動力煤概述

　　(一)煤炭的定義

　　煤炭是植物遺體埋藏在地下經過漫長復雜的生物化學、地球化學和物理化學作用轉化而成的一種固體可燃礦產。它不僅是工農業和人民生活不可缺少的主要燃料，而且還是冶金、化工、醫藥等部門的重要原料。

　　(二)煤炭的形成

　　各種煤都是處于一定煤化階段的產物。成煤植物的多樣性和在漫長的成煤過程中條件的千變萬化，決定了煤的多樣性、復雜性和不均一性。

成煤過程

煤的變質程度與含碳量關系

　　煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)和一些稀有元素和礦物質組成。從工業分析可以測定出煤中的水分、灰分、揮發分和固定碳的含量。

　　(三)煤炭的分類

　　依照煤化程度高低，各類煤的總體歸類見下圖(具體概念和特征見附錄)。

我國煤炭分類

　　我國現行的煤炭分類國家標準是2009年國家頒布的GB5751—2009(見附錄一)。該標準是從褐煤到無煙煤的全面技術分類標準，將自然界中的煤劃分為14大類，其中，褐煤和無煙煤又分別劃分為2個和3個小類。

　　(四)動力煤的類別和用途

　　1、動力煤的定義和特點

　　從廣義上來講，凡是以發電、機車推進、鍋爐燃燒等為目的，產生動力而使用的煤炭都屬于動力用煤，簡稱動力煤。

　　火電廠用煤的質量是鍋爐設計和生產過程控制的重要依據。燃料煤的特性包括兩個方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、揮發分、固定碳、元素含量(碳、氫、氧、氮、硫)、發熱量、著火溫度、可磨性、粒度等。這些指標與燃燒、加工(例如磨成煤粉)、輸送和儲存有直接關系�；姨匦灾该夯业幕瘜W成分、高溫下的特性、以及比電阻等。這些特性對燃燒后的清潔程度，對鋼材的腐蝕性以及煤灰的清除等有很大的影響。

　　2、動力煤的類別

　　動力煤主要包括有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤、氣煤以及少量的無煙煤(具體煤種的介紹詳見附錄)。從商品煤來說，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。

　　3、 動力煤的用途

　　煤炭在世界一次能源消費中所占比重為26.5%，低于石油所占比重37.3%，高于天然氣所占比重23.9%。從世界范圍來看，動力煤產量占煤炭總產量的80%以上。美國煤炭消費主要領域為發電，2010年消費量達9.76億噸，約占美國煤炭消費量的93.1%。在國外，動力煤絕大部分用來發電，工業鍋爐也有一些用量。我國的動力煤消費結構中，有65%以上是用于火力發電；其次是建材用煤，約占動力煤消耗量的20%左右，以水泥用煤量最大；其余的動力煤消耗分布在冶金、化工等行業及民用。

　　(五)煤炭的理化性質

　　1、煤炭的物理性質

　　煤炭的物理性質是指煤的一定化學組成和分子結構的外部表現。它是由成煤的原始物質及其聚積條件、轉化過程、煤化程度、風化程度和氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、比重和容重、硬度、脆度、斷口及導電性等。

　　2、煤炭的化學性質

　　煤的化學組成很復雜，但歸納起來可分為有機質和無機質兩大類，以有機質為主體。

　　煤中的有機質主要由碳、氫、氧、氮和有機硫等五種元素組成。其中，碳、氫、氧占有機質的95%以上。此外，還有極少量的磷和其他元素。煤中有機質的元素組成，隨煤化程度的變化而有規律地變化。煤中的無機質主要是水分和礦物質，它們的存在降低了煤的質量和利用價值，其中絕大多數是煤中的有害成分。

　　通過元素分析可以了解煤的化學組成及其含量，通過工業分析可以初步了解煤的性質，大致判斷煤的種類和用途。煤的工業分析包括對水分、灰分、揮發分的測定和固定碳的計算四項內容(詳細介紹見附錄)。

　　(六)煤炭的開采與加工

　　1、煤炭的開采

　　采煤向來是一項最艱苦的工作，當前正在花較大的力量來改善工作條件。根據煤炭資源的埋藏深度不同，一般可分為礦井開采(埋藏較深)和露天開采(埋藏較淺)兩種方式�？陕短扉_采的資源量在總資源量中的比重大小，是衡量開采條件優劣的重要指標，我國可露天開采的儲量僅占7.5%，因而我國采煤以礦井開采為主。

　　2、煤炭的加工

　　我國以煤為主的一次能源格局在相當長時期內難以改變。以煤為主的主要問題是能源利用效率低、環境污染嚴重。煤炭利用前的煤炭加工就是通過煤炭洗選、動力配煤、型煤、水漿煤等加工技術，使煤炭高效、潔凈地轉化為電能、液體燃料、氣體燃料，從而解決能源利用效率低、環境污染嚴重等問題。

