什么是焦炭
银灰色至银黑色坚硬多孔固体,含碳96%以上,热值约29×103kJ/kg。用于生铁和有色金属冶炼、铸造,以及制造电石、气化造气等。煤经高温干馏而得。
焦炭,炼焦煤料在高温作用下,经过热解、缩聚、固化、收缩等一系列复杂的物理化学过程而形成的固体燃料。焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦炭(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。
假设A质量煤100吨,发热量为4000
B质量煤100吨,发热量为2000
加权平均
(1004000+1002000)/总重量(100+100)=配出来的理论质量3000大卡/每吨
。
小批量的话可以用铲车来配,但是质量不够均匀,最好用破碎机来配,在破碎机加入口控制好各个煤种的比例来进行配煤。这样最科学的配煤方法了。
还有不明白可以加我煤炭交流QQ群56349139,问我。
第九所怎么度过寒冷的冬天缓解冻伤的方法有哪些很多小伙伴在第九所里已经开启了冬天的剧情篇章,但是却不知道该怎么度过寒冷的冬天,所以小编今天就带来了缓解冻伤、度过冬天的方法,还不知道的小伙伴们快来看看吧!
怎么度过寒冷的冬天:
首先我们应该都知道基地冬天的环境中是很恶劣的,温度低,基地人员非常容易被冻伤。一不小心很容易就让基地人员被冻走、冻伤、饿死,那么我们该怎么做才能平安度过冬天呢
下面就来说说度过冬天的方法,基本上是两个方面内容,供暖锅炉、煤炭。
1供暖锅炉
方法:那就是升级供暖锅炉,因为所有的建筑最好都是放在它的供暖范围内,只要锅炉等级高供暖范围自然就大了;
总结:提升供暖锅炉的等级,确保所有的建筑都是在供暖锅炉的供暖范围内,这样就有了再多的建筑、再冷的环境也不怕了。
2煤炭
方法:提升煤炭产量,确保锅炉有足够的煤炭可供使用,这样才能保证足够的供暖。想要足够的煤炭,方法有两个就是先囤煤。再没有到冬天之前赶紧囤煤,还有一个方法就是派驻更多的人员提升煤炭产量。
总结:总之一句话,煤炭是关键!想要冬天过得去,提前囤煤是必须。
3供暖锅炉启动温度设置
方法:设定合理的启动温度可以节省煤炭消耗。这个是一个有关煤炭的小技巧,没有足够的煤炭,就只能节省煤炭了!
总结:在供暖锅炉的详情页里有一个左右移动的滑杆,它是用来设定供暖锅炉的启动温度。只有气温低于设定温度的时候,锅炉才会开启。小伙伴们可以根据建筑等级在夜间将启动温度调低,白天再将启动温度调高。
因为楼房是具有一定保持温度的能力,已经足够让室内保持温暖了。这种情况下小伙伴们可以适当调整启动温度,让供暖锅炉停止工作,省煤!省煤!省煤!
以上就是小编今天带来的关于第九所度过寒冷的冬天的全部内容了,希望小伙伴们喜欢!
煤炭化验流程
采样
↓
用破碎机破碎至6毫米以下 →
取10克左右做全水
↓
用二分器缩分(或手工缩分)
↓
用鼓风干燥箱烘干煤样
↓
用密封式制样机制成02毫米以下煤样
↓
取09~11克精确至00001克做灰分(用高温炉项目2快灰)
取09~
11克精确至00001克做分析水(用鼓风干燥箱)
取09~11克精确至00001克做发热量(用量热仪)
取09~11克精确至00001克做挥发份(用高温炉项目6做挥发份)
取50毫克做全硫
实验方法
1.
