

（2）筛选煤是原煤经过筛选加工分级，去除部分煤矸石，并根据煤的粒径大小分为大块煤、中块煤、小块煤和粉煤。

（3）洗选煤是原煤经过水洗加工，除去煤中大部分矿物杂质的产品。

4.按洗选后煤中灰分的不同分类

根据洗选后煤中灰分的不同，分为洗精煤、洗中煤、煤泥和尾矿（也称洗矸）。

（1）洗精煤灰分最低，是质量较好的煤，一般用作炼焦原料。

（2）洗中煤灰分较高，多作为电厂燃料。

（3）煤泥因粒径很细，含水分和灰分又较高，只能作为民用或一般锅炉燃料。

（4）尾矿则废弃不作商品，但有些矿区也作为劣质燃料用。

中国南方还有石煤，它是一种灰分很高的腐泥煤，在燃料缺乏的地区，石煤也可就地当作燃料使用。

三、煤的元素组成及工业分析

1.煤的元素组成

煤是一种混合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫五种元素组成，对煤中这五种元素含量的分析称为煤的元素分析，是煤燃烧性能的一种分析方法。

（1）碳：煤的主要组成元素，其含量在70%以上，决定煤发热量的高低，碳完全燃烧生成二氧化碳。

（2）氢：煤的重要组成元素，随煤的碳化程度加深而减少，所以无烟煤中含量最低，烟煤次之，褐煤最高，含量在2%～6%。

（3）氧：在煤中呈化合态存在，含量随煤化程度的加深而减少，褐煤中有的要高达40%，无烟煤中有的低至1%。

（4）氮：煤燃烧中的无用成分，一般含量为1%。

（5）硫：煤燃烧中的有害物质，对大气污染严重，受环保部门监测，含量1%以下的煤为低硫煤，含量3%以上为高硫煤，含量在1%～3%的为中含硫量煤。

2.煤的工业分析组成

工业分析法将煤的组成区分为有机物和无机物，进一步又可细分为水分、灰分、挥发分和固定碳。

（1）水分：属于不可燃成分，用符号M表示。

（2）灰分：代表无机矿物质含量，属于一种不可燃成分，用符号A表示。

（3）挥发分：代表易挥发的有机物含量，主要是碳氢化合物等，属于可燃成分，用符号V表示。

（4）固定碳：代表不挥发的有机物含量，属于可燃成分，用符号FC表示。

对煤中水分、灰分、挥发分含量的分析，称之为煤的工业分析。工业分析是对煤质分析的一种最常规的、最重要的分析方法。