重新认识煤炭:无烟煤、烟煤、褐煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、黏煤、长焰煤

根据《中国煤炭分类》(GB/T 5751-2009),首先根据干燥无灰基挥发分等指标,将煤炭分为无烟煤、烟煤和褐煤,见下表。

无烟煤是一种煤化程度最高的煤种,标准中又将其分类一号、二号、三号三个亚种。其外观通常为黑色,带有金属光泽,质地坚硬。从化学成分来看,其含碳量很高,一般在 90% 以上。由于这种高碳含量,无烟煤的发热量也比较高,在燃烧过程中能释放出大量的热能。无烟煤挥发分含量极低,通常在 10% 以下。挥发分低意味着无烟煤在燃烧时火焰较短,甚至可以达到几乎没有火焰的程度,这也是 “无烟” 名称的由来。

烟煤的煤化程度介于无烟煤和褐煤之间。其外观颜色多为灰黑色至黑色,光泽从沥青光泽到金刚光泽不等。从化学成分上看,烟煤的含碳量一般在 75% – 90% 之间,挥发分含量高于无烟煤,通常在 10% – 40% 之间。这使得烟煤在燃烧时会产生较长的火焰,并且有较多的烟。

烟煤又包括12个亚类,见下表。可以看出(编码那一列),这12个亚类其实共包括24种小类型。

  • 贫煤(PM):煤化程度最高的烟煤,挥发分含量较低,一般在 10% – 20% 之间。它的粘结性较弱,在炼焦过程中基本不产生胶质体。在燃烧时火焰短,通常作为动力用煤,用于发电等领域。
  • 贫瘦煤(PS):性质介于贫煤和瘦煤之间。挥发分含量稍高于贫煤,在 18% – 26% 左右。它具有一定的粘结性,在炼焦过程中可以少量配用,主要用于动力和民用燃料。
  • 瘦煤(SM):挥发分含量在 14% – 20% 左右,粘结性较强。在炼焦过程中能产生一定量的胶质体,可以单独炼焦,但焦炭的耐磨性稍差。主要用于炼焦配煤,能提高焦炭的强度。
  • 焦煤(JM):是一种优质的炼焦用煤,挥发分含量一般在 18% – 26% 之间。它的粘结性很强,加热时能产生热稳定性很高的胶质体,炼出的焦炭强度高、耐磨性好,是生产高质量焦炭的主要原料。
  • 肥煤(FM):挥发分含量较高,在 28% – 36% 之间。粘结性极强,是配煤炼焦中的重要成分。它在受热过程中能产生大量的胶质体,使焦炭具有良好的耐磨性和抗碎性。
  • 1/3 焦煤(1/3JM):挥发分含量在 28% – 35% 之间,它的性质介于焦煤、肥煤和气煤之间。有较强的粘结性,单独炼焦时可以得到质量较好的焦炭,也是良好的炼焦配煤。
  • 气肥煤(QF):挥发分含量很高,一般在 37% 以上。粘结性强,在炼焦过程中能产生大量的煤气和焦油,其焦炭多呈细长条且易碎,主要用于化工工业,如生产城市煤气等。
  • 气煤(QM):挥发分含量在 35% – 44% 之间,粘结性较强。加热时能产生较多的煤气和焦油,焦炭强度较低。主要用于化工原料和动力用煤,也是制气的良好原料。
  • 1/2 中黏煤(1/2ZN):挥发分含量在 20% – 30% 之间,粘结性中等。可作为配煤炼焦的原料,也可作为动力用煤。
  • 弱黏煤(RN):挥发分含量在 22% – 32% 之间,粘结性较弱。在炼焦过程中基本不产生胶质体,主要用于动力用煤和气化用煤。
  • 不黏煤(BN):挥发分含量在 20% – 37% 之间,没有粘结性。在燃烧过程中火焰较长,主要用于动力用煤和民用燃料。
  • 长焰煤(CY):煤化程度最低的烟煤,挥发分含量很高,一般在 37% 以上。燃烧时火焰长而明亮,主要用于动力用煤和化工用煤,如生产低温干馏焦油等。

褐煤是煤化程度最低的煤炭类型,又分为一号和二号两种亚类。其外观多呈褐色或黑褐色,光泽暗淡。褐煤的水分含量较高,一般在 20% – 50% 之间,这使得它的发热量相对较低。从化学成分看,含碳量在 60% – 77% 之间,挥发分含量很高,通常在 40% 以上。褐煤的化学反应性很强,在空气中容易发生风化现象。由于其高挥发分和高水分的特点,褐煤燃烧时火焰较长,但燃烧效率相对较低,并且会产生较多的污染物,对环境的影响较大。

最后给出中国煤炭分类的完整图如下:

参考文献:

《中国煤炭分类》(GB/T 5751-2009)

原文来自:煤炭科普公众号

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