全水(Mt)
称取6毫米以下煤样10克精确至0001克,放入事先升温至145度的鼓风干燥箱内,烘干30分钟,在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的,将样品冷却至室温)。
全水=(烘前总重-烘后总重)/烘前样重100
2分析水(Mad)
称取02毫米以下煤样1克精确至00001克,放入事先升温至145度的鼓风干燥箱内,烘干30分钟,在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的,将样品冷却至室温)。
分析水=(烘前总重-烘后总重)/烘前样重100
3。灰分(Aad)
打开高温炉电源,按“选项”键使“项目”显示“2”,然后按下“启动”和“消音”,“程序”显示“2”仪器自动升温至850度后报警。
用灰皿称取02毫米以下煤样1克精确至00001克
打开炉门将试样放在炉门口,缓慢将试样推入炉膛中央的高温带,(注意!不要是使煤样爆燃,烟囱阀应打开)然后关上炉门按下“启动”键,仪器自动向815度恒温40分后报警结束
取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的,将样品冷却至室温)。
灰分=(烧后总重-烧前皮重)/烧前样重100
4。挥发分(Vad)
打开高温炉电源,按“选项”键使“项目”显示“3”,然后按下“启动”和“消音”,“程序”显示“3”仪器自动升温至920度自动报警
用挥发份坩埚称取02毫米以下煤样1克精确至00001克
打开炉门将试样放在炉门口,迅速将试样放入炉膛中央的高温带,(注意!烟囱阀应关闭,三分钟内炉温必须升至900度)然后关上炉门按下“启动”键,仪器自动向900度恒温7分钟后报警,取出煤样。
取出后在空气中冷却约5分钟后放入干燥器15分钟后称量(无干燥器的,将样品冷却至室温)。
挥发份=(烧前总重-烧后总重)/烘前样重100–
Mad
怎样粗略判断煤炭的水分?
水分的识别,粗略判断为:抓一把,捏一下,自然的松开。如果手心里的煤自然的散开,从手指缝隙漏出,没有明显的湿润感,这个水分应该就是5%;如果煤有成跎,但没有超过1/3,应该是6%;超过2/3是7%,煤砣上有手指印,8%,有水滴9%……
对煤样全水分测定的技术要求
⒈试样的粒度需要符合国标要求,试样粒度应小于13mm。若粒度太大,则在规定的时间内干燥不完全,会使测定结果偏低;粒度也不应太小,否则,在采制样的过程中会使外在水分有所损失,使得测定结果也偏低。
⒉干燥温度必须按国标要求加以控制。干燥箱的温控性能要良好,对干燥箱要求带有鼓风装置,这一方面可使箱内各部位温度均匀(105~110℃),另一方面也可加速箱内水分从排气孔中排出,有利于煤样中水分完全蒸发。
⒊干燥时间必须按国标要求加以控制。干燥时间应为试样达到完全干燥的程度所需要的最短时间。但也不必随意廷长干燥时间,这将会增加煤样的氧化程度及浪费电能和时间。
煤炭含硫量检测知识-硫分分级
级别名称 代号 干燥基全硫分(St,d)范围/%
特低硫煤 SLS <045
低硫煤
LS 045~085
中硫煤 MS 086~150
中高硫煤 MHS
151~300
高硫煤 HS >300
无烟煤和烟煤的硫分在基准发热量
级别名称 代号
干燥基全硫分(St,d)范围/%
特低硫煤 SLS <050
低硫煤 LS
050~090
中硫煤 MS 091~150
中高硫煤 MHS
151~300
高硫煤 HS >300
煤炭质量标准——煤的固定碳分级
本标准适用于煤炭生产和使用中对煤的固定碳分级。
2 引用标准
GB 212煤的工业分析方法
3 煤的固定碳按下表进行分级
序号
级别名称 代号 分级范围(FCd),% 试验方法
1 特低固定碳煤 SLFC ≤4500 GB 212
2 低固定碳煤
LFC >4500~5500
3 中等固定碳煤 MFC >5500~6500
4 中高固定碳煤 MHFC
>6500~7500
5 高固定碳煤 HFC >7500~8500
6 特高固定碳煤 SHFC >8500
煤质分析化验基准间的换算
煤质分析化验中,有些基准在实际中是不存在的,是根据需要换算出来的;有些基准在实际存在,但为了方便,有时不进行测试,而是根据已知基准的分析化验结果进行换算,这样就简单多了。
化验室中进行煤质分析化验时,使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的,它所处的状态为空气干燥状态。所以,化验室中用分析煤样进行分析化验时,其基准为分析基(又称为空气干燥基)。
分析煤样分析基化验结果,是化验室中直接测到的,是最基础的化验结果,是换算其它基准的分析化验结果的基础。
各种基准间的换算公式:
干基的换算: Xd=100Xad/(100-Mad)%
式中: Xad——分析基的化验结果;
Mad——分析基水分; Xd——换算干燥基的化验结果。
收到基的换算: Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)%
