煤炭, 又被称作黑色的金子, 是世界范围内广泛存在的原材料及能源。煤炭是远古植物的遗骸, 埋在地层下, 经过地壳隔绝空气压力和温度的条件下作用, 产生的碳化化石矿物。煤的主要成分为碳, 氢, 氧和少量的氮或其他元素。碳在燃烧中产生热能。
碳化的过程
资料来源: Dr. Lars Schernikau “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
煤炭根据它的碳化程度有不同的热值: 无烟煤的热值最高, 接着是生煤和褐煤。泥炭的炭化程度最低, 含有较多的水份和较少的热值。我们现在所用的生煤, 在3亿年前就已经开始碳化了。假如我们让这些植物遗骸甚至是煤炭继续埋在地下, 再经过10-13亿年时间就会变成金刚石。另外, 每个国家都有不同的煤炭分类方式。最后, 煤炭经过工业提炼, 可以炼成焦碳, 用于提炼钢铁。
主要的煤炭特征:
· 净热值(NCV)和毛热值(GCV)
· 水分(外在水分TM, 内在水分IM)
· 灰分(A)和灰熔度(AFT)
· 挥发分(V)
· 含硫量(S)
· 固定碳(C)
· 矿石含量(如氯, 氟)
· 其他特征, 如体积, 碾磨程度 (HGI), 焦炭度(FSI)等.
煤炭的分类
资料来源: 欧洲煤炭协会 (Eurocoal)
热量是在煤炭的燃烧过程中释放的。以下的图表列明了不同热量单位的转化:
热量单位的定义
资料来源: Dr. Lars Schernikau, “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
热量单位的转换
资料来源: Dr. Lars Schernikau, “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
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