煤炭的成因與應(yīng)用
煤炭的成因與應(yīng)用
煤炭是一種固體可燃有機(jī)巖，主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用，埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成，是什么因素導(dǎo)致煤炭的形成呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于煤炭的形成過程的內(nèi)容，希望大家喜歡!
煤炭的形成過程的
煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì)，由于地殼的變動(dòng)不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。 一座煤礦的煤層厚薄與這地區(qū)的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關(guān)。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由于地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使原來水平的煤層發(fā)生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發(fā)現(xiàn)。還有一些煤層相對(duì)比較薄，而且面積也不大，所以沒有開采價(jià)值，有關(guān)煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。 煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加以研究和探討。一座大的煤礦，煤層很厚，煤質(zhì)很優(yōu)，但總的來說它的面積并不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然堆積而成的，它的面積應(yīng)當(dāng)是很大的。因?yàn)樵谶h(yuǎn)古時(shí)期地球上到處都是森林和草原，因此，地下也應(yīng)當(dāng)?shù)教幱袃?chǔ)存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚，因?yàn)橹参锏闹θ~、根莖腐爛變成腐植質(zhì)，又會(huì)被植物吸收，如此反復(fù)，最終被埋入地下時(shí)也不會(huì)那么集中，土層與煤層的界限也不會(huì)劃分得那么清楚。 但是，無可否認(rèn)的事實(shí)和依據(jù)，煤炭千真萬確是植物的殘骸經(jīng)過一系統(tǒng)的演變形成的，這是顛簸不破的真理，只要仔細(xì)觀察一下煤塊，就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察，就能發(fā)現(xiàn)非常清楚的植物組織和構(gòu)造，而且有時(shí)在煤層里還保存著像樹干一類的東西，有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后， 由于盆地基底下降而沉至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變成褐煤;當(dāng)溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質(zhì)的淤泥狀物質(zhì)。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。
煤炭的應(yīng)用歷史
雖然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，導(dǎo)致它必然走向衰敗，而煤炭因儲(chǔ)量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭汽化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用，煤炭必將成為人類生產(chǎn)生活中的無法替代的能源之一。
根據(jù)成煤的原始物質(zhì)和條件不同，自然界的煤可分為三大類，即腐植煤、殘植煤和腐泥煤。
中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品，河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時(shí)用煤餅煉鐵的遺址?！渡胶＝?jīng)》中稱煤為石涅，魏、晉時(shí)稱煤為石墨或石炭。明代李時(shí)珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》，其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地;古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。
煤炭的應(yīng)用范圍
煤炭的用途十分廣泛，可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為三大主要用途：(1)動(dòng)力煤，(2)煉焦煤，(3)煤化工用煤，主要包括氣化用煤，低溫干餾用煤，加氫液化用煤等。
動(dòng)力煤
發(fā)電用煤：中國約1/3 以上的煤用來發(fā)電，平均發(fā)電耗煤為標(biāo)準(zhǔn)煤370g/(kW·h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
蒸汽機(jī)車用煤：占動(dòng)力用煤3%左右，蒸汽機(jī)車鍋爐平均耗煤指標(biāo)為100kg/(萬噸·km)左右。
建材用煤：約占動(dòng)力用煤的13%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。
一般工業(yè)鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號(hào)繁多，數(shù)量大且分散，用煤量約占動(dòng)力煤的26%。
生活用煤：生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的23%。
冶金用動(dòng)力煤：冶金用動(dòng)力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動(dòng)力用煤量的1%。
煉焦煤
中國雖然煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源還相對(duì)較少，煉焦煤儲(chǔ)量僅占中國煤炭總儲(chǔ)量27.65%。
煉焦煤類包括氣煤(占13.75%)，肥煤(占3.553%)，主焦煤(占5.26%)，瘦煤(占4.01%)，其它為未分牌號(hào)的煤(占 0.55%);非煉焦煤類包括無煙煤(占10.93%)，貧煤(占5.55 % )，弱粘煤(占1.74%)，不粘煤(占13.8%)，長焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.3%)，未分牌號(hào)的煤(占13.80%)和牌號(hào)不清的煤(占1.06%)。
煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成，一般1.3 噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼，是鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。
中國是焦炭生產(chǎn)大國，也是世界焦炭市場的主要出口國。2003 年，全球焦炭產(chǎn)量是3.9 億噸，中國焦炭產(chǎn)量達(dá)到1.78 億噸，約占全球總產(chǎn)量的46%。在出口方面，2003 年中國共出口焦煤1475 萬噸，其中出口歐盟458 萬噸，約占1/3。2004 年，中國共出口焦炭1472 萬噸，相當(dāng)于全球焦炭貿(mào)易總量的56%，國際焦炭市場仍供不應(yīng)求。2008 年中國焦炭產(chǎn)量總計(jì)約32700 萬噸，2009 年1月至9月焦炭產(chǎn)量25276.87萬噸。
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