式中: Mar——收到基水分; Xar——换算为收到基的化验结果。
无水无灰基的换算: Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)%
式中: Aad——分析基灰分;
Xdaf——换算为干燥无灰基的化验结果。
当煤中碳酸盐含量大于2%时,上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。
煤炭分析化验分析方法
煤炭分析化验是个比较复杂的问题,也是一个专门的学科,在高等院校开设有煤质化验专业,但在工业企业中的分析项目远不如想象的复杂,只要能指导我们的生产并能合理判断煤质的好坏就行。下面作一简要介绍:
煤质分析主要包括两个部分,即工业分析和元素分析,通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。
这两种分析均是借助于仪器进行物理或化学方法的分析。
1、元素分析
煤的元素分析主要按照《GB/T 476-2001
煤的元素分析方法》进行。
煤是由植物变成的,因此,植物的成分碳、氢、氧、氮便是煤的主要成分。另外,在煤的形成、开采和运输过程中还有其他物质加入。经过分析,煤的主要成分包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五种主要元素以及水分(W)和灰分(A)。元素分析就是对煤的元素构成进行详细分析,根据需要分析项目可以减少。
2、工业分析
煤的工业分析按照《煤的工业分析方法(GB/T212-2001)》进行。
煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。对国家标准种,煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定,
又叫煤的全工业分析。
企业具体要开展的煤质分析化验项目要根据情况确定,而不必每一项指标都去检测。
煤质热值和工业分析试验问题
1、煤质工业分析中,挥发份的测定要求高温炉(马弗炉)后部带一烟囱,请问这个烟囱起什么作用?实验过程对烟囱的开关有严格要求吗?
在装有烟囱的高温炉内测定挥发分,应将烟囱出口挡板关闭或用耐火材料堵住。
2、外水的测定中,要求干燥箱的通风孔打开,请问这个通风孔是指箱体顶部的外接温度计插孔吗?还是另有通风孔?实验过程中开通风孔有何意义?
通风孔和箱体顶部的外接温度计插孔是在一起的,只要把外面的盖一拧开即可。在升温的时候,可以把它关上,可以提高升温的速度。在做煤样期间应该打开通风孔,这样有利于蒸发的水分(水蒸汽)往外跑,更能提高试验煤样水分的精确性。
3、不同的燃烧皿对煤炭热值测定有何影响
①新的燃烧皿直接用来测定,会出现发热量偏低的现象。所以在使用前,应当将燃烧皿放入800℃的高温炉中烧至恒重再测定。
②不同厂家的燃烧皿,因厚薄深浅不同,质量也不尽相同。在大量的实践中我们发现,轻而薄的燃烧皿测得的热值要比重而厚的燃烧皿高。所以,在精密测量热值的时候,要尽量使用大小、重量相对一致的燃烧皿。
煤炭化验仪器应用相关知识
1、使用高温炉应注意哪些问题?
答:(1)要放在牢固的水泥台面上,周围不应有易燃易爆物质。(2)在炉内用碱性物质熔融试样或灼烧沉淀物时,应严格控制操作条件,最好在炉底预先铺一层耐火板,以防止腐蚀炉膛。
2、煤在锅炉中是如何燃烧的?
答:(1)干燥阶段。(2)挥发份析出及其燃烧阶段。(3)焦碳燃烧阶段。(4)燃尽阶段。
3、什么叫发电煤耗和供电煤耗?
答:发电煤耗:每发一度电所消耗的标准煤量(折合成发热量为29271MJ/KG的煤)。供电煤耗:扣除厂用电后发电厂向外界每供一度电所消耗的标准煤量。
4、试述可能产生采样系统误差的原因?
答:(1)采样点分布不均匀、不合理,如多分布在煤堆周围、车厢边沿、皮带两旁等,因而多采了大块煤。(2)采样工具(或采样器)进料开口宽度太小,大块煤采不到。(3)子样质量偏小,采到的子样的粒度组成不能代表它邻近的煤的粒度组成。(4)子样数目太少,失去了煤的代表性。(5)采样周期性恰好与被采煤质波动性周期相吻合,致使采到的煤样的煤质发生单向偏差。
5、怎样制全水分煤样?
答:测定全水分煤样的制备可根据其水分含量的多少按下列方法进行:(1)对含水分少的煤样,将煤样直接破碎到规定粒度6mm以下,稍加掺和摊平后,用九点法缩分出不少于05kg的煤样,立刻装入密封容器中(装样量不超过容器容积的3/4,下同)。(2)对含水分较多的煤样,可用破碎机一次破碎到粒度小于13mm,并缩分出不少于2kg的煤样,立刻装入密封的容器中。(3)对于含水分多而不能顺利通过破碎机的煤样,应先将其中的特大块煤选出,并破碎到粒度约为13mm以下,掺和后用九点法分出2kg,立刻放入密封的容器中。不管哪种煤样,都应做到制备要及时,缩分操作要迅速。将制备好的全水分煤样,称出质量,贴好标签后,连同记录迅速送化验室。全水分煤样若需缩分时,可将煤样稍混合摊平后立即用九点法缩取。
6、怎样制空气干燥状态的工业分析煤样?
