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煤炭储量分布及用途大全
一、世界煤炭储量分布情况
煤炭是世界上最丰富的化石资源。它的种类包括褐煤、烟煤和无烟煤等。世界上的煤炭总储量有10.7万亿吨,其中褐煤储量2.6万亿吨,烟煤和无烟煤储量8.1万亿吨。拥有煤炭资源的国家大约70个,其中储量较多的国家有中国、俄罗斯、美国、德国、澳大利亚、印度、乌克兰、哈萨克斯坦和南非地区。它们的储量总和占世界的91%。

根据BP能源数据整理,全球煤炭探明储量排名如下表所示,美国以2373亿吨储量稳坐头把席位,俄罗斯为1570亿吨储量排第2位,中国和澳大利亚分别为1145和764亿吨排第3、4位。


注:煤的探明储量通常是指:通过地质与工程信息以合理的肯定性表明,在现有的经济与作业条件下,将来可从已知储存采出的煤炭储量。
储量/产量(R/P)比率:假设将来的产量继续保持在某年度的水平,那么用该年年底的储量除以该年度的产量所得出的计算结果就是剩余储量的可开采年限。

二、中国煤炭储量分布情况
从现在国内基础能源的现状和新能源的发展情况来看,煤炭在未来5-10年中依然是中国第一位的基础能源。预计到2020年我国煤炭占能源消费比例为60%。
在目前经勘探证实的储量中,精查储量仅占30%,而且大部分已经开发利用,煤炭后备储量相当紧张,1996年我国煤炭资源储采比为85年,到2011年底这一比例已降至45年。中国人口众多,煤炭资源的人均占有量约为234.4t,而世界人均的煤炭资源占有量为312.7t,美国人均占有量更高达1045t,远高于中国的人均水平。
中国煤炭资源的种类较多,在现有探明储量中,烟煤占75%、无烟煤占12%、褐煤占13%。其中,原料煤占27%,动力煤占73%。动力煤储量主要分布在华北和西北,分别占全国的46%和38%,炼焦煤主要集中在华北,无烟煤主要集中在山西和贵州两省。

中国煤炭质量,总的来看较好。已探明的储量中,灰分小于10%的特低灰煤占20%以上;硫分小于1%的低硫煤约占65%-70%;硫分1%-2%的约占15%-20%。高硫煤主要集中在西南、中南地区。华东和华北地区上部煤层多低硫煤,下部多高硫煤。中国煤炭资源北多南少,西多东少,煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。



我国各煤种储量分布图


三、煤炭的用途



煤的工业用途非常广泛,归纳起来主要是冶金(炼焦)、化工和动力三个大方面。同时,在炼油、医药、精密铸造和航空航天工业等领域也有广阔的利用前景。


(一)动力用煤
1、动力用煤的煤种


2、动力用煤应用领域


1)发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电,五大发电集团平均发电耗煤为标准煤小于315g/(kW·h)左右。2006年全国平均水平为366g/(kW·h)电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
2)蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3)建材用煤:约占动力用煤的10%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等。
4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。
5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。
6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。

3、动力用煤的煤质要求
任何一种煤都可以作为工业和民用的燃料(炼焦煤作动力用不经济)。不同工业部门对动力用煤的质量要求不一样:
蒸汽机车:蒸汽机车用煤要求较高,国家规定是:挥发分(Vr)≥20%,灰分(Ad)≤24%,灰熔点(T2)≥1200℃,硫分(St,d):长隧道及隧道群区段≤1%,低位发热量2.09312×107~2.51174×107J/kg以上。
发电厂:发电厂一般应尽量用灰分(Ad)>30%的劣质煤,少数大型锅炉可用灰分(Ad)≈20%左右的煤。为了将优质煤用于发展冶金和化学工业,近年来,我国在开展低热值煤的应用方面取得了较快的进展,不少发热量仅有8372.5J/kg左右的劣质煤和煤矸石也能用于一般工厂,有的发电厂已掺烧煤矸石达30%。
高炉喷吹:一般对喷吹用无烟煤的质量要求是:灰分低于12%,最高不超过15%;硫分小于0.7%,最多不高于1%。以挥发分Vt8%~10%的年轻无烟煤最合适,因为这种无烟煤的发热量高,可磨性系数一般也较大。煤粉要求较细。煤的水分一般小于8%。煤粉的固定碳含量要大于75%,煤的安息角20度左右,不宜过高。煤灰成分中的钒和钛越少越好,因为这两种成分会增加炼铁过程中灰渣的粘度,致使铁水和炉渣较难分离。

(二)炼焦用煤
1、炼焦用煤的煤种


2、炼焦用煤用途流程


3、炼焦用煤的煤质要求


炼焦是将煤放在干馏炉中加热,随着温度的升高(最终达到1000℃左右),煤中有机质逐渐分解,其中,挥发性物质呈气态或蒸汽状态逸出,成为煤气和煤焦油,残留下的不挥发性产物就是焦炭。焦炭在炼铁炉中起着还原、熔化矿石,提供热能和支撑炉料,保持炉料透气性能良好的作用。因此,炼焦用煤的质量要求,是以能得到机械强度高、块度均匀、灰分和硫分低的优质冶金焦为目的。国家对冶金焦用煤有专门的质量标准:



(三)化工用煤

1、化工用煤的煤种

2、化工用煤的用途

煤化工主要分为煤的气化、煤的液化、煤提质等几个方面。

煤的气化:煤的气化是以氧、水、二氧化碳、氢等为气体介质,经过热化学处理过程,把煤转变为各种用途的煤气。煤气化所得的气体产物可作工业和民用燃料以及化工合成原料。气化对原料煤的质量要求是:化学反应性要大于60%,不粘结或弱粘结,灰分(Ad)<25%,硫分(St,d)<2%,水分(W)<10%,灰熔点(T2)>1 200℃,粒度<10mm,主要使用褐煤、长焰煤和弱粘煤等。

煤的液化分为低温干馏法和加氢液化法:
低温干馏法:是将煤置于550℃左右的温度下进行干馏,以制取低温焦油,同时还可以得到半焦和低温焦炉煤气。煤种为褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤、气煤。对原料煤的质量要求是:焦油产率(Tf)>7%,胶质层厚度<9mm,热稳定性S+13>40%,粒度6~13mm,最好为20~80mm。

加氢液化法:是将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化成低分子液态或气态产物,进一步加工可得到汽油、柴油等燃料。原料煤主要为褐煤、长焰煤及气煤。要求煤的碳氢比(C/H)<16,挥发分>35%,灰分(Ad)<5%,煤岩的丝炭含量<2%。

煤的提质:褐煤提质是指褐煤在高温下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。褐煤脱水过程除脱去部分水分外,也伴随着一些煤的组成和结构的变化,它主要是由脱水作用和过程引起的。所以褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。近年来,褐煤提质技术得到长足的发展,为劣质煤的利用创造了条件。
(编辑:安安)
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