　　1)煤炭洗選技術

　　煤炭洗選又稱選煤，是利用煤和雜質(矸石)的物理、化學性質的差異，通過物理、化學或微生物分選方法使煤和雜質有效分離，并將煤加工成質量均勻、用途不同的煤炭產品。煤炭洗選可提高煤炭質量和能源利用效率，減少燃煤污染物排放和運力浪費。

　　2)動力配煤技術

　　動力配煤技術是以煤化學、煤的燃燒動力學和煤質測試等學科和技術為基礎，將不同類別、不同質量的單種煤，通過篩選、破碎、按不同比例混合和配入添加劑等過程，提供可滿足不同燃煤設備要求的煤炭產品的一種成本較低、易工業化實施的技術。

　　3)型煤技術

　　型煤是把一種或數種煤粉與一定比例的粘結劑或固硫劑混合，在一定壓力下加工形成的、具有一定形狀和一定物理化學性能的煤炭產品。工業層燃鍋爐、工業窯爐燃用型煤與燃用原煤相比，前者能顯著提高熱效率，減少燃煤污染。

　　4)水煤漿技術

　　水煤漿技術是20世紀70年代世界范圍內的石油危機中產生的一種以煤代油的煤炭利用新方式。其主要技術特點是將煤炭、水、部分添加劑加入磨機中，經磨碎后成為一種類似石油一樣的可以流動的煤基流體燃料。

　　(七)動力煤的質量與重量檢驗

　　1、質量檢驗

　　目前我國沒有專門的動力煤國家標準。國家只是針對煤炭產品的某些方面，如分類、品種和等級劃分、采樣、制樣、工業分析方法、發熱量等指標的測定方法等，分別頒布了相應的國家標準。鄭商所選取發熱量指標作為動力煤交割驗收的計價指標，同時對全硫、全水作了相關規定。揮發分、灰分、灰熔點等指標由賣方依據指定質檢機構檢驗結果公布。具體如下：

　　1)發熱量

　　發熱量，單位質量的煤燃燒后產生的熱量，熱量單位千卡每千克(Kcal/kg)。動力煤發熱量指標為收到基低位發熱量。

　　2)全硫

　　全硫是指煤中無機硫和有機硫的總和。干燥基，又稱干基，以假想無水狀態的煤為基準。

　　3)全水

　　煤的全水是指包括煤內在水和外在水的全部水分。

　　4)其他指標

　　除上述指標外，揮發分、灰熔點、灰分等也是動力煤相關企業關注的指標，但是在現貨貿易中，這幾項指標一般只規定接受范圍并不計入結算。

　　2、重量檢驗

　　動力煤重量檢驗由交易所指定質檢機構或計量機構進行。除雙方協商一致外，買方使用船舶接貨時，重量計量通過水尺進行；買方使用車輛接貨時，重量計量通過地磅進行。水尺由于是目測，不確定性較大，以船舶接貨時，規定一般船舶重量誤差在±500噸以內。

　　二、我國動力煤的生產

　　(一)我國動力煤資源地區分布

　　分地區看，我國動力煤資源主要集中在華北和西北地區。華北地區的動力煤資源儲量占全國動力煤查明資源儲量的46.09%，西北地區也高達39.98%，即“兩北”地區的動力煤資源儲量占全國的80%以上。而工業發達的華東地區僅占全國動力煤資源儲量的1.77%，東北和中南地區的動力煤占全國動力煤資源儲量也僅為5.02%。

　　(二)我國動力煤的煤種分布

　　我國動力煤煤種主要包括：不粘煤、長焰煤、褐煤、無煙煤、貧煤、弱粘煤、天然焦及部分未分類的煤種。我國動力煤的保有資源儲量中，以不粘煤為最多，占動力煤查明資源儲量的21.83%；第二是長焰煤，占動力煤查明資源儲量的20.07%；第三是褐煤，占動力煤查明資源儲量的17.69%；第四是無煙煤，占動力煤查明資源儲量的15.24 %；儲量最少的是弱粘煤，只占動力煤查明資源儲量的2.18%。

　　在動力煤煤種中，灰分最低的是不粘煤，平均13.48%，灰分最高的是貧煤，平均19.51%。全國動力煤資源平均灰分為17.06%，屬于中等灰分。在動力煤資源中，硫分最低的是褐煤，平均只有0.55%，硫分最高的是貧煤，平均達到1.67%。全國動力煤的平均硫分為0.86%，低于煉焦煤的平均硫分(1.06%)，屬中等硫分。動力煤的空氣干燥基高位發熱量(Qgr,ad)平均為25.52 MJ/kg，以褐煤為最低，平均還不到20MJ/kg。