答:在制备煤样中,当煤样粉碎到全部通过02mm的筛子后,须用空气进行干燥,使之达到空气干燥状态。空气干燥可按下列方法进行:(1)将制备好的02mm煤样放入洁净而干燥的盘子中,摊成均匀薄层。(2)将装有煤样的盘移到预先调节好温度的干燥箱中,控制温度不超过50℃,每小时称量一次,直到连续干燥1h后,煤样质量变化不超过01%,即达到空气干燥状态。(3)煤样移出干燥箱,稍冷却后,装入煤样瓶中,装入的煤样量应不超过煤样瓶容积的3/4,以便使用时混合。
7、测定全水含量有那些注意事项?
答:测定全水分最关键的是保持煤采样时的全部水分,不允许有损失,因此,操作要求如下:(1)采取的全水分煤样应保存在密封良好的容器内,并存放在阴凉干燥的地方。(2)制样速度要快,最好用密封式破碎机。(3)制备全水分煤样时,要求不应过细,若需用较细的煤样,则选用密封式破碎机制样,或采用两步法进行全水分测定。(4)全水分是规范性的测定项目,因此,要严格按照标准中的规定要求进行操作。(5)全水分送至化验室后应立即测定。(6)在称取煤样前,应将密封容器中的煤样混合至少1min后再称量。
8、为什么对装有热煤样的称量瓶要规定冷却时间?
答:因为称量瓶从干燥箱中取出来时,热的干燥煤样吸湿性极强。当温度急剧下降时,因称量瓶内产生微负压而吸入潮湿空气,使干燥过的煤样增重,水分测定结果偏低。为此,规定称量瓶从干燥箱中取出应立即加盖,置入干燥器中冷却到室温后称量(约20min)。
9、为什么灰分测定结果称为灰分产率?
答:灰分不是煤中所固有的。灰分是当煤在高温下燃烧时,除其中可燃部分生成气态化合物逸出外,矿物质也发生复杂的化学变化,最终形成以硅、铝氧化物成分为主的物质。温度和燃烧条件不同,所生成灰分量和灰分的组成也各有差异,可见,灰分是燃烧中经过一系列分解化合复杂反应后剩下的残渣。因此,称灰分测定结果为灰分产率或灰分,而不称为灰分含量。
10、测定灰分注意那些事项?
答:(1)高温炉通风良好,且要正确安装烟囱。(2)热电偶位置要正确。(3)灰皿在炉膛内的位置要合适。(4)灰皿要放置在恒温区域内。(5)煤样要完全灰化。(6)空气中冷却时间要一致。
11、为什么要称挥发分产率而不称为挥发分含量?
答:两者含义不同,挥发份含量往往被人理解为是原来煤中的一个组成部分,是固有的,而实际上它是煤在特定的条件下受热分解的产物。不同的温度有不同的挥发分产率,其化学成分也有差异,所以挥发分的测定结果不宜称挥发分含量,称挥发分产率更为确切。
12、测定发热量对电力生产的意义?
答:(1)它在煤质计价、编制消耗定额和供应计划、核算发电成本和计算能源利用效率等方面都以发热量为依据。(2)在设计锅炉上,对设计炉膛负荷、选则磨煤机容量、计算物料平衡的重要参数。(3)是锅炉热平衡、配煤燃烧及负荷调节的主要依据,同时又是计算煤耗的依据之一。
13、测发热量的房间应具备那些条件?
答:(1)应单独一个房间。(2)室内温度应尽量恒定。(3)室内应无强烈的空气对流和能发热的热源。
14、什么叫弹筒发热量?
答:单位质量燃料(气态除外)在充有氧气的氧弹内完全燃烧(其终态燃烧产物温度为25℃)这是所释放的热量为弹桶发热量。
15、什么叫高位发热量?
答:即弹桶发热量减去硝酸形成热和硫酸、二氧化硫形成热之差后所得的热量。
16、什么叫低位发热量?
答:高位发热量减去水(煤中氢燃烧生成的水和煤中的水)的汽化热后所得的热量。
17、为什么规定每年对痒弹做不低于20MPa的水压试验?
