第一節 煤的概述

一、煤的形成

億萬年前，古代植物由于地殼的作用被埋在地下，植物在隔絕空氣的情況下由于細菌的作用發生腐爛分解，其內部組織遭到破壞，一部分物質轉化為氣體溢出，殘余物質開始變成泥炭，泥炭在地下受地層壓力和地溫的影響，慢慢地被壓緊和硬化，繼續排出揮發性氣體和水分，使含碳成分比例不斷增高，最終變為現在開采出來的煤。

二、煤的分類

根據成煤的原始植物及其煤化程度的不同，煤的化學組成與其特性各有差異。

1.按其煤化程度分類

按其煤化程度可分為褐煤、煙煤、無煙煤三大類。

（1）褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質地疏松；含揮發分40%左右，燃點低，容易著火，燃燒時上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發熱量較低（因產地煤級不同，發熱量差異很大），燃燒時間短，需經常加煤。

（2）煙煤：一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質地細致，含揮發分30%以上，燃點不太高，較易點燃；含碳量與發熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時間較長；大多數煙煤有黏性，燃燒時易結渣。

（3）無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發亮。雜質少，質地緊密，固定碳含量高，可達80%以上；揮發分含量低，在10%以下，燃點高，不易著火；但發熱量高，剛燃燒時上火慢，火上來后比較大，火力強，火焰短，冒煙少，燃燒時間長，黏結性弱，燃燒時不易結渣。應摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度。

2.按成煤原始物質不同分類

按成煤原始物質的不同，可分為腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤和殘植煤等。

3.按商業習慣分類

商業上，將商品煤分為原煤、篩選煤和洗選煤等。

（1）原煤是從礦井或露天礦采出沒有經過加工的煤。

（2）篩選煤是原煤經過篩選加工分級，去除部分煤矸石，并根據煤的粒徑大小分為大塊煤、中塊煤、小塊煤和粉煤。

（3）洗選煤是原煤經過水洗加工，除去煤中大部分礦物雜質的產品。

4.按洗選后煤中灰分的不同分類

根據洗選后煤中灰分的不同，分為洗精煤、洗中煤、煤泥和尾礦（也稱洗矸）。

（1）洗精煤灰分最低，是質量較好的煤，一般用作煉焦原料。

（2）洗中煤灰分較高，多作為電廠燃料。

（3）煤泥因粒徑很細，含水分和灰分又較高，只能作為民用或一般鍋爐燃料。

（4）尾礦則廢棄不作商品，但有些礦區也作為劣質燃料用。

中國南方還有石煤，它是一種灰分很高的腐泥煤，在燃料缺乏的地區，石煤也可就地當作燃料使用。

三、煤的元素組成及工業分析

1.煤的元素組成

煤是一種混合物，主要由碳、氫、氧、氮、硫五種元素組成，對煤中這五種元素含量的分析稱為煤的元素分析，是煤燃燒性能的一種分析方法。

（1）碳：煤的主要組成元素，其含量在70%以上，決定煤發熱量的高低，碳完全燃燒生成二氧化碳。

（2）氫：煤的重要組成元素，隨煤的碳化程度加深而減少，所以無煙煤中含量最低，煙煤次之，褐煤最高，含量在2%～6%。

（3）氧：在煤中呈化合態存在，含量隨煤化程度的加深而減少，褐煤中有的要高達40%，無煙煤中有的低至1%。

（4）氮：煤燃燒中的無用成分，一般含量為1%。

（5）硫：煤燃燒中的有害物質，對大氣污染嚴重，受環保部門監測，含量1%以下的煤為低硫煤，含量3%以上為高硫煤，含量在1%～3%的為中含硫量煤。

2.煤的工業分析組成

工業分析法將煤的組成區分為有機物和無機物，進一步又可細分為水分、灰分、揮發分和固定碳。

（1）水分：屬于不可燃成分，用符號M表示。

（2）灰分：代表無機礦物質含量，屬于一種不可燃成分，用符號A表示。

（3）揮發分：代表易揮發的有機物含量，主要是碳氫化合物等，屬于可燃成分，用符號V表示。

（4）固定碳：代表不揮發的有機物含量，屬于可燃成分，用符號FC表示。

對煤中水分、灰分、揮發分含量的分析，稱之為煤的工業分析。工業分析是對煤質分析的一種最常規的、最重要的分析方法。