答:(1)燃料在氧弹内剧烈燃烧,并迅速产生热量,使的氧弹内压力迅速升高很多。(2)对于长期使用的氧弹,其弹体和连接环的螺纹,往往因腐蚀或磨损而增加了松动度,从而降低了抗耐压性能。
18、标定热容量为何选用苯甲酸?
答:(1)提取方法简单,易获得稳定的晶体结构,纯度高性能稳定。(2)吸湿性能低。(3)常温下挥发性能低。(4)完全燃烧时其热值接近被测燃料的热值。
19、什么是煤的内在水分?
答:指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中,在实际测定中,是指煤样达到空气干燥状态时所保留的那部分水。
20、什么是煤的外在水分?
答:吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔穴中的水分,在实际测定中,是指煤样达到空气干燥状态时所失去的水分。
21、测定挥发份应怎样操作才能得到正确的结果?
答:(1)称量前坩埚应在900±10℃的温度下灼烧至恒重。(2)称取的试样质量应在1±001g范围内,并使试样摊平。(3)高温炉要有足够的恒温区。(4)坩埚要符合要求。(5)测定时要注意观察炉温在3分钟内要恢复到900±10℃。(6)热电偶要安装正确并要定期校验。(7)炉子要密封。(8)坩埚架要符合要求。
22、氧弹量热仪主要包含那些部件?
答:氧弹、内筒、外筒、搅拌器、量热温度计。
23、长期放置的煤会发生那些变化?
答:(1)发热量降低。(2)挥发分变化。(3)灰份产率增加。(4)元素组成发生变化。(5)抗破碎强度降低。
24、制样室一般应备有那些设备?
答:(1)破碎设备。(2)缩分设备。(3)筛分设备。(4)还有手工磨碎煤样的钢板、钢辊。(5)十字分样板、平板、铁锹等。
25、简述挥发分对锅炉燃烧有什么影响?
答:(1)高的煤易着火,火焰大、燃烧稳定,但火焰温度较低;挥发份低的煤,不易点燃,燃烧不稳定,化学和机械不完全燃烧损失增加严重时甚至引起熄火。
26、怎样修约有效数字?
答:四舍六入五成双:(1)拟舍弃数值的第一位大于5则进1;(2)拟舍弃数值的第一位等于5,且5后面的数字并非全为0时则进1;(3)拟舍弃数值的第一位等于5,且5后面的数字全为0时,若5前面是奇数,则进1成双,若5前为偶数则舍弃。
数显鼓风干燥箱使用注意事项
使用注意事项:
1、该设备属于功率较大高温设备,使用时要注意安全,防止火灾、触电及烫伤等事故。
2、严禁干燥易燃易爆及酸性物品。样品放置时不能堵塞风道及排气孔,干燥时应逐步缓慢升温。
3、干燥箱附近严禁放置易燃易爆物品(如有机溶剂、高压气瓶等)、酸性及腐蚀性物品。
4、使用时不得超过额定温度,以免损坏加热元件。
5、经常清除箱内残留物,保持干燥箱清洁。
6、定期检查电路系统是否连接良好。
使用方法
1、合上电源。
2、打开仪器电源开关到“ON”。
3、取下保护罩,将测量/设定拨向“设定”,旋至所需温度(顺时针增大,反之减小),后拨向“测量”,盖上罩。
4、如需鼓风请将其打至“ON”。
5、选择加热功率“LOW”或“HIGH”(“HIGH”全功率加热,升温快)。
6、当温度到预定值,红绿灯交替工作,温度值以箱顶温度计为准。
7、调好温度后打开箱门,放入试样,关好门,记好时间。
8、用后关闭全部开关,最后断开电源。
使用天平有何注意事项?
使用任何天平前必须首先归零(有的天平要看水平),然后可以称量。使用后必须使砝码回位。有电源时必须停电。
注意事项:
(1)在同一试样的测定工作中必须用同一台天平,同一套砝码测定;
(2)在同一试样测定的几次称量过程中,不得多次调零。
(3)所称物体质量不得超过天平最高载重量的1/2。
(4)不能在天平上称量过冷或过热的物体。
(5)被称物体不得与称盘直接接触。有潮解性,挥发性的物质必须在有盖的容器内,有腐蚀性的物质应放在密封容器内盛重。
(6)称量时,被称物体放左盘,砝码放右盘,均应置于称盘中心。
(7)旋转制动旋钮时,应缓慢均调,使天平梁平稳地启动或制动,如指针仍在摆动时,应待指针将近中心零点时制动。
(8)向天平称盘中加上或取下物品时,在加减法码或开关天平玻璃门时,必须先将天平制动。
(9)在加减物品或加减砝码后,必须将各门完全关闭后,再启动天平读取读数。
(10)往盘中加砝码时,应按一定的次序。
(11)应用镊子夹取砝码,不得用手拿取。
(12)每台天平有固定的砝码,整套砝码不得拆散又用于另一台天平。
(13)防止阳光直射天平,用完天平后应及时罩上防尘罩。
(14)天平内应保持清洁,应用软毛刷或绸布擦拭灰尘或洒落的试样。如零件上有脏渍,可用绸布沾上无水酒精擦净。
(15)天平内应放置硅胶,并定期更换,烘干处理
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。那么你煤炭对了解多少呢以下是由我整理关于煤炭知识的内容,希望大家喜欢!
煤炭应用历史
虽然煤炭的重要位置已被石油所替代,但在相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,导致它必然走向衰败,而煤炭因储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。
根据成煤的原始物质和条件不同,自然界的煤可分为三大类,即腐植煤、残植煤和腐泥煤。
中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。
煤炭形成原因
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。 煤炭是这样形成的吗有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。 但是,无可否认的事实和依据,煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的,这是颠簸不破的真理,只要仔细观察一下煤块,就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹;如果把煤切成薄片放到显微镜下观察,就能发现非常清楚的植物组织和构造,而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西,有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后, 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集和保存。
煤炭造成的环境问题
1、排烟脱硫
大气中的SO2污染主要由包括煤炭在内的燃料燃烧所致。燃烧前脱硫可由煤炭洗选及转化中完成。燃烧中脱硫可以用加入脱硫剂办法除掉部分硫分,常用的脱硫剂为白云石和石灰石。
更常用的脱硫技术为排烟脱硫,即将排放的含硫烟气或废气通入吸收剂和吸附剂去掉硫氧化物,又可分为干法、半干法及湿法三种。干法采用固态吸附剂、吸收剂,其装备庞大,费用较高。半干法包括将半固态脱硫剂吹入烟道,也可将排烟气和空气同时吹入半固态脱硫剂,以除去烟气中的SO2、湿法用液态吸收剂,包括碱性吸收剂法和碱土金属类吸收剂法等,前者使用铵、钠、钾溶液,后者使用有钙镁的氧化物或氢氧化物溶液。
2、烟尘污染及防治
煤在燃烧过程中产生烟气、尘粒可形成环境污染。其污染物可分为两类,即气溶胶状态污染物和气态污染物。烟尘属于前者。
煤炭在燃烧过程中经过三个阶段,首先是干燥挥发阶段,其次为燃烧阶段,最后为燃尽阶段,不同阶段需要不同的空气量,过大或过小的空气量都会使燃烧不完全,而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分,燃烧中部分留于灰渣,部分随烟气排入大气形成烟尘,不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘,后者可以长期不降落且可输送距离更远。
烟尘可致人体呼吸道疾病,或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式,减少烟尘排放量,还要安装除尘装备,降低烟尘排放浓度。
煤炭开采方法
矸石排放
煤矿生产排放量最大的固体废物, 也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物,产生量一般为煤炭产量的10%左右。中国煤矸石年排放量大约在1、5 亿~2、0 亿吨之间。截止2002 年底, 全国煤矸石积存量约34亿吨,占地2、6 万公顷, 是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。2004 年,全国煤矸石综合利用量为1、35 亿吨, 利用率54%。
矿井排水
在煤矿建设和生产过程中,各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面, 为了保证采矿安全,防止水害发生,需将矿井涌水排出。据不完全统计,在采煤过程中, 2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³,平均每吨煤涌水量约为2m³。资源化利用率仅占22%左右。
瓦斯抽放与矿井通风
在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气, 是保证煤矿安全的重要措施。但将抽放的瓦斯排入大气,会产生强烈的温室效应,瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20 倍。另外煤矿在生产过程中, 井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气,它们主要是通过矿井通风来完成, 矿井通风同样含有瓦斯,并且还有大量粉尘。据近几年有关评价估算,全国煤层瓦斯资源量为3×106 。2002 年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为9773、37,其中利用瓦斯量为517、49 ,利用率5%左右。
开采造成的生态破坏
传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用, 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产,绝大多数没有利用, 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染,破坏生态环境。
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